本實(shí)用新型屬于勘察儀器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種在工程勘察中進(jìn)行電阻率測試的便攜式儀器。

背景技術(shù)：

在大多數(shù)地鐵工程勘察和電力工程勘察中，都需利用工程鉆孔進(jìn)行電阻率測試，以了解某個(gè)深度地層的電阻率數(shù)據(jù)。常規(guī)的工程鉆孔較淺（一般小于50m），鉆孔口徑較小（一般小于90mm），常規(guī)的測井系統(tǒng)包含絞車、探頭、主機(jī)等配件，往往較為龐大和笨重，需要通過專業(yè)的車輛進(jìn)行裝載和運(yùn)輸，非常不方便城市工勘作業(yè)。而且由于常規(guī)測井探管長度較長（一般大于2m），電極極距較大，主要用于劃分地層目的，現(xiàn)有儀器長度也相應(yīng)較長，在測試過程中往往因?yàn)閮x器長度的問題漏掉很大一部分深度無法測試。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本實(shí)用新型公開了一種縮小體積的電阻率儀，將電路結(jié)構(gòu)和通信模塊剝離并集成在地面儀器中，縮小井下探管的長度。

為了達(dá)到以上目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：

便攜式電阻率儀，包括井下探管和地面儀器，所述井下探管包括絕緣管以及由上而下分布在絕緣管上的N電極、M電極和A電極，各電極之間通過絕緣管相隔，所述地面儀器通過第一電纜與井下探管中各電極具有電連接，地面儀器還通過第二電纜與地面B電極相連；所述地面儀器包括外殼以及設(shè)置在外殼中的測量電路，所述測量電路包括無線通信模塊、供電模塊、處理器、兩路信號采集電路，供電模塊用于向A電極和B電極輸出電流，兩路信號采集電路分別與處理器連接，一路信號采集電路用于采集M電極和N電極的電壓，另一路信號采集電路用于采集電流信號，無線通信模塊與處理器相連。

進(jìn)一步的，所述供電模塊包括鋰電池、與鋰電池連接的電源變換器，所述電源變換器與處理器連接。

進(jìn)一步的，所述信號采集電路包括依次連接的比較器、相敏、A/D轉(zhuǎn)換模塊，所述A/D轉(zhuǎn)換模塊與處理器連接。

進(jìn)一步的，所述處理器為MCU單片機(jī)。

進(jìn)一步的，所述井下探管頂部設(shè)置有快速防水接頭，所述地面儀器通過第一電纜與快速連接頭連接，所述快速連接頭用于與快速防水接頭連接。

進(jìn)一步的，還包括保護(hù)帽，所述保護(hù)帽用于安裝在快速防水接頭上。

進(jìn)一步的，所述N電極為環(huán)狀鉛電極。

進(jìn)一步的，所述M電極為環(huán)狀鉛電極。

進(jìn)一步的，所述A電極為不銹鋼電極。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

縮小體積，便于攜帶，測量深度淺，測量精度準(zhǔn)。由于將測量電路從探管中剝離并置于地面上，縮小探管體積，并防止電路受潮損壞，降低維修率。此外，通過無線通信模塊與移動(dòng)終端連接，通過移動(dòng)終端控制儀器測量、儲(chǔ)存、顯示、處理數(shù)據(jù)，并可進(jìn)行數(shù)據(jù)的快速實(shí)時(shí)傳輸。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為地面儀器中電路連接示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式，進(jìn)一步闡明本實(shí)用新型，應(yīng)理解下述具體實(shí)施方式僅用于說明本實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍。需要說明的是，下面描述中使用的詞語“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附圖中的方向，詞語“內(nèi)”和“外”分別指的是朝向或遠(yuǎn)離特定部件幾何中心的方向。

如圖1所示的便攜式電阻率儀，包括井下探管1和地面儀器2，其中井下探管1設(shè)計(jì)僅為1m長，包括絕緣管3以及由上而下分布在絕緣管3上的N電極、M電極和A電極，各電極之間通過絕緣管3相隔進(jìn)行絕緣?？紤]到儀器測量深度淺，簡單輕便，且是電法測量，選用極化率較低的鉛做為電極，N電極、M電極均為環(huán)狀鉛電極。A電極為不銹鋼電極，位于井下探管底部。絕緣管3采用工程塑料制成，各電極通過工程塑料絕緣接頭6鑲嵌在探管上。由于在鉆孔內(nèi)測量，受制于電纜尺寸，無法采用大功率、大電流供電，改進(jìn)了井下探管的布極方式，采用電位電極系方式，即A0.2M0.6N，讓M電極盡量靠近A電極可以獲得最大有效電流數(shù)據(jù)，增加采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可信度。地面儀器2通過第一電纜4與井下探管1中N電極、M電極、A電極具有電連接，第一電纜4上應(yīng)帶有深度標(biāo)識。地面儀器還通過第二電纜5與地面電極B相連，地面電極B插入地面7。

地面儀器2包括外殼，外殼中設(shè)置有測量電路。如圖2所示，測量電路包括無線通信模塊、供電模塊、處理器、以及兩路信號采集電路，其中供電模塊用于向A、B兩極輸出信號，兩路信號采集電路分別與處理器連接，一路信號采集電路用于采集M電極和N電極的電壓信號，另一路信號采集電路用于采集電流信號，無線通信模塊與處理器相連。為了使井下探管能夠與地面儀器進(jìn)行快速鏈接，在井下探管頂部設(shè)置有快速防水接頭8，由于放在地面下的部分對密封性有很高要求，井下探管頂部還優(yōu)選包括保護(hù)帽9，保護(hù)帽用于安裝在快速防水接頭上。地面儀器通過第一電纜4與快速連接頭10連接，所述快速連接頭用于與快速防水接頭連接。快速連接頭可采用快速插頭。本例中，無線通信模塊采用WIFI模塊，能夠快速與手機(jī)、平板等移動(dòng)終端11連接，可通過移動(dòng)終端控制儀器測量、儲(chǔ)存顯示測量數(shù)據(jù)、處理解釋測量數(shù)據(jù)，也可向外輸出測量數(shù)據(jù)。

具體的說，供電模塊包括鋰電池和電源變換器，電源變換器與A、B兩電極通過電纜相連，鋰電池通過電源變換器產(chǎn)生方波電源供給AB兩極，處理器與電源變換器連接。兩路信號采集電路均包括依次連接的比較器、相敏、A/D轉(zhuǎn)換模塊， A/D轉(zhuǎn)換模塊與處理器連接。 A極在探管最下端，B極通過電纜在地面，AB形成一個(gè)供電的回路，在地下產(chǎn)生電場，M、N兩極產(chǎn)生電壓（電位差），M、N電極輸出電壓接入其中一路信號采集電路，通過比較器K2、相敏、A/D得到電壓輸出至單片機(jī)。源變換器與A電極之間還連接有一電阻，對電阻兩端進(jìn)行電流取樣，電流取樣信號r1、r2接入另一路信號采集電路，通過K1、相敏、A/D轉(zhuǎn)換模塊得到 A、B電極回路的電流信號輸出至單片機(jī)，單片機(jī)基于獲得的電壓和電流數(shù)據(jù)，通過電阻率＝K*電壓/電流（K是由A，M，N電極間距長度決定的系數(shù)），計(jì)算得到電阻率。本例中，處理器為MCU單片機(jī)。

使用本電阻率儀時(shí)，將井下探管頂部的保護(hù)帽卸下，將快速連接頭與快速防水接頭插接， 電纜另一頭與地面儀器快速連接，地面電極B通過電纜與地面儀器連接，地面電極本體置于地面下。通過帶有深度標(biāo)識的電纜手動(dòng)將井下探管放入工程鉆孔內(nèi)的需測量深度，打開儀器電源，儀器無線通信WIFI與手機(jī)連接，通過手機(jī)操作，即可完成電阻率測量。地面儀器測量完成后通過WIFI模塊將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸至移動(dòng)終端中。

本實(shí)用新型方案所公開的技術(shù)手段不僅限于上述實(shí)施方式所公開的技術(shù)手段，還包括由以上技術(shù)特征任意組合所組成的技術(shù)方案。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。