(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 111272823 A(43)申请公布日 2020.06.12
(21)申请号 202010185735.1(22)申请日 2020.03.17
(71)申请人 中国地质科学院地球物理地球化学
勘查研究所
地址 065000 河北省廊坊市广阳区金光道
84号
申请人 中国石油大学（华东）(72)发明人 林振洲 董怀民 刘东明 高文利
孙建孟 (74)专利代理机构 广州三环专利商标代理有限
公司 44202
代理人 陈欢(51)Int.Cl.
G01N 27/04(2006.01)
权利要求书1页 说明书4页 附图4页
CN 111272823 A(54)发明名称
一种岩石电阻率测量装置(57)摘要
本发明提供一种岩石电阻率测量装置，采用四极法对岩石的电阻率进行测量，将岩石固定到固定板时，红外对管和按压按钮会分别被触发，并发送电信号给主机，主机切断电磁铁的电能，使得金属板被弹簧所拉动，使第一通孔和第二通孔一一对齐，从而储水管内的导电溶液可以从第一通孔和第二通孔处流出到棉花团上，使得与棉花团接触的岩石、通电电极以及测量电机建立电连接关系，最终可以对岩石的电阻率进行测量，由于棉花团只有在岩石进行固定时才会被导电溶液自动浸湿，因此可以节省导电溶液的使用，同时可以提高测量的效率，减少人工成本，省去人工浸湿棉花团步骤。
CN 111272823 A
权 利 要 求 书
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1.一种岩石电阻率测量装置，其特征在于，包括底板、固定板、测量机构、红外对管、浸水机构以及棉花团，所述固定板对称设置在底板上，所述固定板相对的侧面上设置有夹紧腔和夹紧机构，所述夹紧机构和红外对管设置在夹紧腔的入口处，所述棉花团以及浸水机构设置在夹紧腔中，所述浸水机构位于棉花团上方；所述浸水机构包括储水管、金属板、电磁铁以及弹簧，所述金属板滑动设置在储水管内部下表面，其一端通过弹簧与储水管侧面连接，另一端通过电磁铁与储水管另一侧面连接，所述金属板设置有贯穿其上下表面的第一通孔，所述储水管下表面设置有第二通孔，所述第一通孔与第二通孔交错设置；所述测量机构包括主机、测量电极以及通电电极，所述测量电极和通电电极均从固定板外部插入到夹紧腔中，并与棉花团接触，所述主机分别与测量电极、通电电极、红外对管以及电磁铁电连接。
2.根据权利要求1所述的一种岩石电阻率测量装置，其特征在于，所述夹紧机构包括固定片、夹紧弹簧以及伸缩片，所述固定片设置在夹紧腔的入口处，所述夹紧弹簧设置在固定片内部，所述伸缩片一端伸入到固定片内，另一端围成夹紧位。
3.根据权利要求1所述的一种岩石电阻率测量装置，其特征在于，还包括按压按钮，所述按压按钮设置在夹紧机构对侧的夹紧腔侧面上，所述主机与按压按钮电连接。
4.根据权利要求1所述的一种岩石电阻率测量装置，其特征在于，所述金属板下表面设置有滑条，所述储水管内部底面设置有滑槽，所述滑条位于滑槽中。
5.根据权利要求4所述的一种岩石电阻率测量装置，其特征在于，所述滑槽内设置有限位块。
6.根据权利要求1所述的一种岩石电阻率测量装置，其特征在于，所述固定板包括对称设置的第一固定板和第二固定板，所述第二固定板滑动设置在底板上。
7.根据权利要求6所述的一种岩石电阻率测量装置，其特征在于，所述第二固定板下表面设置有滑块，所述底板上设置有条形槽，所述滑块位于条形槽中。
8.根据权利要求7所述的一种岩石电阻率测量装置，其特征在于，还包括推杆电机，所述推杆电机设置在底板上，其输出轴与第二固定板连接，所述推杆电机推动第二固定板沿着条形槽滑动，所述主机与推杆电机电连接。
9.根据权利要求1所述的一种岩石电阻率测量装置，其特征在于，所述储水管设置有进水管，所述进水管一端与出水管连接，另一端伸出到固定板的外部上方。
10.根据权利要求1所述的一种岩石电阻率测量装置，其特征在于，所述主机包括显示屏。
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CN 111272823 A
说 明 书
一种岩石电阻率测量装置
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技术领域
[0001]本发明涉及电阻率检测技术领域，特别涉及一种岩石电阻率测量装置。
背景技术
[0002]岩石的电阻率是表征岩石导电性的重要参数之一，岩石日积月累的深埋在土壤中，土壤中的天然气水化合物等储层会影响到岩石的表面特征，从而使岩石的电阻率不断的发生变化，通过对不同深度岩石的电阻率进行测量，可以定位到土壤中储层的位置，方便后续开采。
[0003]现有的电阻率测量装置基本采用电极测量法，通过在岩石上设置电极进行通电来计算岩石电阻率，而为了使电极与岩石形成电连接，一般都会设置有带有导电溶液的可塑性介质，例如浸有硫酸铜溶液的棉花团，用于建立电极与岩石之间的电连接关系，目前的电阻率测量装置基本都是往棉花团中添加入硫酸铜溶液后再放置到支架中，然后将岩石固定到支架上与棉花团接触进行测量，此种方式需要耗费较多的时间，导致电阻率测量效率较低。
发明内容
[0004]鉴以此，本发明提出一种岩石电阻率测量装置，在将岩石固定到固定板上时，会自动浸湿棉花团，而不需要人为的对棉花团进行浸湿处理，提高测量过程的效率。[0005]本发明的技术方案是这样实现的：[0006]一种岩石电阻率测量装置，包括底板、固定板、测量机构、红外对管、浸水机构以及棉花团，所述固定板对称设置在底板上，所述固定板相对的侧面上设置有夹紧腔和夹紧机构，所述夹紧机构和红外对管设置在夹紧腔的入口处，所述棉花团以及浸水机构设置在夹紧腔中，所述浸水机构位于棉花团上方；所述浸水机构包括储水管、金属板、电磁铁以及弹簧，所述金属板滑动设置在储水管内部下表面，其一端通过弹簧与储水管侧面连接，另一端通过电磁铁与储水管另一侧面连接，所述金属板设置有贯穿其上下表面的第一通孔，所述储水管下表面设置有第二通孔，所述第一通孔与第二通孔交错设置；所述测量机构包括主机、测量电极以及通电电极，所述测量电极和通电电极均从固定板外部插入到夹紧腔中，并与棉花团接触，所述主机分别与测量电极、通电电极、红外对管以及电磁铁电连接。[0007]优选的，所述夹紧机构包括固定片、夹紧弹簧以及伸缩片，所述固定片设置在夹紧腔的入口处，所述夹紧弹簧设置在固定片内部，所述伸缩片一端伸入到固定片内，另一端围成夹紧位。
[0008]优选的，还包括按压按钮，所述按压按钮设置在夹紧机构对侧的夹紧腔侧面上，所述主机与按压按钮电连接。[0009]优选的，所述金属板下表面设置有滑条，所述储水管内部底面设置有滑槽，所述滑条位于滑槽中。[0010]优选的，所述滑槽内设置有限位块。
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说 明 书
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优选的，所述固定板包括对称设置的第一固定板和第二固定板，所述第二固定板
滑动设置在底板上。[0012]优选的，所述第二固定板下表面设置有滑块，所述底板上设置有条形槽，所述滑块位于条形槽中。[0013]优选的，还包括推杆电机，所述推杆电机设置在底板上，其输出轴与第二固定板连接，所述推杆电机推动第二固定板沿着条形槽滑动，所述主机与推杆电机电连接。[0014]优选的，所述储水管设置有进水管，所述进水管一端与出水管连接，另一端伸出到固定板的外部上方。[0015]优选的，所述主机包括显示屏。[0016]与现有技术相比，本发明的有益效果是：[0017]本发明提供了一种岩石电阻率测量装置，采用四极法对岩石进行电阻率的测量，将岩石固定到固定板上的夹紧腔内时，会触发红外对管，主机接收到红外对管发送的电信号后切断供给给电磁铁的电能，使得电磁铁失去磁性，从而金属板在弹簧的作用下被拉动，使得金属板上的第一通孔与储水管内的第二通孔一一对齐，从而储水管内存储的导电溶液会流出，并浸湿位于储水管下方的棉花团，而由于岩石固定到夹紧腔内时会与棉花团紧密接触，因此测量电极和通电电极可以通过棉花团与岩石建立电连接关系，从而主机可以进行岩石电阻率的测量，无需手动对棉花团进行浸湿处理，而是在固定岩石的同时，使得导电溶液浸湿棉花团，提高了岩石电阻率测量的效率。附图说明
[0018]为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1为本发明的一种岩石电阻率测量装置的结构示意图；
[0020]图2为本发明的一种岩石电阻率测量装置的第一固定板的侧面结构示意图；[0021]图3为本发明的一种岩石电阻率测量装置的浸水机构的结构示意图；[0022]图4为本发明的一种岩石电阻率测量装置的夹紧机构的结构示意图；[0023]图5为本发明的一种岩石电阻率测量装置的电路原理图；[0024]图中，1为底板，2为红外对管，3为棉花团，4为夹紧腔，5为夹紧机构，6为储水管，7为金属板，8为电磁铁，9为弹簧，10为第一通孔，11为第二通孔，12为主机，13为测量电极，14为通电电极，15为固定片，16为夹紧弹簧，17为伸缩片，18为夹紧位，19为按压按钮，20为滑条，21为滑槽，22为限位块，23为第一固定板，24为第二固定板，25为滑块，26为条形槽，27为推杆电机，28为进水管，29为显示屏。具体实施方式
[0025]为了更好理解本发明技术内容，下面提供一具体实施例，并结合附图对本发明做进一步的说明。
[0026]参见图1至图5，本发明提供的一种岩石电阻率测量装置，包括底板1、固定板、测量
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说 明 书
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机构、红外对管2、浸水机构以及棉花团3，所述固定板对称设置在底板1上，所述固定板相对的侧面上设置有夹紧腔4和夹紧机构5，所述夹紧机构5和红外对管2设置在夹紧腔4的入口处，所述棉花团3以及浸水机构设置在夹紧腔4中，所述浸水机构位于棉花团3上方；所述浸水机构包括储水管6、金属板7、电磁铁8以及弹簧9，所述金属板7滑动设置在储水管6内部下表面，其一端通过弹簧9与储水管6侧面连接，另一端通过电磁铁8与储水管6另一侧面连接，所述金属板7设置有贯穿其上下表面的第一通孔10，所述储水管6下表面设置有第二通孔11，所述第一通孔10与第二通孔11交错设置；所述测量机构包括主机12、测量电极13以及通电电极14，所述测量电极13和通电电极14均从固定板外部插入到夹紧腔4中，并与棉花团3接触，所述主机12分别与测量电极13、通电电极14、红外对管2以及电磁铁8电连接。[0027]本发明的一种岩石电阻率测量装置，采用四极法对岩石进行电阻率的测量，其中岩石可以被固定到两个固定板中间，并通过夹持机构进行夹持，所设置的夹持结构可以适用于多种尺寸大小的岩石样品进行测量，而岩石固定到固定板上后，其端部会与夹紧腔4内的棉花团3接触，设置在固定板上的测量电极13和通电电极14可通过棉花团3与岩石建立电连接关系，本发明的通电电极14和测量电极13分别为两组，每个固定板上均设置一根通电电极14和测量电极13，主机12通过通电电极14与岩石组成通电回路，同时主机12通过测量电极13与岩石组成测量回路，采用四极法进行测量，可以减少电极的接触电阻，提高岩石电阻率测量的准确性，减少误差。[0028]而为了提高测量的效率，减少测量过程所花费的时间，本发明将棉花团3的浸水过程改为自动过程，相对于人为浸水而言，可以节省一定的时间，并且，自动浸水过程是在固定岩石时同步进行的，因此，设置在夹紧腔4内的棉花团3不会长期保持浸湿状态，防止造成导电溶液的浪费，节省成本。
[0029]本发明的浸水机构在未测量时，主机12持续输送电能给电磁铁8，使得电磁铁8产生磁性并一直吸引金属板7，并使得第二通孔11和第一通孔10处于交错状态，当在测量岩石的电阻率时，首先岩石的两端分别固定到两侧固定板的夹紧腔4内，当岩石端部通过夹紧腔4的入口处进入到夹紧腔4内部时，设置在夹紧腔4入口的红外对管2感应到岩石进入后，发送电信号给主机12，主机12此时切断输送给电磁铁8的电能，从而使得电磁铁8失去磁性，然后金属板7在弹簧9的作用下向电磁铁8的反方向移动，从而使得第一通孔10和第二通孔11一一对齐，从而设置在储水管6内部的导电溶液可以通过第一通孔10以及第二通孔11流出，并浸湿位于其下方的棉花团3，使得与棉花团3接触的测量电极13、通电电极14以及岩石建立电连接关系，从而可以对岩石的电阻率进行测量。[0030]优选的，所述夹紧机构5包括固定片15、夹紧弹簧16以及伸缩片17，所述固定片15设置在夹紧腔4的入口处，所述夹紧弹簧16设置在固定片15内部，所述伸缩片17一端伸入到固定片15内，另一端围成夹紧位18。
[0031]岩石的端部在固定到夹紧腔4时，先穿过夹紧位18，使得伸缩片17被挤压并缩进到固定片15中，在夹紧弹簧16的作用下，伸缩片17的端部可以对岩石进行夹紧，保证测量过程中岩石的稳定性。[0032]优选的，还包括按压按钮19，所述按压按钮19设置在夹紧机构5对侧的夹紧腔4侧面上，所述主机12与按压按钮19电连接。
[0033]按压按钮19为与红外对管2相同作用的触发机构，当岩石穿入到夹紧腔4时，首先
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由红外对管2感应到岩石的进入后，发送电信号给主机12，当岩石持续的往夹紧腔4内部移动时，会触发按压按钮19，按压按钮19也会发送一个电信号给主机12，当主机12收到红外对管2和按压按钮19发送的电信号后，切断输送给电磁铁8的电能，从而实现自动浸水过程。[0034]优选的，所述金属板7下表面设置有滑条20，所述储水管6内部底面设置有滑槽21，所述滑条20位于滑槽21中，所述滑槽21内设置有限位块22。
[0035]通过设置的滑条20以及滑槽21可以对金属板7的滑动起到限位作用，防止在电磁铁8失去磁性后，弹簧9拉动金属板7的移动发生偏移，保证第一通孔10可以和第二通孔11对齐，而设置的限位块22可以防止金属板7的过度移动，当滑条20被限位块22阻挡时，第一通孔10可以和第二通孔11一一对齐。[0036]优选的，所述固定板包括对称设置的第一固定板23和第二固定板24，所述第二固定板24滑动设置在底板1上，所述第二固定板24下表面设置有滑块25，所述底板1上设置有条形槽26，所述滑块25位于条形槽26中。[0037]将第二固定板24设置成滑动结构，可以使得本发明适用于多种不同长度的岩石的电阻率测量，进行测量时，先将岩石的一端固定到第一固定板23上后，移动第二固定板24到岩石的另一端，使得岩石的另一端固定到第二固定板24上即可，所设置的条形槽26用于对第二固定板24的移动路径进行限位，使得第二固定板24在移动过程中不会发生偏移。[0038]优选的，还包括推杆电机27，所述推杆电机27设置在底板1上，其输出轴与第二固定板24连接，所述推杆电机27推动第二固定板24沿着条形槽26滑动，所述主机12与推杆电机27电连接。
[0039]本发明采用推杆电机27来实现第二固定板24的移动，通过主机12控制推杆电机27的移动来实现对岩石的固定。[0040]优选的，所述储水管6设置有进水管28，所述进水管28一端与出水管连接，另一端伸出到固定板的外部上方。
[0041]由于浸水机构是设置在夹紧腔4内的，为了方便储水管6内导电溶液的补充，在储水管6上设置了进水管28，进水管28一端与储水管6上表面连接，另一端伸出到固定板的上方，从而可以通过进水管28向储水管6内补充导电溶液，本发明的导电溶液可以选用盐水或者硫酸铜溶液。[0042]优选的，所述主机12包括显示屏29。
[0043]所设置的显示屏29用于显示测量过程中岩石的电阻率大小，方便工作人员进行测量过程的观测。
[0044]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
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