电法实验报告汇总

电法勘探实验报告

◆姓名：邱乐稳

◆学号：0145110130

◆专业：地球科学信息与物理学院◆班级：1101班

◆指导老师：龚安栋严家斌

◆实验名称：直流电法DDC-5电子自动补偿仪实验(电阻率法)

◆实验仪器：

1.DDC-5电子自动补偿仪

2.12V直流蓄电池

3.带有标尺的水槽

4.水平铜板或者高阻砖块

5.连接线若干，点电极面电极各若干

◆实验目的：

1、熟悉了解DDC-5电子自动补偿（电阻率）仪的基本操作方法。

2、通过实验验证一些疑问及教材上的理论曲线，尝试调节一起参数，如观察工

作模式的变化，进一步体会生产操作中电法勘探的利弊。

3、掌握电法勘探的基本工作模式，熟悉电阻率法各种装置的具体应用，在实践中加深对其的认识。

◆实验装置：

1.中间梯度装置

中间梯度法工作示意图

工作方法：供电电极AB固定，测量电极MN在AB中部1/3范围内移动，MN极还可以在离开AB连线一定距离（AB/6范围内）且与之平行的旁测线上进行观测，原点O 为AB的中点，记录点号位置为MN中点。反映一定深度内电阻率水平横向变化情况。实验装置系数K=2π/|1/AM-1/AN-1/BM+1/BN|。

2.偶极偶极剖面装置

偶极偶极装置工作示意图

工作方法：如图所示，这种装置的特点是供电电极AB和测量电极MN均采用偶极子，并分开有一定距离。由于四个电极都在一条线上，故又称轴向偶极。其中，原点取OO’中点（O为AB中点，O’为MN中点），它适用于研究沿着剖面不同深度电阻率的变化。剖面的延伸是通过同时移动AB和MN（通常移动距离为d）来实现的。取AB=MN=d（d为偶极子长度），OO’=nd(n为正整数），n为电极的间隔系数，则K=π*n*（n^2-1）*d（DDC-5仪器中间隔系数n 与书上理论中提到的间隔系数n不同，前者是AB中点与MN中点的间距，后者是BM的间距）。

3.联合剖面装置

联合剖面工作示意图

工作方法：电极B放在无穷远处，AMN沿测线同时移动，各电极间相对距离保持不变。且K始终为K=π*（a^2-b^2)/b。

4.对称四级剖面装置

对称四级装置工作示意图

工作方法：四个电极沿X移动的动源电剖面测量，用来研究电阻率的横向变

化，电极相对位置保持恒定，K 值是常数。原点O 是X 轴上的固定点（通常选为MN 最初的中点）。

5. 四级测深装置与对称四级剖面装置相同，只是测量时移动方式不同。

◆ 实验原理：

电阻率法包括电阻率剖面法和电测深法，电阻率剖面法：电极距保持一致，探测深度大致一致，反映一定深度内横向变化，电测深法：MN 不动或有变化，AB 逐渐增大以加大探测深度，反映纵向变化。电阻率法是用直流电源通过导线经供电电极（A 、B ）向地下供电建立电场，经测量电极（M 、N ）将该电场引起的电位差△U 引入仪器进行测量。随电极不同的布置方法与地下情况的复杂，使供电电极产生的地下电流场分布不同，高阻体具有排斥电流的能力，电阻率越高，排斥能力超强，低阻体具有吸引电流的能力，电阻率越低，吸引能力越强，电流从A 极经过避开高阻岩体和通过低阻岩体到达B 极，每条电流线的路径都按所受阻力最小运行，服从最小能量原理。实际应用地表不是水平，地下也不是均匀各向同性的，通过同样的装置得到的电阻率是就不是岩体或矿体的真实电阻率，我们把它称为视电阻率s ρ，中梯装置、联合剖面装置、对称四级装置、偶极偶极装置等装置只是装置系数不同，对称四级与四级测深则只是装置系数表达式里面的极距不同而已。

BN

AN BM AM K I

U K

I

U BN

AN

BM

AM MN

MN

s 1

1

1

1

11

1

1

2+

-

-

=

∆=∆+--=

π

ρ

视电阻率公式的微分形式：

MN MN

s j j ρρ0

=

视电阻率的微分公式可以看出视电阻率与电流大小是无关，实际上由于E 或J 均与电流强度成正比，故所有的视电阻率公式中视电阻率值均与电流大小无关,只与不均匀体的分布及电极排列方式相关，但电流的大小会影响我们的观测精度。

◆ 实验步骤：

1. 实验前的准备

（A ）检查仪器是否正常，仪器本身所带的附件是否完整。 （B ）据实验内容准备实验所需的供电线，测量线，仪器供电线，夹子是否齐全。为了实验安全，供电线与测量线、A 极线与B 极线，M 极线与N 极线最好在颜色上要有区分或做上记号。

2．把观测体放在水槽中间，水下2-5CM 。 3．按不同装置要求布置电极A 、B 、M 、N 。

4．把仪器接入高压12V ，检查所有的接线柱是否正确。

5．按仪器开关键，仪器显示DDC-5。

6．按电池键，检查电池电压，应不低于10V。

7．选择不同装置，.按排列键，按前进键选择排列如RECTCL、3P/PRFL、4 P/PRFL、OIPOLE、4P/VES等。

8．按各装置要求设置极距等各参数。

9．按测量键，显示INJECTION，测量结果显示R0=XXXX，V/I=XXXMV，XXXMA。

10．记录下测点号和测量的视电阻率，按存储键，显示存储号，第一次输入1，以后按前进键即可。

11．移动测量至下一个测点。重复第8步。

安全注意事项：开始接线时先连接仪器一端再连电源一端，测量完毕先收电源线再断其他的线；对于不同的电极布置方式，实验室有可选的不同种类的电极如点电极、面电极等，电极间相差较远时供电电极选择面电极，以增大接触面积减少输出电阻增大供电电流。

实验数据处理及分析：

①中间梯度剖面

背景场含异常物体背景场含异常物体x(m) ρs(Ω.m) ρs(Ω.m) x(m) ρs(Ω.m) ρs(Ω.m) -0.3 55.61 64.11

-0.28 57.75 66.78 0.02 46.43 89.79

-0.26 60.11 68.68 0.04 47.94 88.78

-0.24 62.78 71.89 0.06 49.11 87.89

-0.22 66.49 74.04 0.08 56.9 86.99

-0.2 72.48 76.42 0.1 66.03 85.48

-0.18 74.14 78.55 0.12 78.62 83.54

-0.16 79.83 80.59 0.14 83.83 87.44

-0.14 80.67 82.38 0.16 89.6 79.09

-0.12 77.32 85.07 0.18 87.15 76.84

-0.1 70.84 85.84 0.2 82.25 74.36

-0.08 62.82 87.07 0.22 78.12 71.99

-0.06 57.33 88.52 0.24 74.5 69.35

-0.04 52.44 89.05 0.26 71.15 64.77

-0.02 48.63 89.59 0.28 68.99 61.08

0.00E+00 46.58 89.53 0.3 66.36 55.51

水槽中的铜板水平横放，铜板尺寸为：29cm*17cm*0.25cm，AB=100m，MN=2cm，以下相关图形：