一種冰芯電導率測量工作檯的製作方法

2023-06-04 06:31:41 1

本發明涉及一種冰芯電導率測量工作檯，可與冰芯電導率測量儀配套使用測量固體冰芯電導率。

背景技術：

冰芯是研究區域和全球過去氣候和環境變化的良好介質，通過物理和化學手段可以恢復其中的古氣候和古環境變化信息。固體冰芯直流電導率測量（electricalconductivitymeasurement,ecm）技術是冰芯研究的常規物理手段之一，自1980s年代以來已成功應用到多個冰芯研究項目中。ecm以其對冰芯的非破壞性、測試的連續性、高解析度、簡便和快速見長。ecm可以恢復冰芯h+離子濃度剖面，其結果可應用於冰期間冰期氣候旋迴、冰芯定年、火山事件、生物質燃燒、離子濃度恢復以及冰內雜質的來源分析等諸多研究領域。

ecm是將通有高壓直流電的電極在剖開的整潔冰面上連續劃刻，記錄電流隨固體冰芯中h+濃度改變的一種測量方式。目前固體冰芯ecm主要採用可攜式冰芯電導率測量儀，因為採購的冰芯電導率測量儀不提供專用的電導率測量工作檯，測量時工作人員手持可攜式冰芯電導率測量儀在剖開的冰芯表面進行手動劃刻，有如下幾點缺點：

1、電導率測量儀沒有固定，工作人員手持電導率測量儀讓電導率測量儀的電極探頭在冰芯表面劃刻時，其行進路線無法完全走直線，使電極探頭在冰芯表面所處的相對位置發生偏移，導致提取的冰芯深度與電導信號準確度降低。

2、由於手持電導率測量儀時需要施加一定的壓力讓電極探頭在冰芯表面進行連續勻速劃刻，當測量長度較長的冰芯時，工作人員容易疲勞，施加壓力的力度不易掌握，這很可能導致不同位置施加的壓力變化較大，也容易發生中途停頓的情況，而這些因素都可能造成信號的波動和偏差，影響冰芯電導率測量值的解讀。

3、不同的工作人員使用同一電導率測量儀時，由於經驗的差異、施加壓力和測量速度的不同，都可能導致電導率測量值的偏差，因此需要有豐富經驗的工作人員進行電導率測量以減少誤差。

技術實現要素：

鑑於上述，本發明的目的是在於提供一種冰芯電導率測量工作檯，用於輔助固定電導率測量儀和冰芯，該工作檯設計合理，結構緊湊，便於固體冰芯電導率測量時使電導率測量儀行進路線和冰芯保持平行，有效解決了冰芯電導率測量時容易發生的電極探頭行進路線走偏的問題，輔助工作人員測量時對電極探頭施加較為均衡的壓力，保持勻速劃刻，避免中途停頓，減小冰芯電導率測量值的誤差，提高冰芯電導率測量的準確性和可靠性。

本發明的目的是這樣實現的：

一種冰芯電導率測量工作檯，由支撐座、直線導軌、直線滑塊、軸承座、轉動軸、固定塊和冰芯卡槽組成。兩根直線導軌兩端平行、水平狀排列，對稱固定在兩側的支撐座上，直線滑塊與軸承座呈一體，直線滑塊對稱分別套接在兩根直線導軌上，兩個軸承座分別安裝在兩個直線滑塊的上方，轉動軸套接在兩側的軸承座內，轉動軸的軸向與直線導軌垂直；轉動軸中心位置安裝有電導率測量儀固定塊，冰芯卡槽居於兩根直線導軌的下部，並固定在支撐座中間位置，其底部與支撐座底部平齊，冰芯水平固定在冰芯卡槽內；電導率測量儀中部的電極包埋塊固定在固定塊上。

本發明的優點和產生的有益效果是：

1、電導率測量儀固定在本發明的固定塊上，可以隨轉動軸轉動，也可以隨直線軸承滑塊在直線導軌上直線移動，這樣可以保證電導率測量儀的電極探頭在冰芯表面劃刻時的行進路線為直線，使獲得的電導信號與冰芯深度準確對應，保證了冰芯電導率測量值的準確性和可靠性。

2、本發明的直線導軌、冰芯卡槽和冰芯互相平行，且相對位置保持不變，直線滑塊可以在直線導軌上穩固地平行滑動，電導率測量儀固定在轉動軸的固定塊上，轉動軸可以起到槓桿的作用，這樣當工作人員用手握住電導率測量儀的手柄轉動電導率測量儀讓電極探頭下降與冰芯表面接觸並施加一定壓力在冰芯表面劃刻時，大大減輕了工作人員施加壓力的強度，工作人員不需要操心電極探頭走偏的問題，而是將注意力主要放在施加壓力的力度掌握以及連續勻速劃刻上，減少不同位置施加的壓力不平衡和中途停頓的問題，避免電導信號大的波動和偏差，保證電導信號測量結果的準確解讀。

3、本發明與電導率測量儀配套使用與單獨使用電導率測量儀相比，不但可以提高冰芯電導率測量的準確性和可靠性，而且減輕了工作人員的工作強度，一般的工作人員在實際操作幾次後也很容易掌握使用本發明和電導率測量的方法，操作時減少了對必須有豐富經驗工作人員的依賴。

附圖說明

圖1是本發明結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明的技術方案作進一步說明：

如圖1所示，

一種冰芯電導率測量工作檯，由支撐座1、直線導軌2、直線滑塊3、軸承座4、轉動軸5、固定塊6和冰芯卡槽7組成。兩根直線導軌2兩端平行、水平狀排列，對稱固定在兩側的支撐座1上，直線滑塊3與軸承座4呈一體，直線滑塊3對稱分別套接在兩根直線導軌2上，直線滑塊3可在直線導軌2上輕鬆滑行；兩個軸承座4分別安裝在兩個直線滑塊3的上方，轉動軸5套接在兩側的軸承座4內，轉動軸5的軸向與直線導軌2垂直；轉動軸5中心位置安裝有電導率測量儀固定塊6，固定塊6隨轉動軸5一起轉動；冰芯卡槽7居於兩根直線導軌2的下部，並固定在支撐座1中間位置，其底部與支撐座1底部平齊，冰芯8水平固定在冰芯卡槽7內；電導率測量儀中部的電極包埋塊9固定在固定塊6上。

實施過程中，與本發明配套使用的電導率測量儀，採用加拿大icefeildinsturmentinc.公司生產的ecm2-001型可攜式冰芯電導率測量儀。實際應用時，將電導率測量儀安裝在冰芯電導率測量工作檯上，電極導線12與電腦相連。最好在電導率測量前將冰芯8用帶鋸沿軸向水平切割後露出新鮮剖切表面，再用陶瓷刀將冰芯表面進行刮削，使冰芯表面保持平滑光整；隨後將冰芯8水平放置在冰芯卡槽7內並固定；工作人員右手握住電導率測量儀手柄11向前推，帶動電導率測量儀沿直線滑塊3向前滑動直至電極探頭10的末端移動至冰芯8的最前端；開始測量時工作人員右手握住並輕輕抬起電導率測量儀的手柄11讓電極探頭10的末端與冰芯8表面直接接觸，然後施加一定的壓力，此時工作人員左手也可按壓電導率測量儀的電極包埋塊9來輔助右手施加壓力，最後工作人員右手在抬起手柄11給電極探頭10末端施加壓力的同時向後拖動，帶動直線滑塊3沿直線導軌2向後勻速滑動，測量的全過程注意保持施加壓力的一致性直到完成整根冰芯8的測量，同時冰芯電導率數據通過電極導線12傳輸並記錄到電導率測量儀的貯存器中；測量完成後抬起電極探頭10，完成一根冰芯的電導率測量。然後，再放入另一根冰芯重複以上步驟；整個測量工作完成後可以通過安裝在電腦的軟體進行數據的讀取、處理和分析等操作。