防腐层电阻率测量方法有几种

⑴ 接地电阻的测量有哪几种方法

在进行接地电阻测试时要使用接地电阻测试仪(也称为接地电阻测量仪)，使用中，不仅要注意使用的方法步骤，还要选择正确合适的仪器。测量方法只有三类：地桩法、钳夹法、地桩与钳夹结合法。下面为大家介绍这三类正确选择接地电阻测试仪的方法。
地桩法：
地桩法可分为二线法、三线法和四线法。1、二线法：这是最初的测量方法：即将一根线接在被测接地体上，另一根接辅助地极，此法的测量结果R=接地电阻+地桩电阻+引线及接触电阻，所以误差较大，现已一般不用。2、三线法：这是二线法的改进型，即采用两个辅助地极，通过公式计算。在中间一根辅助地极在总长的0.62倍时，可基本消除由于地桩电阻引起的误差，现在这种方法仍然在用。但是此法仍不能消除由于被测接地体由于风化锈蚀引起接触电阻的误差。3、四线法：这是在三线法基础上的改进法，这种方法可以消除由于辅助地极接地电阻、测试引线及接触电阻引起的误差。
钳夹法：
钳夹法分为单钳法和双钳法。1、双钳法:利用在变化磁场中的导体会产生感应电压的原理，用一个钳子通以变化的电流，从而产生交变的磁场，该磁场使得其内的导体产生一定的感应电压。用另一个钳子测量由此电压产生的感应电流，最后用欧姆定律计算出环路电路值，其适用条件一是要形成回路，二是另一端电阻可忽略不计。2、单钳法:单钳法的实质是将双钳法的两个钳子做成一体。但如果发生机械损伤，邻近的两个钳子难免相互干扰，从而影响测量精度。
地桩与钳夹结合法：
这种方法又叫选择电极法这种方法的测量原理同四线法。由于在利用欧姆定律计算结果时，其电流值由外置的电流钳测得。而不是象四线法那样由内部的电路测得，因而极大地增加了测量的适用范围。尤其是解决了输电杆塔多点接地并且地下有金属连接的问题。

⑵ 电阻率测深法

利用岩、矿石导电性差异，解决各类地质学问题的实践中，以人工直流场源的电阻率 测深法（常称电测深法），应用最广而且效果较好。该测量方法是在一个观测点上，通过 多次加大供电极距的方法，逐次观测相应供电极距时的电阻率值。由于供电极距的加大，增加了供电电流在地下分布深度，也可以说加大了勘探深度。因此，所测得的是一个测点 上，自地表向下垂直方向电阻率的变化。

从理论上说，电测深法适用于划分水平的，或倾角不大于20°的电阻率分界面问题，而且在电性层不多的情况下，可以作定量解释，求出各层的厚度、埋深等。实践证明，这 种电测方法已超出了上述应用条件，有效地用于区域地质填图、石油和煤田地质构造普 查、探测与地质构造相关的矿产分布、水文及工程地质调查、山区或平原地下水资源勘测 以及城市工程建设的基底探测等方面。

（一）电阻率的测定和视电阻率

在利用人工地下稳定电流场研究大地电性分布的实践中，并不是直接利用人工场的电位或电场强度，而是用电阻率的变化和分布来表示地下电场变化特点。

1. 均匀大地的电阻率

当地表水平、地下半空间为均匀介质时，在地表任意两点A和B，将直流电通人地下，形成前面所说的两个异性点电流源的电场。在测定供电电流I的同时，测定I在地表 另两个点M和N之间产生的电位差△UMN，于是根据式（4-4），可知

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不难得到均匀大地电阻率ρ的表达式为

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令

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电阻率公式简写为

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式中：K是一个仅与A，B，M，N四个电极之间的距离有关的系数，常称为电极排列系 数或装置系数。

2. 视电阻率

实际上，地下地质情况是复杂的，电阻率的分布是不均匀的，即地电测量所研究的都 是非均匀的地电断面。按上述方式测量和按式（4-11）计算的电阻率值，就不可能是某 一地层或某种岩、矿体的真实电阻率，而是该电场作用范围内各种岩、矿石电阻率的综合 反映。为此，实践中人们引入视电阻率的概念，仍采用上述测量方式和计算公式，结果记 为视电阻率ρ_S，表示为

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影响视电阻率的因素有两个方面，其一是电场作用范围内地电断面本身的电阻率分 布，如断面中各地层或地质体的电阻率，它们的形状、规模、厚度、埋深等；其二是电极 的排列形式、电极距的大小、测点位置或电极排列与地质体之间的相对位置等。

虽然影响视电阻率的因素较多，但对于所欲测的地电断面而言，其电阻率分布或岩、 矿体产状等是不变的因素。若在一个测点上，逐次加大供电极距，所测视电阻率将反映该 点视电阻率随深度的变化。而保持供电极距不变，在不同测点上所测的视电阻率，所反映 的是沿测线同一深度视电阻率变化。前者就是电阻率测深法，后者即为后面所要介绍的电 阻率剖面法。

为了便于讨论和定性分析实测曲线，常将式（4-12）转换为视电阻率与电流密度间的关系式，其具体形式是

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式中：j₀是介质均匀时MN间的电流密度，它只决定于电极排列和极距的大小，对于一 定的电极排列，可以认为它是定值。式（4-13）表明视电阻率ρ_S与测量电极MN之间的 电流密度成正比，也与MN间电阻率成正比。在地表介质均匀时，ρ_S只正比于j_MN。该式 对非均匀断面视电阻率异常性质的分析是很重要的，因此视电阻率的异常可以归结为jMN 的异常，而根据jMN异常的状况，就不难判断非均匀地质体的性质。

3. 电测深仪器

电测深法中视电阻率的测定是通过观测供电电流I及其产生的电位差△U_MN，再经过 式（4-12）计算而得。可见，电测深仪器的主要任务就是测量电位差和电流，但并非普 通的电位差计都可应用。按野外工作条件，要求仪器有较高的灵敏度和稳定性，要有较强 的压制干扰的能力，要有较高的输入阻抗和较大的量度范围，要绝缘性能好、体积小且轻 便耐用。目前我国采用的是国产的各种电子自动补偿电测仪器，如DWD一2A型微机电 测仪就是其中的一种。

4. 电测深法的野外工作布置

电测深法在野外是在同一测点上以改变电极距的方式观测若干次，由于电极距的改变，因此装置系数K也就逐次不同。通常采用模数为6.25cm的双对数坐标纸，并以 AB/2为横坐标，ρ_S为纵坐标，将同一测深点上所观测的全部视电阻率值，绘成一条电测 深ρ_S曲线。

实际工作中，常根据地质任务及测区的地质资料，选择一个电性标准层，这个层应该 是在测区内普遍存在、厚度比较大、电阻率稳定且与上覆岩层有较明显的电阻率差别。满 足于这样条件的电性标准层在各测深点的曲线上将有明显反映，可以把它作为电性层对比 的标准。实践中，常以符合上述条件的某些变质岩、火成岩或石灰岩作为高阻标准层。此 外在沉积区探测含水层分布时，常把符合条件而又与含水层密切相关的黏土隔水层作为低 阻标准层。

（1）供电电极距的选择

原则上是最小AB距离应能使电测深曲线的首部为近似于水平的线段，以便由它的渐近线直接求出第一电性层的电阻率ρ₁；最大AB距离应能满足勘探深度的要求，并保证测 深曲线尾部完整，可以解释出最后一个电性层；在AB极距由小到大逐次增加的过程中，其增加的最大间距，应使有意义的最薄电性层所引起的ρ_S变化在测深曲线上也能反映 出来。

（2）测量电极距的选择

实际工作中，由于AB极距的不断加大，若MN距离始终保持不变，那么，当AB极距很大时，MN之间的电位差将会很小，以至于无法观测。因此随着AB极距的加大，往 往也需要适当地加大MN的距离，通常要求MN满足于下述条件：

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（二）电测深曲线类型及特点

1. 曲线类型

电测深曲线类型随地电断面中不同电性层的数目及其分布情况而异。这里仅就水平电性层组成的地电断面上电测深曲线类型加以描述。

（1）均匀情况

当地下地层电阻率均匀不变，厚度大而分布广时，随AB加大而测得的视电阻率不 发生变化，测深曲线是一条与横轴平行的直线，说明探测范围内，岩石电阻率是均匀 的。这种情况在测定岩石露头电阻率时会遇到，这时所用供电极距要比露头岩石分布 范围小得多，相对于供电极距而言，岩石露头可视为均匀介质，而测得的电阻率即为 真实电阻率。

（2）水平二层情况

当地层按电阻率大小可分为ρ₁和ρ₂两层时，若第二层厚度远远大于第一层厚度h₁ 时，可以认为是水平二层断面。相应的测深曲线分为两种类型，一是ρ₂＞ρ₁的G型；另 一种是ρ₂＜ρ₁的D型，如图4-3所示。

图4-3 水平二层测深曲线

（3）水平三层情况

当地电断面自上而下划分为ρ₁，ρ₂，ρ₃三个水平的电性层时，按三者的大小关系有四 种不同类型的电测深曲线，其中ρ₁＞ρ₂＜ρ₃的命名为H型；ρ₁＜ρ₂＜ρ₃的为A型；ρ₁＜ ρ₂＞ρ₃的K型；ρ₁＞ρ1＞ρ₃的为Q型，如图4-4所示。

图4-4 水平三层电测深曲线

（4）水平四层及多层情况

实际工作中，常遇到四层或更多层的断面，由于电阻率参数多了，曲线类型也就多了，对于水平层状断面，按ρ₁，ρ₂，ρ₃，ρ₄的关系，可构成八种不同的类型，每一种类型 用两个英文字母表示，前一个字母表示前三个电性层ρ₁，ρ₂，ρ₃之间的关系，与三层曲线 类型的命名法相同，后一个字母表示除第一层外，ρ₂，ρ₃和ρ₄三个电性层的关系，命名 法仍不变，因此共有HA型、HK型、KH型、KQ型、AA型、AK型、QH型、QQ型 八种曲线类型，如图4-5所示。

多层曲线命名方法亦按上述原则，例如有ρ₁＜ρ₂＞ρ₃＜ρ₄＜ρ₅的水平五层断面，其曲 线类型应为KHA型。

2. 电测深曲线的特点

从上述曲线类型看出，它们是按电性层中电阻率大小的相互关系而划分的，电性层越多，曲线类型也随之多起来，分析各不同类型曲线发现，众多曲线中存在一些共同的 特点。

图4-5 水平四层电测深曲线

（1）首支渐近线

电测深曲线的首支（或称前支）都有ρ₁的渐近线，那么因为在AB/2较小的情况下，即当AB/2《h₁时，由AB所形成电场的有效作用范围只在均匀的ρ₁中。利用式（4-13）不难看出，此时式中ρ_MN＝ρ₁，j_MN＝j₀，于是有ρ_S＝ρ₁，由此可见，不论测深曲线的类型 如何，曲线的首支都会出现数值为ρ₁的渐近线。

（2）尾支渐近线

电测深曲线尾部，按最后一层电阻率ρ_n的具体情况，可有两种不同形式的渐近线。

一种是ρn值有限并与其上部电性层电阻率相差不大的情况。在 的条件 下，曲线的尾部出现ρ_S＝ρ_n的渐近线。如一水平二层断面，其上任一测深点的视电阻率 曲线，将是首部趋近于ρ₁，中间逐渐过渡到尾部ρ_S趋近于ρ₂的形式。另一种是ρ_n值较其上覆电性层的电阻率ρ_n-1值大得多，可视为ρ_n→∞的情况。此时电 测深曲线尾部在双对数坐标中，呈一与横轴夹角为45°的渐近线。也就是当 时，曲线尾部呈45°上升。这里仍以二层断面为例加以证明。二层水平断面中，若ρ₂》ρ₁，可以近似地认为ρ2→∞。当AB/2》h₁时，由于ρ₂对电 流的屏蔽作用，电流线全部平行层面而流过ρ₁介质，如图4-6所示。此时流过ρ₁层中的 电流I₁为

式中：h₁为电流I₁所通过的圆柱面的高度； 为该柱面周边的半径。利用欧姆定律将上

图4-6 ρ₂》ρ₁，AB/2》h₁时电流线的分布示意图

式化为

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其中：h₁/ρ₁以S₁表示，称为纵向（即水平方向）电导，它表示电流平行于层面流过时，上覆层对电流的传导能力。于是

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将这个关系代入MN→0时的三极排列视电阻率公式：

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得到

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在双对数坐标中：

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显然，由于s为固定值，lgs为常数，所以上式是一条斜率为1的直线方程，即一条与横轴夹角为45°的ρ_S渐近线。

3.纵向电导与横向电阻

上面提出了纵向电导这一名称及其定义。实质上，纵向电导所表示的是，当电流水平通过顶面为1m²、高度为h（m）、电阻率为ρ的方柱体侧面时该柱体的电导。如果令该柱 体侧面之间的电阻为R，则由式（4-1）求出

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故纵向电导为

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由此可见，上覆各层的纵向电导分别为

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其总纵向电导则为

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在符合上述条件的n个水平层的情况下，可令

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式中：H＝h₁＋h₂＋…＋h_n-1；ρ_t称为上覆（n-1）个岩层的平均纵向电阻率。若工作地 区有钻井资料，ρ_t可由下式确定：

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显然，按照式（4-17），只要工区内的ρ_t值基本上是稳定的，就能利用S的大小表示底 层顶面的深度。

另一方面，用T表示电流垂直通过顶面为1m×1m，高度为h（m），电阻率为ρ的方柱体介质时的电阻，称横向（即垂直）电阻。即

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于是，在底层非常厚但电阻率ρ_n很小的条件下，令上覆各层的厚度分别为h₁，h₂，…，h_n-1；电阻率分别为ρ₁，ρ₂，…，ρ_n-1；这时上覆各层对电流的阻挡能力强，而底层对电流 的吸引作用强，故电流将垂直通过各层并沿ρ_n层中流过，如图4-7所示。因此各层的横 向电阻分别为

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上覆层的总横向电阻为

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图4-7 底层电阻率ρ_n→0时的电流线分布示意图

4.电测深曲线的等值性

电测深曲线的等值性是指中间层较薄的水平三层断面所对应的曲线所具有的一种特殊现象。它是指h2/h1较小的三层断面中，若ρ₁，h₁和ρ₂一定，在保持S₂或T₂不变的条 件下，同时改变ρ2和h2，而测深曲线形状可保持基本不变的现象。在上述条件下，同一 条三层电测深曲线可以与n个或多个ρ₂和h₂不同的三层断面相对应。这种现象称为等价 现象或等值原理。造成等值性的物理原因并不难理解，如H型和A型曲线对应的断面 中，ρ₂与ρ₃相比属于低阻层，它在电场中成了电流的良好通道，只要该层的电导S₂不 变，ρ₂和h₂同时少许变化，断面中的电流分布将不会发生变化，因此也就出现了曲线形 状基本不变的现象。同样，对于Q型或K型曲线所对应的断面，其高阻薄层ρ₂在电场中 对电流起阻挡作用，若横向电阻T₂不变，同时改变ρ₂和h₂，电流分布也将不变，自然也 就出现等值的曲线。值得指出的是，上述等值现象，在中间层厚度较大时就不存在了。

（三）电测深曲线的解释

电测深曲线解释的目的首先是确定测区内各电性层的分布、厚度及埋深，进一步把电性 层的结构特点与测区内地层分布、地质构造形态等进行对比，最后提出地质解释，把地电断 面尽可能转化为地质断面。为达到解释的目的，通常把解释工作分为定性解释和定量解释。

1. 定性解释

定性解释主要是通过绘制各种定性图件来实现，如电测深曲线类型图，纵向电导S剖面或平面图、视电阻率ρ_S断面图和等AB/2的视电阻率平面等值线图等。但解释中并非 每个测区都要完成上述图件的绘制，而是选择最能表达出研究地区地质构造特点的图件进 行编制，通常视电阻率断面图是必不可少的。

（1）电测深曲线类型图

电测深曲线的类型取决于地电断面的性质，因此根据曲线类型图的特征可以判断工区内 地质断面的变化。这类图形的作法是：按相应的工作比例尺在图纸上标明各测点的位置，绘 出该点经过缩小的电测深曲线，并在曲线首部注明起始点的视电阻率值。最好能根据测区岩 石电阻率资料绘制出不同曲线类型与相应地质断面的对比图件，用以说明曲线类型变化的地 质原因。也可采用简单作法，即在测点位置上直接用文字注明相应点的曲线类型。

（2）视电阻率断面图

这类图件的作法是：以测点为横坐标，以AB/2为纵坐标，用各测点的AB/2所对 应的ρ_S值绘制ρ_S等值线。该图反映沿测线垂直断面上的视电阻率变化，从图中可看出 基岩起伏、构造变化、电性层沿测线方向的分布等。图4-8是通过嘉峪关大断层18线 的视电阻率断面图，该区基底是砂质泥岩，电阻率较低；上覆岩层是高阻的砂砾石层，断面图中反映出高、低阻等值线明显分异的现象，等值线密集而陡立，可以认为是构 造断层的反映。

图4-8 嘉峪关大断面18线ρ_S断面图

图4-9为某区寻找地下水源的电阻率断面及综合解释图。从图中看出，该区表层为含水不多的泥砂层，厚约6～7m，电阻率为150～180Ω·m；其下为富含地下水的砂层，电阻率约为50Ω·m，厚约5～25m或更大些；含水层下部为石灰岩，可视为高阻标志层。实测曲线为H型，第一层反映表层，第二层为低阻含水层，尾部呈45°上升段，是高阻基 岩的反映。定量解释结果与钻探资料基本上吻合。根据解释结果给出地电断面图，该图与 视电阻率等值断面对应关系较好。

图4-9 某区寻找地下水源的电阻率断面及综合解释图

（3）等AB/2的视电阻率平面等值线图

这种图件的作法是：按照工作比例尺绘出测点平面分布图，然后在各测点位置上标明该点测深曲线已选定的AB/2的ρ_S值，最后绘制这些ρ_S值等位线。该图件主要反映测区 内某同一深度处岩石电阻率的变化。该深度是按地质解释的需要，通过选择AB/2距离的 大小而定，也可同时绘制几张不同AB/2的ρ_S平面等值线图，反映几个不同深度的情况。图4-10为吉林某地ρ_S平面等值线图。图中等值线呈近东西方向条带状分布，南北两侧形 成梯度较大的、密集的高阻等值线束。从地质上看，测区南北有海西期花岗岩出露，在南部 还有前震旦纪变质岩，中部则为第四纪沉积所覆盖，仅在少数点上有古近-新近纪煤系地 层和白垩纪地层露头。由于所选AB/2已处于测深曲线尾部渐近线部位，反映的深度较 大，从异常特点看，梯度大而密集的等值线束，反映同一深度地层电阻率在较小的范围内 发生了急剧变化，推测工区南、北两侧均有大断层，亦可称为地堑，而中部低阻等值线异 常则反映地堑中有小盆地存在。

图4-10 吉林某地ρ_S平面等值线图

（4）纵向电导S剖面及平面图

当工区内具有电阻率较高的基底时，利用测深曲线尾部有45°渐近线的特点可编制出纵向电导S的图件，用以反映高阻基岩顶面的起伏和构造形态。对于水平n层断面，总 纵向电导S正比于基底项面的埋深，其关系是S＝H/ρ_t（ρ_t是基岩之上（n—1）层的平均 电阻率）。当岩层沉积环境基本稳定时，S的变化将反映基底的起伏。图4-11是开鲁一 号测线电测深曲线的综合剖面图。可以看出S剖面图与ρ_S断面图对应较好，均可反映高 阻基岩的形态。图中2～4号点间是凹陷范围，其中心在3～3′中间。

2. 定量解释

电测深曲线定量解释的目的是确定每个测点所对应的各电性层的厚度、埋深和电阻率 值，通常分清了曲线类型和取得中间层电阻率之后，在对曲线分析对比或定性解释的基础 上，逐条的对电测深曲线进行定量解释。一般是从已知到未知、从易到难、从曲线层次少 而且分层清楚的曲线先开始。解释方法可分为量板法、计算机数值解释法以及最优化反演 方法（又称自动反演法）等。随着电子计算机技术的快速发展和计算机的日益普及，数值 解释法和最优化反演法已被广泛采用。而较为繁琐的量板法现在已经被淘汰。这里只对计 算机数值解释法作简单介绍。

图4-11 开鲁一号测线电测深曲线的综合剖面图

数值解释法又可称为正演拟合法。该方法是根据实测电阻率测深曲线特征确定预测模 型的岩层层数，并试探性地给出一组层参数，用这组层参数计算一条理论电阻率测深曲 线，将理论测深曲线与实测曲线进行对比，如果不符合，便修改层参数再计算另一条理论 测深曲线，结果仍与实测曲线进行对比，如此下去，直到所计算的理论测深曲线与实测的 电阻率测深曲线基本符合为止，并将最后一组层参数h_i与ρ_i（i＝1，2，…，n）作为实测 电阻率测深曲线的水平地层模型的层参数。

值得指出的是，由于电测深曲线等值性的存在，解释时若事先能掌握中间层电阻率的 真值，那将会减小等值性的影响，取得较可靠的结果。此外，利用计算机还可以进行二维 和三维地电断面的电测深曲线解释。定量解释的结果可绘制地电断面图，如图4-11（c）所示。

⑶ 管道腐蚀检测方法

目前比较成熟的检测方法主要有：多频电流测绘系统（PCM）、标准管地电位（P/S）测试、密间隔电位测试技术（CIS）、Pearson测试、阴极保护电流测试（CPS）、直流电位梯度测试（DCVG）。其中Pearson、PCM多频电流测绘系统属交流技术，密间隔电位测试技术、DCVG直流电位梯度测试属直流技术。下面分别介绍几种测绘系统。

图9.1.4 直连法检测示意图

图9.1.5 夹钳耦合法检测示意图

9.1.2.1 多频管中的电流法（PCM）

亦称电磁电流衰减法，是用于检测埋地管道防腐层的新方法。PCM系统由发射机和接收机两部分组成，发射机可同时向管道施加几个频率的电信号，接收机则接收这些信号。如果施加一个频率固定的信号电流，电流沿管道向远处传送，在管道周围形成电磁场，磁场强度与管道中的电流正相关。如果整条管线处处都呈很高的管/地电阻，说明管道涂层绝缘性能良好；当防腐层有破损时，管道和土壤接触，形成短路点，管地电阻在此处就会突然变小，电流衰减加剧。那么涂层缺损上方的地面就有泄漏电流存在，若施加交变电流，管道磁场随电流频率改变时，管道上的电流位置很容易确定。PCM法的优点是能定性测定破损的位置，当没破损时能评价防腐层老化的情况。

其基本原理是：当从管道某一点向管道施加一个频率固定的信号电流时，电流沿管道流动并随距离增加而有规律地衰减。电流强度I随距离的衰减公式为

环境地球物理学概论

式中：I为管道上任意一点的电流；I₀为初始电流，即发射机向管道供入的电流；α为衰减系数，与管道的防腐层绝缘电阻、管道直径、管壁厚度、管道材质、管内输送介质密切相关；χ是观测点与供电点之间的距离。

判断参数主要是基于管道的电流变化率，当防腐层有破损时，实测的电流变化率曲线有异常衰减或跃变，即电流反常流失（图9.1.6，图9.1.7，图9.1.8）。但凡有这种异常特征的地方还不能判定为一定存在破损，还要排除一些未加防腐保护的支管、弯头、管闸、分水器以及阴极电保护作用的阳极等设施。

这个方法的优点是不受接地条件的限制，可与下述的皮尔逊（Pearson）法同时进行。当管道表面的防腐层质量很好时，施加的信号电流可沿管道传播达30 km以上。只需一人就可操作，接收机不必与地接触，电流衰减率（dB/m）与施加的电流信号大小无关，可迅速获得初步勘查结果。缺点是对埋设在非均质土壤中的管道和劣质防腐层的管道以及存在有多种附属部件如阀门、管套、三通等的管段有关，使该方法往往不能取得很好的效果。易受外界电性的干扰。

9.1.2.2 标准管/地（P/S）电位测试

该方法采用万用电表电压档测试接地硫酸铜电极与管道上的CP（阴极保护）电位，再进一步测试管道上的CP电流，了解涂层电阻和电流状况。通常P/S法仅用于电位测试，用以比较当前电位与以往电位的差别，同时可用来参考检查CP是否满足要求。优点是不需开挖直接在检查桩上即可取得数据；缺点是当涂层屏蔽了腐蚀或蚀坑时，P/S法检查不出来。另外，检查桩每隔一定距离一个，一般是1 km；计算的涂层电阻是平均电阻，容易漏判。

图9.1.6 管道电流变化率-距离曲线图

图9.1.7 不同质量防腐层观测结果对比

9.1.2.3 皮尔逊（Pearson）法

通过发射机向管道施加一个交变电流信号（1000 Hz），该电流信号沿管道传播，当管道防腐层存在缺陷时，在缺陷附近形成一个交变电场，在缺陷点处电场梯度最大，找出中心位置即是缺陷的准确位置。测量时，需要信号接收器与管线探测仪配合使用，必须先准确检测出管道的位置。该方法可确定外防腐层缺陷及靠近管道的能引起电位梯度的外部金属物的位置，检测速度快，可检测没有CP的管道。缺点是不能在道路、混凝土路面、河流等地段检测。另外，不能指示保护层剥离、不能指示阴极保护的效率、易受地电场干扰，常给出不确定的信息。

图9.1.8 防腐层破损修复前后观测结果对比

9.1.2.4 直流电位梯度（DCVG）法

测定直流电流从管道防腐层缺陷处流入或流出在土壤表面形成的电位梯度，即土壤的IR降。依据IR降的百分比来计算涂层的缺陷位置与大小。它与P/S法不同的是不能检测管地电位。它必须与管线探测仪、近间距极化电位检测（CIPS）仪配合使用。当管线涂层缺陷部位有电流流过，管线周围就形成一个CP泄漏电流场，它相对管道中心所形成的形状和位置与缺陷的形状和管道直径有关。主要有横向电位梯度和纵向电位梯度。该方法的优点是：可判断缺陷的准确位置，确定电流流动方向和腐蚀缺陷。对大多数土质条件，不受离散电流的影响，适合于在电流相互影响和存在不稳定电位的区域工作。

DCVG的局限是对于没有阴极保护（CP）的管道无法检测；没有断电器的支持也无法使用。还需大量数据支持，否则，解释困难。Cu/CuSO₄溶液电极浓度不均匀也会影响测量效果。土壤较干燥，测量的误差就大。

9.1.2.5 密间隔管/地电位检测（CIS，CIPS）

近间距电位测试CIS和近间距极化电位测试CIPS类似于加密的P/S法，沿管道走向，一般0.7 m的点距进行“开”和“关”两个状态下的管/地电位测定。“关”状态下的管地电位是管道真正的极化电位。防腐层缺损可引起周围电位梯度的畸变，因此通过“开”和“关”测的电位/距离曲线，获得沿管道走向完整的管地电位曲线，间接反应涂层状况。图9.1.9是哈依煤气管线152～154＃测试桩管段DCVG和CIPS实测结果平滑曲线图，CIPS检测得管线全线的开/关电位均位于标准的保护电位曲线之上，说明该管段管线均处于有效的阴极保护范围。

图9.1.9 哈依煤气管线152～154＃测试桩管段DCVG和CIPS实测结果平滑曲线图

⑷ 埋地管道防腐层绝缘电阻测量仪哪里有

该产品硬件、软件已作重大改进。软件已注册在仪表中 “变频选频法 - 埋地管道防腐层质量检测技术”是一项适用于输油(气)管道、城市燃气管道、油(气)田管网的“任意长”管段防腐层质量检测、质量评估、工程质量验收，以及在阴极保护设计、保护效果评估等方面的实用技术。 它是通过“埋地管道防腐层绝缘电阻测量仪”及其应用软件实施“埋地管道防腐层绝缘电阻”测量，实现对埋地管道防腐层质量评估的，其检测结果可做为防腐层检漏、维修、大修、新建管道防腐层质量评估等方面的依据。并对测量结果按定量数据区分为：优、良、可、差、劣5个等级，作为质量评价标准。 “ 变频选频法 - 埋地管道防腐层质量检测技术”是我国自主研发, 具有自主知识产权的创新技术。它经过了近二十年实践，验证了“变频选频法”测量的准确性，特别适用于长输油(气)管道、城市燃气管网、油(气)田管网防腐层质量“普查”并建立“数据库”跟踪评估防腐层质量,是目前在我国使用时间最长、效果最好的成熟技术。这项技术已列入石油天然气行业标准和建设部行业标准。 主要特点：可用于测量连续管道中的任意长管段, 适用于不同管径、不同钢质、不同防腐绝缘材料、不同防腐层结构的埋地管道；测量时不需开挖管道，不影响管道正常工作，不需关停外加电流阴极保护, 不受管道有无分支影响，不受交流干扰影响。是一项新的简便、快捷、定量、准确、真实、可靠的检测技术。 埋地钢质管道均需有外防腐层阻隔钢管与土壤接触，防止化学、电化学腐蚀; 阻隔钢管与大地构成通路, 防止地中杂散电流腐蚀, 因此, 要求防腐层对地绝缘性能好、无缺陷、无破损。“埋地防腐层绝缘电阻”是反映管段整体绝缘质量的最重要指标,为此,准确测量任意长管段“埋地防腐层绝缘电阻”, 即可实现对埋地管道防腐层质量的评估, 从而实现防止管道遭受腐蚀危害,确保安全生产。 “变频选频法”又称“选频变频法”是二十世纪八十年代由我国自主研发,专门用于测量“埋地管道防腐层绝缘电阻”的一项实用技术, 已列入石油天然气行业标准和建设部行业标准。近二十年来,“变频选频技术”在我国已为数千公里输油(气)管道、城市燃气管道、油(气)田管网进行了检测及质量评估,其检测结果可做为防腐层检漏、维修、大修的依据。已经通过数百公里管道的开挖大修, 验证了“变频选频法”测量的准确性，以及在阴极保护设计、保护效果的评估及新建埋地管道防腐层质量评估、工程验收等方面, 都有应用实例, 得到了实践的验证、经受了时间的考验, 是目前使用时间最长、效果最好的成熟技术。

⑸ 地基勘察的电阻率方法

电阻率法是以岩土介质的导电性差异为基础。岩土介质的电阻率与以下因素有关：自身矿物组分、结构、构造、孔隙度和含水性等。矿物骨架的电阻率是很高的，但岩石在长期的地质作用过程中，受内外地质作用而出现断裂和裂隙，使得断裂、裂隙和矿物骨架之间充填有水分，从而使岩石整体的电阻率要低于矿物骨架的电阻率，尤其是含有矿化度高的水或者是富含各种元素及其离子的废液，电阻率会更低。岩石愈致密，孔隙度愈小，相应地含水分少，电阻率高，反之电阻率就低，这是电阻率法能在化分岩性、确定岩石破碎带位置、埋深和划分污染范围时能取得良好效果的原因。

电阻率法分为两类：电阻率剖面法和电阻率测深法。

电剖面法在填埋场建设中可提供如下资料：表层地质情况、岩层顶面的地形、确定含水层厚度、查清地质构造、探测基岩埋深、风化壳厚度、探测地下洞穴、暗河位置及分布、构造破碎带及滑坡带位置。

高密度电阻率法可在一条剖面上获得不同装置和不同电极距的大量数据，将这些数据处理后可获得视参数的等级断面图和等值线断面图，或进行层析分析。为了提高数据的处理能力和显示效果，在数据反演和三维可视化方面是今后的发展方向之一。根据曲线的形状和变化特征，确定含水层的厚度、地层变化和断裂、裂隙、溶洞等的位置等。

8.1.1.1 粘土层勘察

为评估废弃物堆放场的地址是否合适，应当首先对地下水的含水层和隔水层的分布、厚度有一个准确的认识。地下粘土层是理想的隔水层，但沉积年代较新的粘土普遍存在强度小、压缩性大的缺点。由于粘土层对地震波和电磁波有较强的吸收，所以地震、探地雷达的使用受到限制，比较适合于开展电法勘探。传统的方法有垂直电阻率测量（VES）和电剖面法测量（EP）。VES可获得垂向（深度）上的视电阻率变化，一般采用四电极排列，测量极距由中心逐渐向两边增大，以加大探测深度。EP法是以固定的极距沿某一测线逐点向前移动，以获得一定深度范围内横向上电阻率的变化。这两种方法应用非常普遍。VES首先是假定所研究的地下目的体是层状介质，但应当注意这在很多情况下并非如此。EP所获取的是某一深度的视电阻率数据，若要使反演结果的精度更高，需采集大量的数据。下面是在韩国釜山勘察地下粘土层的分布和厚度的例子。2002年举办过亚运会和世界杯足球赛。当时为修建比赛场馆和机场等设施的需要，在河流入海口的三角洲平原地区围海造地。调查发现，该区第四系地层中含有厚度不一的粘土层，称之为釜山粘土。地层顺序由上而下依次为：粉砂质土、釜山粘土、沙土层、白垩纪基岩（花岗岩、流纹岩、安山岩）。釜山粘土层一般厚度在20～40 m之间，在河流入海口的地方厚达70 m。对粘土层地基的加固处理包括袋装砂井、加入填充物质然后碾压挤出水分等防液化措施。但有一个共同的前提是要搞清楚粘土层的厚度和分布。这直接决定了后续工程量和所需的施工时间。为此开展了电阻率测量，电阻率成像测量对四个填海区进行了详细研究，这四个地区将分别建设工业区和生活区、国际机场、新的生活区和一个赛马场。我们仅以工业区和生活区的地球物理调查为例加以说明。根据已有的钻孔资料，有关土壤的一部分参数如表8.1.1。

表8.1.1 部分粘土参数

测线布置和测量方式见下图8.1.1和图8.1.2。

图8.1.2中，电阻率测量极距为10m，比较了滚动式偶极-偶极测量与传统的偶极-偶极测量的效果，滚动式偶极-偶极测量就是固定一个排列后，改变极距因子n从1到7，这样就相当于完成一次70 m长的探测距离，然后再向前移动10 m，再使极距因子n从1到7，再完成一次70 m的探测距离，依此类推，直到整条测线全部测完。210 m长的测线需向前滚动18次，随着n的加大探测深度也在逐渐加深。在整个过程中极距始终保持10 m不变。传统的偶极-偶极是以改变极距的方式来加大探测深度的（图8.1.2（b）），很显然这种测量方法仅需7个排列就可完成210 m的测线。且探测深度比滚动式测量大，所以选择偶极-偶极法测量。图8.1.3是根据5个钻孔资料获得的粘土分布剖面。地表以下11 m范围内是沙土层，11～19 m是粉沙土层，19～42 m是粘土层。P-10附近的梯形框指的是电阻率的测量方式和探测深度。

图8.1.1 测区位置及测线布置示意图

图8.1.2 电阻率测量示意图

图8.1.3 钻孔控制的调查剖面

图8.1.4是电阻率测量结果（彩色图置于章后，下同），有效探测深度为27 m。粘土层的界线十分清楚，视电阻率在1～3 Ω·m，粉沙土5～20 Ω·m，沙土40～50 Ω·m。

为了便于对比，验证测量结果的准确性，在现场实际测量的基础上还设计了一套室内测量黏土电阻率的装置（图8.1.5，图8.1.6，图8.1.7）。因为岩土工程师常常向地球物理工程师提出这样的问题，那就是电阻率参数能否像其他土力学参数那样来作为一个表征粘土性质的参数，现在看来答案是肯定的，但电阻率参数与其他土力学参数不同，电阻率不仅与粘土本身有关，更主要的是受粘土的含水量和孔隙中的离子浓度的影响，因此它的变化范围因地而异。下面是一个室内测量粘土电阻率的例子。这样做的优点是验证了野外的测量结果，更能直观地感受到电阻率测量结果的可靠性。

图8.1.5 测量粘土电阻率的装置

为了证明样品的电阻率与测量的形状无关，而设计了一套测量装置（图8.1.7），圆桶的直径75 mm，高度110 mm，实际上就是截取一段取样用的PVC管。供电电极A、B是5 mm厚、直径75 mm的铜片。分别固定在样品的顶部和底部。测量电极M、N是一对直径1 mm、30 mm长的铜钉。间距分别为4 cm和8 cm。电源是一个1.5 V、1 A的电池。起初考虑到测量电极对不同深度可能有反应，因此选择了不同的深度分别做了试验，结果发现测量电极对深度的反应不明显。取1/2和1/4的样品进行试验，结果发现也不受样品形状变化的影响。将实测的电阻率结果与含盐量、含水量、有机质含量、深度、相对密度、塑性参数进行相关分析后发现，除与含盐量呈负相关外，与其他参数无相关性（图8.1.8）。

图8.1.6 不同深度的电阻率测量装置和测量结果

图8.1.7 不同形状样品的电阻率测量装置及测量结果

8.1.1.2 卵石层勘察

下面是在美国衣阿华城中部用高密度电法勘察地下河卵石分布的一个实例，砾石层的渗透性大，对污染物的净化能力弱，还容易引发不均匀沉降造成地基失稳，对建设垃圾填埋场极为不利。衣阿华城历史上是冰川洪积物堆积区，地下分布有冲刷良好的砾石层，是当地极好的路基垫层和建筑材料。砾石层主要沿着冰雪融化后的水流分布，形成一个连一个的阶地。采用24根电极的高密度电阻率测量系统，温纳-斯伦贝格排列，分别比较了电极距4 m和2 m的效果（图8.1.9、图8.1.10，彩图），发现探测的有效深度在15 m左右。比较发现2 m极距比4 m极距的垂向分辨率有一定的提高。数据处理采用非线性最小二次方优化反演技术，反演数据均方根误差（RMS）＜5%，一般1%～2%。从图8.1.9上看出，砾石层埋深在3 m左右，呈透镜状，视电阻率300～1500 Ω·m，厚约10 m，表层低阻层是人工回填土，最底层的低阻层是粒度很细的沙土层。反演结果与实际测量结果非常一致，说明该反演方法是有效的（图8.1.11，彩图）。

图8.1.8 电阻率和其他参数的相关关系

观测中发现，地下电阻率的季节变化，也是一个要考虑的问题，不同季节，降雨量的差异，使得地下各层介质中的含水量、地下潜水面的深度发生显着的变化。图8.1.12（彩图）是2000年11月在同一剖面上观测到的电阻率结果，11月是非常干燥的季节，砾石层的电阻率与潮湿季节（4月份）相比，4月份砾石层的测量结果为300 Ω·m，而11月份则达到1500 Ω·m。说明电阻率除受岩石类型和岩石粒度的控制外，水的饱和程度是非常重要的影响因素，需要说明的是介质含水量的增加使视电阻率在一定程度上降低。

8.1.1.3 基础结构的勘察

希腊雅典附近的马拉松混凝土水坝，位于雅典北部偏东30 km。库容18×10⁸ m³，始建于1926年，在1999年遭受里氏5.9级地震，加之水库运行年代较长，现在怀疑坝体有不均匀沉降和渗漏，需要检查坝体的渗漏情况及混凝土的质量。垃圾场的结构虽然与钢筋混凝土大坝有很大的差别，但在探测渗漏等问题上，在方法的选择上有互相借鉴的作用。大坝调查的目的包括以下几个方面：坝体混凝土的机械强度与沉降观测；地震P、S波速；电阻率特征及泊松比；可能的渗漏裂隙及裂缝；坝体风化的范围和深度。采用的调查方法包括：用地震勘探检测坝体混凝土的动力特性。根据视电阻率与湿度密切相关，作为探测坝体有无渗漏的首选方法。用探地雷达检测坝体可能存在的裂缝。

坝体混凝土的视电阻率随湿度变化，一般在10～10⁵ Ω·m范围内。为了使电极与坝体的混凝土良好接触，使用的是硫酸铜溶液电极，作偶极-偶极排列，2 m极距，测量结果见图8.1.13（彩图），在测线中央发现有一片深色的低阻区，并且向下延伸，视电阻率在40 Ω·m以下，推测为被渗水浸润过的混凝土位置，当电阻率在20 Ω·m以下时，推测有渗水沿渗漏通道流过。随着测线向下游方向布置，湿度越来越小，测线中心的异常也逐渐变小。

8.1.1.4 活动断层的勘查

调查区位于新西兰奥克兰市东南40 km，区内有一条大的断层，自晚中新世到上中新世以来，一直处于活跃状态。最近调查发现，这些活动断层的存在使奥克兰成为新西兰的地震危险区。为配合地震预报研究，需要找出断层的准确位置。地表被第四纪沉积物覆盖，表面仅可观测到微陡坎地貌，推测是断层活动的标记。采用的地球物理方法有：重力测量、垂直电阻率测量（VES）、电阻率剖面测量、高精度地震反射/折射测量、探地雷达（GPR）。测量位置及测线布置见图8.1.14（彩图）。重力测量：断层上下盘密度差异是形成重力异常的主要原因，上升盘沉积的第四系覆盖层薄，密度较大的基岩距地表浅，微重力结果表现为高值异常；下降盘则被第四系覆盖的厚度大，基岩较上盘深，微重力结果为低值异常。因此重力测量可得到第四系覆盖层的厚度和断层位置、倾向等资料。沿A、B剖面共布置了63个重力观测点（图8.1.15，彩图），间隔100～200 m，在发现水平重力梯度变化大的地方测点间隔加密到25～40 m。仪器为LaCoste 和 Romberg G型重力仪。测点高程用GPS测量，精度±5 cm。数据经计算和岩石密度修正、地形（半径22 km）改正后的误差小于1×10^-8m·s^-2。从图中看到，第四纪沉积物覆盖厚的河床上有明显的重力低异常，黑色的点为观测点对应的重力结果，虚线表示的是三次多相式拟合的区域布格异常，一般来讲，重力异常陡变的地方对应于断层的位置。

VES测量：VES测量主要是了解基岩的电性，为二维电阻率成像提供可靠性资料。同时与重力测量结果进行比对（图8.1.16，彩图）。VES测量的结果表明地表2 m左右的电阻率为100～330 Ω·m，代表了含水较少的地表土；其下是电阻率为18～40 Ω·m，厚度达28～205 m的第四纪沉积物；再下即是基岩（硬砂岩），电阻率为180～520 Ω·m。

2D电阻率成像测量：剖面A1总长500 m，中间300 m段电极距为5 m，两侧各有100 m极距为10 m，测线布置的原则是垂直断层的可能走向。剖面A2与A1部分重叠，长度仅有100 m，电极距试验了1 m和2 m的效果，目的是为提高测量精度，对剖面A1中横向电阻率变化较大的位置进行加密测量。图8.1.17（彩图）的电阻率结果清楚地显示出在地表沉积物形成的陡坎的下部，电阻率发生明显的变化，图的左边视电阻率小于32 Ω·m，到了图的右边陡增至110 Ω· m以上，数据采用2D向前差分模型反演后，结果更加清楚。高、低电阻率的结合部位埋深约15 m，断层面的倾角约70°W。

高精度地震反射/折射和GPR测量：地震勘探的目的是获得更精确和直观的断层图像。地震数据采集和处理如下：剖面长117 m，为了便于对比，与A1、A2部分重叠。首先同时获取了三个点上的折射数据（偏移距1 m），以便得到表层速度，进行静校正。采集参数见表8.1.2。反射波的主频在150～200 Hz之间，有效的频率在300 Hz左右，折射波在30～50 ms的位置有较高的振幅，这也是数据处理中的主要噪音。在正断层的下盘，即在地震剖面双程走时的60 ms和80 ms处，反射信号很清晰。滤掉表层的干扰，提取出局部含硬砂岩的第四纪地层的初至波的速度为1.1～1.4 km·s^-1（图8.1.18）。

表8.1.2 反射地震采集和处理参数

图8.1.18 剖面A2上四个连续炮点的地震反射记录

采集数据时，在每一炮点上，先使初至波的静噪保持最小，然后带通滤波去掉面波的干扰（约100 Hz）。有时发现面波的频率与反射波频率有重叠，此时必须仔细甄别。在本文引用的实例中，数据处理中f-k滤波和叠加技术在本地区的应用效果不好，反而又增加了表面反射的信号。因此数据处理中不使用f-k滤波和叠加。

最后的处理结果见图8.1.19。尽管在70 ms处仍然看到较强的二次反射（237～258道），但由表面所产生的多次反射的影响已大大得到压制。在258道附近，反射信号突然变得不明显，此点正好位于地表陡坎的下方40 m深处，延长线与地表陡坎的位置（向下箭头指示的位置）呈60°W的交角。这基本上反映了断层的倾向。未观测到再深处的反射信号，结合地质资料，推测在历史上这里曾是沼泽湿地，古河道临近断层的上盘，并且很可能是在一个不断下降的地堑上后来形成的次生活动正断层。

图8.1.19 剖面A2的地震叠加记录

探地雷达测量：风化层的存在以及可能的粘土层对探地雷达测量不利，但砾石层、粗砂砾或许又能增加雷达信号的穿透深度，因此用EKKO雷达，配备110 MHz和225 MHz的天线，0.5 m的点距，但未观测到任何有用的反射信号，说明探地雷达在本地探测隐伏断层上可能由于粘土层的影响，效果不佳。

⑹ 埋地燃气管道采用的外防腐层主要有哪几种方法

在CJJ95—2003《城镇燃气埋地钢质管道腐蚀控制技术规程》中提出了“防腐层完整性”概念。第5.3.5条为强制性条文:“防腐管回填后必须对防腐层完整性进行检查”。在条文说明中表述为:“防腐管道在下沟回填时很容易损伤防腐层,形成腐蚀隐患。目前常采用音频信号检漏仪及时按国家现行标准检查防腐层受损情况,一旦受损,对防腐层应立即采取修补措施”。 我们理解“防腐层完整性”要求应该侧重指在施工完工后防腐层的电绝缘性能,在实践中一般可以通过两方面的指标来评价:单位长度管道上防腐层漏点数量,管道防腐层绝缘电阻率。 然后采取相应检测仪器进行捡漏，发现受损再局部开挖修补。

⑺ 防腐层电火花检测执行标准有哪些

摘要 防腐层电火花检测执行标准有以下几点：1、金属表面绝缘防腐层过薄、漏铁及漏电微孔处的电阻值和气隙密度都很小；2、当有高压经过就形成气隙击穿而产生火花放电，给报警电路产生一个脉冲信号，报警器发出声光报警，根据这一原理达到防腐层检漏目的。

⑻ 电阻率法方法分类及应用范围

根据电场性质、观测装置形式及观测方式，电阻率法分为多种方法。常用方法的特点及其在煤矿地质勘查中的应用范围见表5－1。

表5－1 电阻率法分类及应用范围

图5－4 充电法原理图

当地质体不能被视为理想导体（即不等位体）时，充电电场的空间分布将随充电点位置的不同而有较大的变化。所以，充电法也是利用地质对象与围岩间导电性的差异为基础（并且要求这种差异必须足够大），通过研究充电电场的空间分布来解决有关地质问题的一类电探方法。

（2）充电法的应用条件

充电法在满足以下物性条件下，可获得最佳探测效果，即目标体具有良好的导电性，最好其电阻率比围岩小100倍以上；目标体埋藏较浅，沿走向有适当的长度（为矿体顶部埋深的三倍以上）；目标体和围岩电阻率较稳定，无复杂变化；地形起伏和表土不均匀影响较小，工业用电干扰小；接地条件较好，极化稳定。

（3）充电法在水文地质中的应用

利用充电法测定地下水流速和流向，只需一个钻孔或水井，可减少一般水文地质方法所需要的观测孔或水井。

此外，利用充电法还可探测岩溶的分布范围、老窑采空区的位置和范围，以及确定低阻煤层的延伸情况等。

5.激发极化法

激发极化法（简称激电法）是通过研究地下电化学作用引起的随时间缓慢变化的附加电场（被称为激发极化电场），以不同岩、矿石激发极化效应之间的差异为物质基础，通过观测和研究大地激电效应，以探明地下地质情况的一种电法勘探方法。

岩石的激发极化效应与岩石电子导电矿物含量、粘土含量、含水性、孔隙水的矿化度等因素有关。大量实验和应用实例表明，对饱含水的岩石，激发极化放电二次场的衰减速度与岩石颗粒度、湿度及溶液矿化度等因素有关。在没有电子导体干扰的情况下，一般在含水层上的二次场相对非含水层要强，衰减速度也慢，且颗粒度越大、富水性越强，二次场衰减速度则越慢。

激电法的优点是仪器简单，通常观测断电几百毫秒后的二次场，电磁耦合小，工作方法、理论解释简单。特别是激电测深法对水的反映直观，受地形影响小。理论表明，假若地质体的激发极化特征是均匀的、各向同性的，那么ηs测深曲线将为一条直线，与岩性、电阻率、地形无关。因此，在河南、山西等省的丘陵地区找水工作中得到广泛应用。

时间域激电法的缺点是对大地噪声、工业游散电流、极化不稳等抗干扰能力差。由于二次场值较小，要提高信噪比，要求大电流供电，由此引起装备笨重、效率低、成本高。为了克服此缺点，发展了频率域激电法。特别是中南工业大学的发展了双频道激电法，提出了伪随机信号复电阻率法，随后又发展了伪随机三频电磁法。对这些方法既进行了理论研究，研制了相应仪器，在金属勘查方面进行了成功的应用和推广，在找水工作中也有应用。

⑼ 怎样测量体积电阻及表面电阻率

2、体积电阻率：在绝缘材料里面的直流电场强度与稳态电流密度之商,即单位体积内的体积电阻.
3、表面电阻：在试样的某一表面上两电极间所加电压与经过一定时间后流过两电极间的电流之商；访伸展流主要为流过试样表层的电流,也包括一部分流过试样体积的电流成分.在两电极间可能形成的极化忽略不计.
4、表面电阻率：在绝缘材料的表面层的直流电场强度与线电流密度之商,即单位面积内的表面电阻.
材料说明A、通常,绝缘材料用于电气系统的各部件相互绝缘和对地绝缘,固体绝缘材料还起机械支撑作用.一般希望材料有尽可能高的绝缘电阻,并具有合适的机械、化学和耐热性能.
B、体积电阻班组可作为选择绝缘材料的一个参数,电阻率随温度和湿度的京戏化而显着变化.体积电阻率的测量常常用来检查绝缘材料是否均匀,或都用来检测那些能影响材料质量而又不能作其他方法检测到的导电杂质.
C、当直流电压加到与试样接触的两电极间时,通过试样的电流会指数式地衰减到一个稳定值.电流随时间的减小可能是由于电介质极化和可动离子位移到电极所致.对于体积电阻小于10的10Ω.m
的材料,其稳定状态通常在1min内达到.因此,要经过这个电化时间后测定电阻.对于电阻率较高的材料,电流减小的过程可能会持续几分钟、几小时、几天,因此需要用较长的电化时间.如果需要的话,可用体积电阻率与关系来描述材料的特性 .
D、由于体积电阻总是要被或多或少地包括到表面电阻的测试中去,因些近似地测量表面电阻,测得的表面电阻值主要反映被测试样表面污染的程度.所以,表面电阻率不是表面材料本身特性的参数,而是一个有关材料表面污染特性的参数.
当表面电阻较高时,它常随时间以不规则的方式变化.测量表面电阻通常都规定11min的电化时间.
测量方法和精度
1、方法：测量高电阻常用的方法是直接法和比较法.
直接法是测量加在试样上的直流电压和流过试样的电流而求得试样电阻.直接法主要有检流计法和直流放大法（高阻计法）比较法主要有检流计法和电桥法.
2、精度：对于大于10的10Ω的电阻,仪器误差应在±20%的范围内；对于不大于10的10Ω的电阻,仪器误差应在±10%的范围内.
3、保护：测量仪器用的绝缘材料一般只具有与被测材料差不多的性能.试样的测试误差可以由下列原因产生：
①外来寄生电压引起的杂散电流通渠道.通常不知道它的大小,并且有漂移的特点；
②测量线路的绝缘材料与试样电阻标准电阻器或电流测量装置的并联.
使用高电阻绝缘奢侈可以改善测量误差,但这种方法将使仪器昂贵而又笨重,而且对高阻值试样的测量仍不能得到满意的结果.较为满意的改进方法是使用保护技术,即在所有主要的绝缘部位安置保护导体,通过它截信了各种可能引起误差的杂散电流；将这些导电联接在一起组成保护系统,并与测量端形成一个三端网络.当线路连接恰当时,所有外来寄生电压的杂散电流被子保护系统分流到测量电路以下,这就可大大减少误差的可能性.
在系统的保护端和被保护端之间存在的电解电势,接触电势或热电运势较小时,均能补偿掉,使它们在测量中不引起显着误差.
在电流测量中,由于被保护端和保护端之间的电阻与电流测量装置并联可能产生误差,因此前者至少应为电流测量装置输入电阻的10倍,最好为100倍.在电桥法测量中,保护端与测量端带有大致相同的电位,但电桥中的一个标准电阻与不保护端和保护端之间的电阻并联,因此,后者至少为标准电阻的10倍,最好20倍.
在开始测试前先断开电源和试样的连线进行一次测量,此时设备应在它的灵敏度许可范围内指示无穷大的电阻.可用一些已知值的标准电阻业检查设备运行是否良好.
体积电阻率为了测业体积电阻率,使用的保护系统应能抵消由表面电流引起的误差.对表面泄漏可忽略的试样,在测量体积电阻时可以去掉保护.
在被保护电极与保护电极之间的试样表面上的间隙宽度要均匀,并且在表面泄漏不致引起测量误差的条件下间隙应尽可能窄,实际使用时最小为1MM.
表面电阻率为测定表面电阻率,使用的保护系统应尽可能地抵消体积电阻引起的影响.