[发明专利]一种可重复使用的膨胀电极及其使用方法

说明书

本发明提供一种可重复使用的膨胀电极及其使用方法。该膨胀电极由金属螺柱、金属椭圆环、金属螺母、金属弹簧片、金属垫片、空心圆台导电海绵组成。通过旋转金属螺柱使第三个金属螺母和第四个金属螺母相互分离或靠近，使连接在第三个金属螺母和第四个金属螺母之间的金属弹簧片向内收缩或向外膨胀，从而使金属弹簧片与安装该电极的电极孔壁分离或紧密接触，实现本电极在电法勘探过程中的重复拆卸或安装。在硬化路面等接地困难的测区内开展电法勘探时，普通电极难以满足接地要求，使用本发明提供的电极采用本发明提供的使用方法有助于改善接地条件、降低接地电阻、提高电法勘探数据精确度和工作效率。

技术领域

本发明属于电法勘探或监测技术领域，特别涉及一种电法勘探或监测 技术领域的可重复使用的电极及其使用方法。

背景技术

电阻率法是一种传导类测试方法，不适用于被混凝土、柏油、块 石等材料硬化后的环境。为了提高电极的接地条件，目前采用的方式 主要有：

第一种方式是采用铜棒或铁棒作为电法勘探的电极，这种简单的 电极可以比较轻松地插入到松软的表土里进行固定和耦合，但对于坚 硬的地面，特别是混凝土路面或者坚硬的岩石表面，需要借助一些辅 助措施，如通常采用打钻孔和堆土的方式进行固定，然后利用浇水的 方式进行耦合。但在人员活动比较频繁的地区开展工作时，该种电极 很容易受到人员活动干扰，影响勘探工作的开展。

第二种方式是采用大面积机械或局部人工锤击破坏硬化表面，再 布置常规电极进行供电或数据采集，但这种方法对路面破坏较大，施 工成本高，施工周期长。

第三种方式是如专利《一种硬质介质地电场快速测试装置》的方 法是通过改进电极构架，促使电极与硬质介质精密接触，有利于快速 测试，但该专利还是难以克服硬质介质对测试信号的干扰，且该装置 不宜携带，不易大量使用。该电极也容易受到人员活动的影响。

第四种方式是如专利《用于改善硬化堤坝接触的装置及并行电法 定向检测装置》所提供的电极，该电极内部骨架是有铜棒和输液导管 构成，电极中间位置的外部包裹有导电海绵和导电绒布。该电极容易 受到周围人员活动的干扰或影响周围人员活动。

第五种方式是如专利《一种用于测量硬地表电法电极及其应用》 所提到的一种电极，该电极的导电胶层紧贴于附着层的下部，导电胶 层的下部粘贴有防粘纸层，导电胶层中部与防粘纸层之间的垫片槽内 装有金属垫片，附着层的上面中部装有金属垫片，铁座置于金属垫片 上，铁座下面装有铜棒，铜棒穿过金属垫片、附着层和导电胶层，下 端顶在防粘纸层上，瓦形磁铁上表面呈U形凹槽面，铁座上部呈与瓦 形磁铁上表面相对应的U形凹面状，瓦形磁铁经左右两边的粘结胶层 固定在铁座上，铁座的侧面上装有螺丝。

以上对于硬化表面使用的电极方式均有一定程度的优势，但也存 在比较多的问题，如成本高、适用性不强、容易受到人员活动等的干 扰。特别是在城市电法勘探中，由于人员活动频繁，很容易导致布置 的电极接地更加困难，也容易影响周围的人员活动等。故有必要设计 一种更适用于硬化表面的电极，提高硬化表面开展电法勘探的效果和 精度。

发明内容：

本发明的目的是基于目前上述电法勘探或监测领域的电极存在 的问题，提出一种具有减小电法勘探中电极的接地电阻、适用于人员 活动区开展电法勘探工作、适用于硬化路面布置等优点的可重复使用 的膨胀电极及使用方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

可重复使用的膨胀电极包括：金属螺柱、金属椭圆环、第一个金 属螺母、第二个金属螺母、第三个金属螺母、第四个金属螺母、金属 垫片、金属弹簧片、空心圆台导电海绵。

可重复使用的膨胀电极，其特征在于，其中金属螺柱的外螺纹分 为两段，金属螺柱的第一段外螺纹与金属螺柱的第二段外螺纹的旋向 相反；金属螺柱的第一段外螺纹总长度不小于金属螺柱的第二段外螺 纹总长度，优选地选择金属螺柱的第一段外螺纹总长度不小于金属螺 柱的第二段外螺纹总长度的1.5倍。