一种高密度电法仪接地电极装置的制作方法

1.本实用新型涉及工程勘探技术领域，特别是一种高密度电法仪接地电极装置。


背景技术：

2.高密度电法是一种被广泛应用的物探方法，其兼具剖面法与测深法的优点，具有数据采集密度大、采集效率高、分辨率高等特点。
3.一般认为高密度电法勘察作业流程如下：1、在地面布设几十至数百根接地电极；2、将接地电极与专用电缆相连接；3、将专用电缆与仪器主机相连接并开始作业。其中，接地电极承担着连接电缆、向地下传输电流的功能。
4.传统的接地电极多为圆柱形铜棒，需要按照一定的间距插入地下一定深度(至少为18cm)，通过增加电极与土壤的接触面积，减小电极的接地电阻，进而向地下供电。然而，在城镇硬化地面、高等级公路或堤坝等进行勘探时，电极难以直接插入硬化地面，电极插入硬化地面也会对地面造成破坏，且电极接地电阻过大导致高密度电法仪视电阻率过大，难以满足勘探的要求。
5.授权公告号为cn206789721u的中国实用新型专利公开了一种高密度电法仪接地电极用辅助装置，包括上端开口的圆柱形筒体，所述圆柱形筒体的底面均匀设置有若干个圆形通孔或条形通孔，所述圆柱形筒体底部设置有导电介质，所述导电介质下端面设置有插入所述圆形通孔或所述条形通孔内的圆柱形凸起或条形凸起，所述圆柱形筒体内部注有导电液体。
6.上述专利所提供的高密度电法仪接地电极用辅助装置一定程度上解决了传统电极难以在硬化地面上进行高密度电法测量的问题，但是该辅助装置的筒体底部需开设多个圆形通孔或条形通孔，导电介质下端需要与筒体底部相适配地设置多个圆柱形凸起或条形凸起，筒体和导电介质的生产工艺过于精细复杂，耗时耗力，不利于工业上批量生产，生产成本过高，采用上述辅助装置进而会增加勘探作业成本。
7.而且在山区进行高密度电法勘察作业时，部分测点位于坚硬岩石处，岩石形态各异，表面粗糙不平整，多呈现一定的倾斜角度，由于上述专利提供的辅助装置为圆柱形筒体，稳定性不高，容易在岩石上发生滑动或掉落，从而影响测量结果。
8.另外，在山区布设电极进行测量后，需要将电极依次收回，重复使用，然后由于山区地形复杂，植被繁茂，测线长度可达十多公里，由于有的点位被植被遮挡，或收线时被工作人员忽略，常常出现不能完全回收电极的情况，造成浪费，增加施工成本。


技术实现要素：

9.本实用新型的目的在于：针对现有技术存在现有的高密度电法仪接地电极用辅助装置置的筒体底部需开设多个圆形通孔或条形通孔，导电介质下端需要与筒体底部相适配地设置多个圆柱形凸起或条形凸起，筒体和导电介质的生产工艺过于精细复杂，耗时耗力，不利于工业上批量生产，生产成本过高，采用上述辅助装置会增加勘探作业成本的问题，提
供一种高密度电法仪接地电极装置。
10.为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
11.一种高密度电法仪接地电极装置，包括中空筒体，所述筒体的两端均设有开口，所述筒体的顶端设有盖帽，所述筒体的底端设有限位件，所述筒体内放置有导电泡棉，所述导电泡棉位于所述筒体底端并能够与筒体外部接触，所述限位件用于防止所述导电泡棉从所述筒体内脱出，所述筒体内部充有导电液；所述盖帽上设有通孔，所述通孔内插有金属电极，所述金属电极的一端与所述导电泡棉相接触。
12.由于所述高密度电法仪接地电极装置的筒体内设有导电泡棉，且所述导电泡棉靠近所述筒体底端并能够与筒体外部接触，在硬化地面或岩石附近进行高密度电法勘探时，可将所述高密度电法仪接地电极装置放置于地面或岩石上，使得所述导电泡棉与地面或岩石相接触，由于所述筒体内部充有导电液，使用时，将金属电极从盖帽上的通孔处伸入筒体内部，并与所述导电泡棉相接触，再通过电缆将金属电极与高密度电法仪相连接，即可向地下传输电流，进行电法勘探，解决了传统金属电极难以在硬化地面上进行高密度电法测量的问题。
13.由于所述筒体底端设有限位件，所述限位件用于限制所述导电泡棉并将其保持于所述筒体内部，因此所述导电泡棉无需增设凸起结构、所述筒体无需开设多个圆形通孔或条形通孔，省去了复杂的开模工艺流程，而且本实用新型采用的限位件结构简单，形成的高密度电法仪接地电极装置结构也十分简单，便于安装，便于工业生产，能够节省大量的生产成本，进而还可以节省勘探作业成本。
14.作为本实用新型的优选方案，所述导电泡棉的大小与所述筒体内壁尺寸相适配。便于将导电液容纳于所述筒体内部，避免导电液过多地流失，能够节约成本、保护环境。
15.作为本实用新型的优选方案，所述盖帽内侧设有内螺纹，所述筒体顶端外侧设有外螺纹，所述盖帽和所述筒体螺纹连接。采用螺纹连接方便使用者将所述盖帽取下，向筒内充入导电液或者更换导电泡棉。
16.作为本实用新型的优选方案，所述中空筒体上还设有集成箱，所述集成箱内设有电源模块，所述电源模块通过无线控制模块与响铃器相连接，发射模块能够向所述无线控制模块发送指令，并驱动所述响铃器发出铃声。
17.由于电极上自配有电源，能够为响铃器供电，当终端发出指令，驱动响铃器响铃，便于工作人员在野外找寻电极，提高工作效率，节约成本。
18.作为本实用新型的优选方案，所述无线控制模块还连接有存储模块，用于将采集的地质信息储存。
19.当电极自身具备数据存储功能后，出野外无需再携带笨重的数据采集箱，工作人员能够更加高效地完成一条线路的测量，回场后统一进行数据处理即可。
20.作为本实用新型的优选方案，测量线路时，通常需要多个所述接地电极装置，因此，可将各个接地电极装置进行编号，做好标记，如此，进行数据处理时，便于对应于各个点位的数据，避免混淆。
21.作为本实用新型的优选方案，所述筒体为圆柱体结构，所述导电泡棉为圆柱体结构。圆柱体结构是工业中常见结构，便于批量开模生产；所述导电泡棉为适配地设置圆柱体结构，便于二者相互配合，更好地容纳导电液于所述筒体内部。
22.作为本实用新型的优选方案，所述限位件为中空环，所述中空环的外径等于所述筒体的内径，所述中空环的外侧周向与所述筒体底端相连接。进而所述导电泡棉可以从所述中空环中间与地面相接触。所述中空环的结构简单，仅需将中空环的外侧与所述筒体底端连接即可，不仅能够将所述导电泡棉限制于所述筒体内部，而且其中空处还留有一定的面积，便于所述导电泡棉与地面相接触。而且，与现有技术相比，采用本实用新型的中空环，可以使得所述导电泡棉与地面的接触面积更大，导电性能更好。
23.作为本实用新型的优选方案，所述筒体和所述中空环的材质为铜或铝；铜或铝材质能够减小极差的变化。
24.作为本实用新型的优选方案，所述筒体和所述中空环焊接。
25.作为本实用新型的优选方案，所述限位件为若干个卡片，每个所述卡片的一端均连接于所述筒体底端，若干个所述卡片沿所述筒体端面周向间隔均匀布置。多个所述卡片同样能够将所述导电泡棉限制于所述筒体内部，而且间隔布置也能够留有一定的面积，便于所述导电泡棉与地面相接触。
26.作为本实用新型的优选方案，所述筒体底端外侧还套设有底座，所述底座为中空圆柱体结构，所述底座的内径大于或者等于所述筒体的外径。设置所述底座增大了接地电极装置与地面或岩石的接触面积，降低了接地电极装置的重心，能够增加所述高密度电法仪接地电极装置的稳定性，当测点位于倾斜岩石处时，不易滑动不易掉落，能够有效地进行电法勘探测量。
27.作为本实用新型的优选方案，所述底座和所述筒体可拆卸连接。当测点位于倾斜岩石处时，安装所述底座，水平地面或岩石则可将底座取下，使得结构更加简单，便于携带。
28.作为本实用新型的优选方案，所述筒体的外侧设置有把手。设置把手更加便于操作者携带，更换测点时，手提把手即可。
29.作为本实用新型的优选方案，所述导电液为盐水或硫酸铜溶液，上述液体具有良好的导电性能，且价格低廉，能够节约工程成本。
30.综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
31.1、由于所述高密度电法仪接地电极装置的筒体内设有导电泡棉，且所述导电泡棉靠近所述筒体底端并能够与筒体外部接触，在硬化地面或岩石附近进行高密度电法勘探时，可将所述高密度电法仪接地电极装置放置于地面或岩石上，使得所述导电泡棉与地面或岩石相接触，由于所述筒体内部充有导电液，使用时，将金属电极从盖帽上的通孔处伸入筒体内部，并与所述导电泡棉相接触，再通过电缆将金属电极与高密度电法仪相连接，即可向地下传输电流，进行电法勘探，解决了传统金属电极难以在硬化地面上进行高密度电法测量的问题。
32.2、由于所述筒体底端设有限位件，所述限位件用于限制所述导电泡棉并将其保持于所述筒体内部，因此所述导电泡棉无需增设凸起结构、所述筒体无需开设多个圆形通孔或条形通孔，省去了复杂的开模工艺流程，而且本实用新型采用的限位件结构简单，形成的高密度电法仪接地电极装置结构也十分简单，便于安装，便于工业生产，能够节省大量的生产成本，进而还可以节省勘探作业成本。
33.3、设置所述底座增大了接地电极装置与地面或岩石的接触面积，降低了接地电极装置的重心，能够增加所述高密度电法仪接地电极装置的稳定性，当测点位于倾斜岩石处
时，不易滑动不易掉落，能够有效地进行电法勘探测量。
附图说明
34.图1是本实用新型实施例1所述的高密度电法仪接地电极装置带透视效果的结构示意图。
35.图2是本实用新型实施例1所述的高密度电法仪接地电极装置不带透视效果的结构示意图。
36.图3是本实用新型实施例1所述的筒体的结构示意图。
37.图4是本实用新型实施例2所述的筒体的结构示意图。
38.图5是本实用新型实施例3所述的高密度电法仪接地电极装置带透视效果的结构示意图。
39.图6是本实用新型实施例3所述的高密度电法仪接地电极装置不带透视效果的结构示意图。
40.图7是本实用新型实施例4所述的高密度电法仪接地电极装置的结构示意图。
41.图8是本实用新型实施例5所述的高密度电法仪接地电极装置的结构示意图。
42.图9是所述集成箱内部模块连接示意图。
43.图标：1-筒体；2-盖帽；21-通孔；3-限位件；31-中空环；32-卡片；4-导电泡棉；5-底座；6-把手；7-金属电极；8-集成箱。
具体实施方式
44.下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。
45.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
46.实施例1
47.如图1-图2所示，一种高密度电法仪接地电极装置，包括中空筒体1，所述筒体1为圆柱体结构，所述筒体1的两端均设有开口，所述筒体1的顶端设有盖帽2，所述盖帽2内侧设有内螺纹，所述筒体1顶端外侧设有外螺纹，所述盖帽2和所述筒体1螺纹连接。由于所述筒体1顶端开口较大，后续需要安装导电泡棉4或向筒体1内充入导电液时，可以将所述盖帽2拧下，便于使用。
48.如图3所示，所述筒体1的底端设有限位件3，所述限位件3为中空环31，所述中空环31的外径等于所述筒体1的内径，所述中空环31的外侧周向与所述筒体1底端相连接。
49.所述筒体1和所述中空环31的材质为铜或铝；铜或铝材质能够减小极差的变化；所述筒体1和所述中空环31固定连接，优选为焊接。
50.优选所述中空环31的厚度为1-3mm。
51.所述筒体1内置有导电泡棉4，所述导电泡棉4位于所述中空环31上方并能够与筒体1外部接触，所述中空环31能够限制所述导电泡棉4保持于所述筒体1内部，且所述中空环31的中空处具有一定的面积，所述导电泡棉4可以从所述中空环31的中空处与地面相接触。
52.当安装好所述导电泡棉4后，从所述筒体1顶端充入导电液，所述导电液为盐水或
硫酸铜溶液，上述液体具有良好的导电性能，且价格低廉，能够节约工程成本。优选浓度较高的盐水或硫酸铜溶液，优选浓度为10％-30％。
53.所述导电泡棉4为圆柱体结构，所述导电泡棉4与所述筒体1内壁相适配，所述导电泡棉4的直径与所述筒体1的内径相等，便于将导电液容纳于所述筒体1内部，避免导电液过多地流失，能够节约成本、保护环境。
54.所述盖帽2上设有通孔21，所述通孔21内插有金属电极7，所述金属电极7的一端与所述导电泡棉4相接触。在本实施例中，所述通孔21位于所述盖帽2的几何中心。
55.本实施例所述的高密度电法仪接地电极装置的安装方法为：打开盖帽2，向筒体1内部放置所述导电泡棉4，使得所述导电泡棉4恰好位于所述中空环31的正上方，接着在筒体1内部充入适量的导电液，然后拧紧盖帽2，从盖帽2上的通孔21向筒体1内部插入金属电极7，并使得金属电极7的一端与所述导电泡棉4相接触。该接地电极装置结构简单，便于安装，所述导电泡棉4无需增设凸起结构、所述筒体1无需开设多个圆形通孔或条形通孔，省去了复杂的开模工艺流程，便于工业生产，能够节省大量的生产成本，进而还可以节省勘探作业成本。
56.本实施例所述的高密度电法仪接地电极装置的使用方法为：将该接地电极装置竖直放置于硬化路面或岩石上，使得所述导电泡棉4与地面或岩石相接触，通过电缆将所述金属电极7连接于高密度电法仪即可，通电后，能够有效地向地下传输电流，进行电法勘探。
57.实施例2
58.本实施例与实施例1的区别在于，如图4所示，所述限位件3为若干个卡片32，每个所述卡片32的一端均连接于所述筒体1底端，所有所述卡片32沿所述筒体1端面周向均匀间隔布置。多个所述卡片32同样能够将所述导电泡棉4限制于所述筒体1内部，而且间隔布置也能够留有一定的面积，便于所述导电泡棉4与地面相接触。
59.实施例3
60.本实施例与实施例1的区别在于，如图5-图6所示，所述筒体1底端外侧还套设有底座5，所述底座5为中空圆柱体结构，所述底座5的内径大于或者等于所述筒体1的外径。优选所述底座5的内径略大于所述筒体1的外径，所述底座5与所述筒体1之间可以增设垫圈，来增加二者之间的摩擦力，防止所述底座5沿所述筒体1发生滑动。
61.优选所述底座5和所述筒体1可拆卸连接，当测点位于倾斜岩石处时，安装所述底座5，增大接地电极装置与地面或岩石的接触面积，降低了接地电极装置的重心，增加接地电极装置的稳定性，不易滑动不易掉落，能够有效地进行电法勘探测量；当测点位于水平地面或岩石处时，则可将底座5取下，使得结构更加简单，便于携带。
62.实施例4
63.本实施例与实施例3的区别在于，如图7所示，所述筒体1的外侧设置有把手6，设置把手6更加便于操作者携带，更换测点时，手提把手6即可。
64.实施例5
65.本实施例与实施例1的区别在于，如图8-图9所示，所述中空筒体1上还设有集成箱8，所述集成箱8内设有电源模块，所述电源模块通过无线控制模块与响铃器相连接，发射模块能够向所述无线控制模块发送指令，并驱动所述响铃器发出铃声。所述无线控制模块还连接有存储模块，用于将采集的地质信息储存。
66.在本实施例中，所述无线控制模块选用lora-13s无线控制模块，其具有多信道、低功耗、抗干扰，传输模式有点对点、轮询或广播监听，支持透传模式和从站模式，最远传输距离可达3000米，丢包率《1
‰
等优点，选用该模块节省大量施工成本、人工成本，且不占用第三方网络不产生gprs流量费。
67.所述电源模块为蓄电池，所述存储模块为储存卡。
68.当各个电极安装到位后，工作人员在发射模块操作，各个电极进行工作，并将采集的数据储存，当测量完需要收回电极时，可以在发射模块操作，使得响铃器发出铃声，便于回收。
69.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。