Резистивиметрия

 

Под резистивиметрическими исследованиями понимается определение сопротивления воды. Работы проводят резистивиметром. Коэффициент резистивиметра определяется путем его эталонировки в жидкости с известным сопротивлением.

Данные о сопротивлении воды используются и для выявления вод разной минерализации. Кроме того, резистивиметрия применяется для изучения скоростей фильтрации подземных вод. Общая минерализация грунтовых вод качественно может быть оценена по величине критической мощности зоны аэрации, определяемой с помощью метода палеток влажности.

График зависимости минерализации от сопротивления показывает закономерную зависимость сопротивления воды от ее концентрации: чем меньше сопротивление вод, тем выше их концентрация (рисунок..).

Рисунок.. – График зависимости минерализации от сопротивления

Среди методов электроразведки методы сопротивлений, основанные на измерении кажущихся сопротивлений в постоянных и низкочастотных переменных искусственных полях, находят наибольшее применение при решении гидрогеологических задач. Для геологического истолкования данных метода сопротивлений надо знать общую минерализацию (М) подземных вод. Ее определяют путем резистивиметрических измерений, т.е. определением УЭС воды (р_к) с помощью установок метода сопротивлений малых размеров, помещенных в сосуд. Залив воду в сосуд можно определить величину р_в (в ом·м), а по ней можно рассчитать минерализацию.

Резистивиметр – это микроустановка для измерения удельного электрического сопротивления жидкости.

Переносной резистивиметр ПР-1 является основным прибором, применяемым для определения электропроводности проб жидкости в полевых и лабораторных условиях.

Измерительной установкой резистивиметра служит цилиндрический стакан с установленными в нем четырьмя электродами: приемные М и N, питающие А и В. Такая установка позволяет измерять непосредственно сопротивление столба жидкости между электродами М и N (рисунок..).

Через электроды А и В пропускается постоянный ток от генератора, источником которого служит батарейка. Измеряемое напряжение с электродов М и N через переключатель подается на измерительный усилитель-выпрямитель, имеющий высокостабильный коэффициент усиления и большое выходное сопротивление. В цепи измеряют силу тока и разность потенциалов.

 

 

Р

Рисунок … – Блок-схема резистивиметра

 

Калибровка резистивиметра сводится к определению коэффициента прибора. В качестве эталонной жидкости используют раствор поваренной соли в дистиллированной воде. Для приготовления раствора нужно взять 1 литр дистиллированной воды и разбавить в ней 2 г поваренной соли. Затем разбавляют данный раствор, пока концентрация не достигнет 0,0625 г/л, т.е. получает шесть эталонных образцов с концентрациями 0,0625; 0,125; 025; 0,5; 1 и 2 г/л.

После определения концентраций проводят измерения непосредственно в приборе. Для этого измеряют силу тока и разность потенциалов для каждого эталонного образца. В результате измерений вноситься поправка за влияние температуры.

Основными причинами нестабильности коэффициента поверхностных резистивиметров и большой погрешности является:

1. Механическая и тепловая деформация сосуда.

2. Влияние переходных сопротивлений электродов, которые ввиду малого размера последних могут быть очень большим.

3. Недостаточно высокая изоляция сосуда, электродных держателей и электрических цепей прибора, приводящих к утечке тока из-за большого сопротивления заземления электродов, связанного с их малыми размерами; нарушение изоляции приводит к большим погрешностям в результатах измерений.

4. Неполное заполнение сосуда раствором или отклонение от требуемых условий заполнения.

В лабораторных условиях была измерена температура воды, посчитана минерализация (С, г/лит), определено удельное электрическое сопротивление (ρ_к, Ом*м).

Таблица.. – Обработка и интерпретация результатов резистивиметрии

№	№ маршрута	№ пробы	Минерализация	t,⁰C	∆U,мВ	∆I,cА	ρ, Ом∙м	К
			0,089	20,1		0,36	57,7	0,026
			1,04	19,5		0,45	5,3
			0,15		0,52
			0,78		0,32
			0,07		0,24	69,3
			0,22		0,64	24,3
			0,18		0,34	28,8
			1,7		0,51	3,3
		4,4	0,034		0,12
		4,5	0,07		0,18	72,2
		5,1	0,03		0,1	166,4
		5,2	0,02		0,1	197,6
		5,3	0,03		0,12
			0,097		0,36	53,4
			0,134		0,45	39,3
			0,089		0,35	58,7
			0,146		0,46	36,17