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四極法測量土壤電阻率測試儀

土壤電阻率測試儀采用四級(jí)法測量土壤電阻率時(shí)，其接線如圖1-1所示。

由外側(cè)電極C1、C2通入電流I，若電極的埋深為h，電極間的距離為ah，則C1、C2電極使P1、P2上出現(xiàn)的電壓分別為：

U2＝ρI／2π[1／α－1／2α]

U'2＝ρI／2π[1／2α－1／α]

而兩極間的電位差為：

U2－U'2＝ρh／2πα

因此ρ＝[2πα(U2－U'2)]／I＝2πα(U／I)＝2παRg (1-1)

式中 ρ——土壤電阻率，Ω·m;

a——電極間的距離，m;

U——P1、P2點(diǎn)的實(shí)測電壓，V；

Rg——實(shí)測土壤電阻，Ω。

由式(1-1)可知，當(dāng)a己知時(shí)，測量P1、P2兩極間的電壓和流過的電流，即可算出土壤的電阻率。

四極法測得的土壤電阻率，與電極間的距離a有關(guān)，當(dāng)a不大時(shí)所測得的電阻率，僅為大地表層的電阻率，其反映的深度隨a的增大而增加。一般測得的ρ值是反映0.75a深處的數(shù)值。

具有四個(gè)端頭的土壤電阻率測試儀，均可用于四極法測量土壤的電阻率。

用四極法測量土壤電阻率時(shí)，電極可用四根直徑2cm左右，長0.5～1.0m的圓鋼或鋼管作電極，考慮到接地裝置的實(shí)際散流效應(yīng)，極間距離可選取20m左右，埋深應(yīng)小于極間距離的1/20。測量變電所的ρ值時(shí)，應(yīng)取3～4點(diǎn)以上測量數(shù)的平均值作為測量值。

用以上方法測出的土壤電阻率，不一定是一年中的最大值，所以應(yīng)按下式進(jìn)行校正。

ρmax＝ψρ

式中 ρmax——土壤最大電阻率，Ω·m;

ρ——實(shí)測土壤電阻率，Ω·m;

ψ——考慮到土壤干燥的季節(jié)系數(shù)，其值如表1-1所示，測量時(shí)如大地比較干燥，則取表中的較小值，比潮濕時(shí)，則取較大值：

表1-1 季節(jié)系數(shù)的選取范圍表

注：測量時(shí)，如果土壤比較干燥，計(jì)算時(shí)采用表中較小的ψ值；土壤比較潮濕，則采用較大ψ值。