Tel: 021 3390 3552 , 021 3390 1804
آخرین مقاله ها در سایت

مقاومتهای الکترودهای کمکی

 491-4-4- مقاومتهای الکترودهای کمکی

      از شکل 491-1، نتیجه گیری می شود که مقاومت الکترودهای T و  ، تعیین کننده توان تراسفورماتور یا ژنراتور یا هر نوع منبع دیگری است که جریان مورد نیاز را تامین می کند. از دو مقاومت سری T و ، مقاومت  تعیین کننده است زیرا معمولاً خیلی بزرگتر از مقاومت T می باشد. مقاومت  بستگی به مقاومت ویژه خاک اطراف و ابعاد ان دارد. مقاومت ویژه خاک را نمی توان تغییر داد و ابعاد الکترود نیز به دلایل عملی نمی تواند زیاد بزرگ باشد. سازندگان وسائل اندازه گیری تجارتی برای مقاومت زمین، معمولا حداکثر مقاومت قابل قبول برای الکترودهای کمکی درباره نقش مقاومت الکترود کمکی  ، لازم است به بند 491-3-2 مراجعه شود.

492- اندازه گیری مقاومت ویژه خاک

492-1- کلیات

     اندازه گیری مقاومت ویژه خاک، قبل از استقرار یک الکترود زمین انجام می شود و هدف از آن، پی بردن به مراتب زیر است:

  • انتخاب بهترین محل برای بریانی الکترود ( در صورت وجود انتخاب)؛
  • تعیین مناسبترین نوع الکترود و یا مشخصه های آن (مثلا عمق نصب الکترود قائم).

492-2- اساس کار

برای اندازه گیری مقاومت ویژه خاک، از دستگاههای مشابه دستگاه اندازه گیری مقاومت الکترود استفاده می شود.

شکل 492-1 نحوه استقرار الکترودها و وسایل اندازه گیری برای مقاومت ویژه

در مورد مقاومت ویژه، همه الکترودها مشابه هم می باشند (الکترودهای اصلی وجود ندارد) و تعداد آنها نیز چهار عدد است؛ دو الکترود برای برقراری جریان و دو عدد الکترود دیگر نیز برای اندازه گیری ولتاژ.

شکل 492-1، نحوه استقرار الکترودها در متداولترین روش اندازه گیری را نشان می دهد.

Wenner نشان داد که مقاومت ویژه خاک، در صورتی که خاک در عمق و اطراف همگن باشد، با استفاده از رابطه زیر قابل محاسبه می باشد:

(14-4)                                                                   

که در آن:

P = مقاومت ویژه خاک (اهم متر)؛

L = فاصله بین الکترودهای جریان(متر)؛

A= فاصله بین الکترودهای ولتاژ (متر)؛

I = شدت جریان بین الکترودهای جریان (آمپر) ؛

U = ولتاژ بین الکترودهای پتانسیل (ولت) .

Wenner  فاصله الکترودها را برابر انتخاب کرد. لذا در روش وی a3 = L است و با جایگزینی؛ رابطه بالا به صورت زیر در می آید:

(15-4)                             P=                    یا                 0 P = 2

Sehlumberger  فاصله الکترودهای جریان را خیلی بیشتر از فاصله الکترودهای ولتاژ انتخاب کرد. زیرا در روش وی a << L است و رابطه (14-4) به صورت زیر در می آید:

(16-4)

P =

در روش چهار الکترود اگر خاک همگن باشد، نتیجه اندازه گیری مستقل از مقاومتهای الکترود ها است، یعنی عمق نصب آنها در نتیجه اندازه گیری بی تاثیر است زیرا ولتاژ و شدت جریان به شکل

U/I ظاهر می شود و هر چه مثلاً الکترودهای جریان عمیق تر نصب شوند، مقاومت آنها کمتر می شود و در نتیجه جریان عبوری هم بیشتر می شود ولی چون ولتاژ نیز به همان نسبت بیشتر شده است در حاصل کسر U/I  تغییری پیدا نمی شود.

دیگر اینکه در زمینی همگن، محل استقرار الکترودها و فاصله آنها در نتیجه آزمون بی تاثیر است. اما در زمینی که دارای لایه های مختلف در عمقهای متفاوت است، جریان بصورت یکنواخت پخش نخواهد شد و طبق معمول مسیری با کمترین مقاومت را انتخاب خواهد کرد و شدت جریان هم وابسته به محل استقرار الکترودها و فاصله آنها از همدیگر خواهد بود مقاومت ویژه حاصل از اندازه گیری در شرایط عملی، ” مقاومت ویژه ظاهری” نامیده می شود.

در اصل، جریان عبوری بین دو الکترود، تا عمق بی نهایت از سطح زمین رسوخ می کند ولی می توان فرض کرد که قسمت عمده آن از سطحی قائم که بین دو الکترود قرار داشته و در عمق بین سطح زمین و 3/L  در زیر زمین است، عبور می کند. بنابراین” مقاومت ویژه ظاهری” را میانگین مقاومت ویژه بین سطح زمین تا عمق 3/L، در جهت الکترودها، انتخاب می کنند.

492-3- خلاصه روش Wenner

بخش عمده مطالب بالا مربوط به روش Wenner می باشد که خلاصه آن به صورت زیر بیان می شود:

  • چهار الکترود در فواصل مساوی در یک خط قرار داده می شوند و در هر اندازه گیری محل هر چهار تای آنها را باید تغییر داد.
  • در صورت همگن بودن زمین با زیاد شدن فاصله الکترودها، ولتاژ نسبت به فاصله به صورت خطی تغییر می کند
  • عمق کوبیدن الکترودها در زمین نباید از یک بیستم فاصله آنها بیشتر باشد.

492-4- خلاصه روش Schlumberger

خلاصه این روش به صورت زیر بیان می شود:

  • چهار الکترود در یک خط مستقیم نصب می شوند ولی مانند حالت قبل فواصل الکترودها از یکدیگر برابر نیستند.
  • فاصله الکترودهای جریان از یکدیگر خیلی بیشتر از فاصله الکترودهای ولتاژ از یکدیگر است، ولی الکترودهای ولتاژ در وسط و نزدیک به هم قرار داده می شوند و در هر بار اندازه گیری فقط الکترودهای جریان جابجا می شوند.
  • در این روش ولتاژ با مجذور فاصله بین الکترودهای جریان تغییر می کند و لذا در هنگام استفاده از آن باید از لوازم اندازه گیری حساس استفاده شود.

492-5- خلاصه روش تغییر یافته Wenner

     در روش کلاسیک Wenner ، a3= L  است. برای زیاد کردن ولتاژ قابل اندازه گیری، پیشنهاد شده است که فاصله الکترودهای ولتاژ(a) بجای 3/L  (L33%)، به 1،5/L  (L 66%) افزایش یابد.

در این صورت رابطه 15-4 به صورت زیر در می آید:

(17-4)                                                P=

492-6- نکاتی که باید در هنگام اندازه گیریهای زمین رعایت شوند

        (مقاومت الکترود با مقاومت ویژه خاک)

    در هنگام اندازه گیریهای مربوط به زمین، چند نکته را باید در نظر داشت:

1-هادیهای مربوط به جریان و ولتاژ را باید به منظور احتراز از القای متقابل، تا جایی که ممکن است از یکدیگر دور نگه داشت.

2-چون خود القایی باید در حداقل نگه داشته شود، هادیها را باید به طور کامل از روی قرقره ها باز کرد.

3-وجود اجسام فلزی گسترده در زیر زمین، مانند لوله کسیهای فلزی از هر نوع و زره کابلها، در اندازه گیری اختلالات بزرگ بوجود می آورند.

4-در دستگاههای اندازه گیری که از ولتمتر یا اهم متر استفاده می کنند، مقاومت ولتمتر یا سیم پیچ ولتاژ اهم متر باید بزرگ باشد تا اثر مقاومت الکترود یا الکترودهای ولتاژ را کم کند. این مسئله سبب کم شدن حساسیت ولتمتر می شود.

492-7- تفسیر نتیجه گیریهای حاصل از اندازه گیریهای زمین

      تفسیر نتایج حاصل از اندازه گیریهای زمین، مخصوصاً در مورد مقاومت ویژه، احتیاج به تجربه و تمرین دارد، لذا به افرادی که مایلند وارد این کار شوند، نوصیه می شود مطالعه عمیقتری در این رشته به عمل آورند.

مطالب مرتبط