AT166028B - Geoelektrische Elektrode unf Sonde - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Geoetektrische Elektrode und Sonde 
Bei den Widerstandsverfahren der geoelektrischen Bodenuntersuchungen auf galvanischem Wege wird bekanntlich dem Erdboden an zwei Stellen elektrischer Strom zugeführt und an zwei oder mehreren anderen Stellen die hiedurch im Erdboden entstandene elektrische Potentialdifferenz gemessen. Bei den sogenannten Potentialverfahren hingegen wird das natürliche Erdpotential ohne künstliche Stromeinwirkung gemessen. 



   Die Stromzuführung und die Verbindung der Messeinrichtungen mit dem Erdboden wird in beiden Fällen durch metallische Leiter (Kabel) hergestellt, welche an den Messstellen guten Kontakt mit dem Erdreich haben müssen. Die stromführenden Kontakte werden Elektroden", die stromlosen   Messkontakte   werden Sonden" genannt. Nach dieser Definition stehen bei den Potentialverfahren zwei Sonden, bei den Widerstandsverfahren zwei Elektroden und zwei oder mehrere Sonden in Verwendung. 



   Im einfachsten Fall gibt man den Sonden und Elektroden die Form von   Metallspiessen,   welche je nach Festigkeit des Erdreiches mit mehr oder weniger grosser Kraftanwendung in den Erdboden gesteckt oder geschlagen werden. Bei den Potentialverfahren genügt eine so einfache Kontaktgebung im   allgemeinen nicht, weu   der Erdboden als Elektrolyt wirkt und bei der Berührung mit Metallen im geschlossenen Kreis Polarisationserscheinungen auftreten, welche das Messergebnis verfälschen. Man hat daher durch ver- schiedene Massnahmen bei den Potentialverfahren diese Polarisationserscheinungen auszu- schalten versucht. Dies gelingt z.

   B. durch die
Anwendung   sogepannter "unpolarislerbarer"  
Sonden, bei welchen durch ein, zwischen dem feuchten Erdboden und der Metallsonde befind- liches, halb durchlässiges Diaphragma eine Be- rührung derselben verhindert wird, wobei sich die Metallsonde in einer gesättigten Lösung   emes  
Salzes des gleichen Metalles befindet. 



   Solche Massnahmen erübrigen sich bei den
Widerstandsverfahren, weil hier durch einen
Richtungswechsel des zugeführten elektrischen
Stromes die   Polarisationserscheinungen   entweder ausgeschaltet (Wechselstrom oder intermittierender Gleichstrom) oder aus den Beobachtungen rechnerisch eliminiert (Gleichstrom) werden. 



  Trotzdem werden aber auch bei den Widerstandsverfahren an die Elektroden und Sonden gewisse Anforderungen gestellt, welchen man durch die Verwendung einfacher Spiesse nicht gerecht werden kann, zumal sich diese Forderungen zum Teil gegenseitig widersprechen. Eine Ausführung der Elektroden (Sonden) für Widerstandsverfahren, welche allen Anforderungen entspricht, ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung. 



   Die drei Kardinalforderungen, welche von den Elektroden (Sonden) bei den geoelektrischen Widerstandsverfahren erfüllt werden müssen, sind :
1. Guter Kontakt, also geringer Übergangswiderstand ;
2. gleiche Eindringungstiefe in den Erdboden und
3. punktförmige Kontaktgebung. 



   Die erste Forderung nach einem geringen Übergangswiderstand ist evident. Sie ist damit begründet, dass die Güte der Messungen proportional der Stromstärke ist, welche wieder, entsprechend dem Ohmschen Gesetz, von Spannung und
Gesamtwiderstand abhängig ist. Der elektrische Widerstand des Gebirges ist eine vorgegebene
Grösse. Auch die Spannung kann aus praktischen und Sicherheitsgründen über ein bestimmtes Mass hinaus nicht erhöht werden. Daher muss der Übergangswiderstand zwischen den beiden
Elektroden und dem Erdboden so weit als möglich   herabgedrückt   werden. 



   Eine ähnliche Überlegung gilt für die Sonden. 



   Die Messung an diesem erfolgt zwar im all- gemeinen stromlos durch Kompensation, doch ist der Nullabgleich an der Messbrücke nur dann einwandfrei durchführbar, wenn der Übergangs- widerstand an den Sonden ein gewisses zulässiges
Mass nicht überschreitet.'
Durch Experimente und systematische Beobach- tagen im Feldbetrieb wurde festgestellt, dass bei wechselnder Eindringungstiefe der Sonden und
Elektroden in den Erdboden die Widerstands- kurve deformiert und gestört ist. Nur dann, wenn dafür gesorgt wird, dass während der ganzen Dauer 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 
 EMI2.1 
 
 EMI2.2 
 reiches herabsetzt,
3. als Anschlag zur Begrenzung der Eindringungstiefe des Kontaktspiesses A. 



   Die Durchfeuchtung des Bodens mittels Salzsole zur Herabsetzung des Übergangswiderstandes ist an sich in der Geoelektrik eine bekannte Massnahme. Durch die Benützung des Tellers B als Trichter wird aber eine gleichmässige Verteilung der Sole konzentrisch um den Spiess   A   gewährleistet. Die Sole dringt durch die Löcher E gleichmässig verteilt in den Erdboden ein und breitet sich vorwiegend entlang des Spiesses A und um den Teller B aus. Im Erdboden F bildet sich dadurch eine annähernd halbkugelförmige Durchfeuchtungszone H aus, welche wie eine die elektrischen Verhältnisse an der Messstelle nicht ändernde, halbkugelförmige Elektrode wirkt. An dem oberen Teil C befindet sich ein isolierender Handgriff D.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH : Geoelektrische Elektrode bzw. Sonde aus Metall, dadurch gekennzeichnet, dass an einem Spiess ein durchlöcherter, trichterförmiger Teller knaxial angebracht ist, welcher als Kontakt und Anschlag und zur gleichmässigen Verteilung einer Salzsole im Erdboden dient.