(1)将小组内的学生进行分工,分别为操作员、记录员、绘图员、跑极员及协调员。其中,操作员主要负责仪器的操作,如仪器接线的检查、仪器参数的设定、数据采集时的仪器操作、仪器测量结果的初步判断,根据测量结果决定是否上报记录员或重新采集及仪器故障时的排除等。
记录员主要负责记录采集参数及采集到的数据,在记录数据的同时将数据实时回报给操作员,由操作员再次核对数据的准确性,杜绝因人为失误造成的原始数据出错。
绘图员根据记录员记录的数据,现场在坐标纸上绘制草图,并根据绘制的草图大致判断采集过程中可能出现的问题。
跑极员主要负责按照预先设定的点距进行测点的移动、检查电极的状态、确定电极位置正确与否。
协调员主要负责协调跑极员与操作员的沟通,如跑极的时间及核对当前电极位置与实际测量的点位是否一致等。
组内学生分工协作,在一次完整实验过程中,所有学生尽可能熟悉所有分工的工作。
(2)小组内根据实验具体目的讨论需要采用的装置、装置的参数及点距,如果布设多条测线则需确定线距。
(3)将代表物探测线的木槽板放置在水槽中间。
(4)实验前打磨铜电极尤其是铜电极的尖头部分,确保其导电性良好。
(5)按照设计的极距,将铜电极安置在有孔的塑料直尺上,将直尺放置在木槽板里。
(6)检查铜电极和水面的接触情况,调整电极入水深度为2~3mm,将铜电极用螺母固定在直尺上(直尺上、下面各用一个螺母固定铜电极),保证在观测过程中,铜电极不会晃动从而导致极距的变化(注意:在水槽实验中,因使用的极距都很小,铜电极的轻微晃动,都会导致观测数据的误差)。
(7)按照图1-7所示,用电缆连接好实验装置。
(8)再次检查电极、仪器之间的连线,确保连接方式是正确的。
(9)按下仪器的“ON”键,等待显示屏上出现“DDC-8”。
图1-7 用对称四极装置测定水的电阻率实验布置图
(10)按下仪器的“排列”键,通过“前进”键,选择测量装置为对称四极剖面(仪器上显示为4P/PRFL)。
仪器共提供9种装置,分别如下:
3P/VES 三极测深
4P/VES 四极测深(www.xing528.com)
5P/VES 五极测深
4P/PRFL 四极剖面(对称四极)
3P/PRFL 三极剖面(联合剖面)
RECTGL 中间梯度
DIPOLE 偶极-偶极
IP-BUR 井-地电法
K 输入K值(仅在所用到的观测装置不是仪器本身提供时,使用此设置)
注意:排列选择中没有“确认”键,屏幕上显示的测量方式即为所要使用的装置类型。
(11)按下仪器的“极距”键,按照屏幕提示,依次输入AB/2、MN/2的数值(注意:输入极距参数时单位为米),按前进键直到屏幕上出现Kr(即装置系数K),此时操作员将数据报给记录员,记录员在记录的同时回报给操作员,操作员根据记录员回报的数据再次核对仪器上的数值。
利用式(1-2)验算装置系数K。
(12)连接仪器HV电源线至电池箱的正负极,如果电池箱有开关,请打开电源开关。
(13)按下“测量”键,经过几秒钟后,屏幕上出现两行数据(图1-8),分别为“R0”“V”和“I”。其中:“R0”对应的是测得的视电阻率值(单位:Ω·m);“V”(即ΔU)对应测量电极MN之间的电位差(单位:mV);“I”对应供电电极AB之间的供电电流(单位:mA)。此时,仪器操作员检查ΔU和I的数值是否在正常范围内,如果ΔU和I的数值过小,请进行相应的检查。如果屏幕上出现“R=****I=0”,请检查电池箱的电源开关是否打开,如果电源开关是打开的,请检查电源的输出电压是否正常,如果上述都没有问题,请检查AB电极的电缆与仪器的接头处,检查是否有虚接等接触不良情况,若无继续检查供电电极AB与水面的接触情况,检查是否有电极悬空没有入水。排除所有问题后,再次测量,直到有正常的数据显示。
(14)利用式(1-4)计算测得的视电阻率值。
图1-8 DDC-8测量结果显示图
(15)再次按下“测量”键,读取第二组数据,求取视电阻率值与上一组数据的相对误差。若相对误差小于3%(野外工作时,可适当放宽至5%)则可认为此次数据是一个有效测量数据,操作员将测量结果(含电位差、供电电流及视电阻率)分别报给记录员,填写在相应的记录表格中。如果第二组数据和上一组数据的重复误差不满足要求,则应该再次重复观测,直到重复误差满足要求。当多次观测都不能满足精度要求时,应停止观测,排查可能的原因,如仪器自带电池电量过低、水槽中的水在流动、电极固定不好有晃动等多种因素。
(16)重复上一步的操作,按照测量4次舍弃1个值或测量7次舍弃2个值的方式多次测量并记录,最终求取测量结果的平均值即水的电阻率。
(17)关闭电源开关,关闭仪器开关,整理导线、铜电极、直尺并摆放整齐,注意培养良好的科学实验的习惯。
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