电法地质探测设备的测试装置和测试方法与流程
本发明涉及盾构机的地质探测领域，具体而言，涉及一种电法地质探测设备的测试装置。
背景技术：
1、随着国内盾构机自主研发能力的增强和盾构法隧道工程的增多，隧道施工对搭载式电法地质探测设备的需求越来越明显。搭载式电法地质探测设备一般需要以盾构机机体为电极向地层发射电流，通过测量地层视电阻率参数和激发极化参数实现对掌子面前方地质的地质评价和含水特性评价。盾构电法地质探测设备无论在生产过程中或在施工前，都需要检查其工作状态是否正常，其测量范围能否满足指标要求。
技术实现思路
1、本发明旨在提供一种能够便利的对电法地质探测设备的性能进行线下测试的测试装置和测试方法。
2、根据本发明实施例的一个方面，本发明提供了一种电法地质探测设备的测试装置，测试装置被配置成线下测试电法地质探测设备，测试装置包括：
3、发射电极端子，用于连接电法地质探测设备的电流源以发射电流；
4、回流电极端子，与发射电极端子电连接，用于连接所述电法地质探测设备的回流电极；
5、第一电阻，设在连接发射电极端子和回流电极端子的线路中并与发射电极端子和回流电极端子串联，以模拟地质探测设备的发射电极和回流电极之间的地层的电阻；
6、屏蔽电极端子，用于连接电流源以发射屏蔽电流，以使发射电极端子发射的电流聚焦；
7、第二电阻，设在连接屏蔽电极端子和回流电极端子的线路中并与屏蔽电极端子和回流电极端子串联，以模拟地质探测设备的屏蔽电极与回流电极之间的地层的电阻；以及
8、测量电极端子，与屏蔽电极端子电连接，测量电极端子用于连接电压测量器件。
9、在一些实施例中，测试装置还包括检测发射电极端子和屏蔽电极端子的是否等电位的检测器。
10、在一些实施例中，
11、测试装置还包括第三电阻，一端与发射电极端子电连接，另一端与屏蔽电极端子电连接；以及
12、检测器包括电流测量器件，电流测量器件被配置成检测流经第三电阻的电流，以判断发射电极端子和屏蔽电极端子是否等电位。
13、在一些实施例中，测试装置还包括：
14、参考电极端子；
15、第四电阻，与第一电阻和参考电极端子串联；
16、第五电阻，与第二电阻和参考电极端子串联。
17、在一些实施例中，
18、第四电阻的一端与参考电极端子电连接，另一端与第一电阻和回流电极端子之间的电路电连接；和/或
19、第五电阻的一端与参考电极端子电连接，另一端与第二电阻和回流电极端子之间的电路电连接。
20、在一些实施例中，参考电极端子与大地电连接和回流电极端子中的至少一个与大地连接。
21、在一些实施例中，测试装置还包括第六电阻，第六电阻设在连接屏蔽电极端子和测量电极端子的线路中并与屏蔽电极端子和测量电极端子串联。
22、在一些实施例中，
23、第一电阻的阻值可调；或
24、第一电阻与发射电极端子和回流电极端子分别可拆卸地连接。
25、在一些实施例中，
26、第二电阻的阻值可调；或
27、第二电阻与参考电极端子和回流电极端子分别可拆卸地连接。
28、根据本发明的另一方面，还提供了一种上述的测试装置的测试方法，测试方法包括：
29、步骤一，发射电极端子经第一电阻向回流电极端子发射电流，屏蔽电极端子经第二电阻向回流电极端子发射屏蔽电流；
30、步骤二，测量测量电极端子的电位；
31、步骤三，根据测量电极端子的电位和发射电极端子电流计算电阻r，并计算地层的视电阻ra，ra＝k*r，其中，k为电极系数。
32、在一些实施例中，还包括在步骤三后：
33、分别调节第一电阻和第二电阻的阻值或更换不同阻值的第一电阻和不同阻值的第二电阻；
34、再次测量测量电极端子的电位并计算视电阻；
35、判断电法地质探测设备测得的不同视电阻的线性。
36、在一些实施例中，在步骤一和步骤二之间：调节屏蔽电极端子的以使发射电极端子和屏蔽电极端子等电位。
37、应用本申请的技术方案，通过用电阻模拟盾构机工作过程中的地层电阻，实现了对电法地质探测设备的性能的测试。
38、通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
技术特征：
1.一种电法地质探测设备的测试装置，其特征在于，被配置成线下测试电法地质探测设备，所述测试装置包括：
2.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，还包括检测所述发射电极端子(1)和所述屏蔽电极端子(4)的是否等电位的检测器。
3.根据权利要求2所述的测试装置，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，还包括：
5.根据权利要求4所述的测试装置，其特征在于，
6.根据权利要求4所述的测试装置，其特征在于，所述参考电极端子(5)与大地电连接和所述回流电极端子(2)中的至少一个与大地连接。
7.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，还包括第六电阻(r6)，所述第六电阻(r6)设在连接所述屏蔽电极端子(4)和所述测量电极端子(3)的线路中并与所述屏蔽电极端子(4)和所述测量电极端子(3)串联。
8.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，
9.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，
10.一种权利要求1至9中任一项所述的测试装置的测试方法，其特征在于，包括：
11.根据权利要求10所述的测试方法，其特征在于，还包括在所述步骤三后：
12.根据权利要求10所述的测试方法，其特征在于，在所述步骤一和步骤二之间：调节所述屏蔽电极端子(4)的以使所述发射电极端子(1)和所述屏蔽电极端子(4)等电位。
技术总结
本发明涉及一种电法地质探测设备的测试装置和测试方法，电法地质探测设备的测试装置，被配置成线下测试电法地质探测设备，测试装置包括：发射电极端子，用于连接电法地质探测设备的电流源以发射电流；回流电极端子，与发射电极端子电连接；第一电阻，设在连接发射电极端子和回流电极端子的线路中并与发射电极端子和回流电极端子串联，以模拟地质探测设备的发射电极和回流电极之间的地层的电阻；屏蔽电极端子，用于连接电流源以发射屏蔽电流，以使发射电极端子发射的电流聚焦；第二电阻，设在连接屏蔽电极端子和回流电极端子的线路中并与屏蔽电极端子和回流电极端子串联，以模拟地质探测设备的屏蔽电极与回流电极之间的地层的电阻；测量电极端子，与屏蔽电极端子电连接，测量电极端子用于连接电压测量器件。
技术研发人员：贾连辉,魏晓龙,杨艳军,焦敬波,郑俊祥,平之泉,孟帅尧,孟祥波,董科,王豪
受保护的技术使用者：中铁工程装备集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23