Устройство для измерения удельного сопротивления грунта Советский патент 1987 года по МПК G01R27/20 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, применяемой в области электробезопасности, и может найти широкое применение при определении фактических значений удельного сопротивления грунта для расчета, проектирования и выполнения защитных контуров электроустановок.

Целью изобретения является повышение точности измерения в сложных геологических условиях путем устранения погрешности измерения из-за перераспределения и изменения электрических полей в грунте, уменьшения погрешности, вызванной отклонением электродов от вертикального положения и отклонением от заданного расстояния между электродами, и упрощение процесса измерений за счет того, что благодаря радиальному расположению измерительных электродов измеряется уже усредненное значение удельного сопротивления грунта.

На фиг,1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - схема расположения электродов,

Устройство содержит генератор 1 переменного напряжения, подключенный через разделительный трансформатор 2 в диагональ измерительного моста, образованного постоянным сопротивлением 3, сопротивлением грунта меяоду радиально расположенными штыревьи-ш вертикальными боковыми зондами-электродами 4, забиваемыми в грунт на исследуемом участке, и центральным зондом-электродом 5 с измерительной проводящей зоной h и двумя охранными зонами высотой а и Ь, постоянным сопротивлением 6 и компенсационным реохордом 7 со шкалой отсчета, прог- радуированной в единицах удельного сопротивления грунта. Во вторую диагональ измерительного моста включен нуль-индикатор 8, Охранные зоны центрального зонда-электрода 5 через симметрирующие постоянные сопротивления 9 и 10 подключены к общим вьюода трансформатора 2 и постоянных сопротивлений 3 и 6,

Устройство работает следующим образом.

По нуль-индикатору 8 оператор, изменяя сопротивление реохорда 7, уравновешивает мост и отсчитывает по шкале реохорда 7 удельное сопротивление грунта, находящегося в межэлектродO

ном пространстве. Благодаря коаксиальному расположению зондов-электродов, форма электрического поля внутри конструкции электродов в горизонтальной плоскости радиальная. Этим исключается влияние близлежаш 1х случайных включений, в частности, размещенных в слое грунта вблизи зондов- электродов камней, металлических конструкций и т.д. Нали ие двух охранных зон симметрично расположенных по высоте относительно измерительной зоны на центральном электроде позволяет получить равномерное по вертикали электрическое поле в зоне измерения. Этим исключается погрешность от влияний верхнего слоя грунта (насыпного или естественного, например верхней прослойкой чернозема), а также от высокозалегающих переувлажненных нижних слоев. В результате ток в измерительной зоне проходит только через слой грунта, находящегося в зо5 не измерения, Выбор площади второй охранной зоны в пределах 0,7-0,8 пло-г щади измеритбшьной и первой охранной зоны диктуется целью уменьшения влия- .НИН краевых эффектов на равномерность

5

0

30

поля в измерительной зоне. Это соотношение подобрано экспериментально

5

Формула изобретения

Устройство для измерения удельного сопротивления грунта, содержащее штыревые вертикальные зонды- электроды, подключенные к измери-- тельному мосту переменного тока, « отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений в сложных геологических условиях и упрощения процесса измерения, штыревые вертикальные зонды-электроды размещены коаксиально относитель5

0

5

но центрального зонда-электрода,содержащего в средней части измерительную проводящую зону и симметрично по высоте расположенные относительно этой зоны две охранные зоны, причем площадь боковой поверхности измерительной зоны на центральном зонде-электроде равна площади первой охранной зоны, а площадь второй охранной зоны составляет 0,7-0,8 площади измерительной зоны, при этом охранные зоны через симметрирующие резисторы подключены к одному из узлов запитываемой диагонали моста.

Редактор Г.Волкова

Составитель Н.Михалев Техред Л.Сердюкова

Заказ 1969/44Тираж 731 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

9us. S

Корректор С.Черни.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, используемой для электробезопасности. Цель - повьппение точности измерения удельного сопротивления грунта в сложных геологических условиях и упрощение процесса измерения, Зто достигается тем, что в устройстве штыревые вертикальные зонды- электррды 4 располагают коаксиально относительно центрального зонда- электрода 5, имеющего измерительную проводящую зону (ИПЗ) h и две охранные зоны высотой а и.Ь, при зтом площадь боковой поверхности ИПЗ на центральном зонде-электроде 5, .равна площади охранной зоны с высотой а, а площадь охранной зоны с высо - той b составляет 0,7-0,8 площади ШЗ. 2 ил. (Л -нЭ