土壤电阻率测试
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土壤电阻率的测试方法土壤电阻率是衡量土壤导电性能的重要指标之一、它反映了土壤中水分、盐分、有机质等物质的分布情况,对土壤的肥力、水分运移、根系生长等具有重要的影响。
因此,准确测量土壤电阻率对于土壤的管理和农作物的种植具有重要意义。
本文将从几种常用的土壤电阻率测试方法进行讨论。
1. 标准四针法(Wenner 算法)标准四针法是一种常用的土壤电阻率测试方法,其原理是通过在土壤中插入四根相距相等的电极,刺激电流通过这四根电极并检测电压差,根据奥姆定律计算电阻率。
标准四针法测试步骤如下:(1)在施测地点选择一块典型的土壤样点,然后在地面上确定好测试点的位置。
(2)准备四根长度相等的电极,电极一般采用尖锐的体积小的导电材料,如钢针等。
(3)将四根电极均匀地插入土壤中,使它们之间保持相同的距离,插入深度通常在20~50厘米之间。
(4)将电流电极和电压电极连接到相应的测试设备,然后启动测试设备,记录测试数据。
(5)多次重复步骤(3)和(4),获取多组数据,然后计算平均值作为最终的电阻率。
标准四针法测试的优点是简单易行,结果较为可靠。
但是弊端是需要大面积的空地进行测试,且测试结果相对于其他方法有所偏差。
2. 多级嵌套线法(Nested multi-levels)多级嵌套线法是一种较为精确、可靠的土壤电阻率测试方法,它将多个电极嵌套地排列在土壤中,以增加测试精度。
多级嵌套线法测试步骤如下:(1)选择测试点,在地面上确定好测试点的位置。
(2)准备多根电极,电极的数量和长度根据测试要求决定。
(3)将电极平行地按一定的间距插入土壤中,将电极之间保持相同的间距和深度。
(4)连接电流电极和电压电极到相应的测试设备,启动测试设备,记录测试数据。
(5)按照不同的深度设置上述电极,即多级嵌套线,进行多次测量。
(6)根据嵌套线的测试数据,利用逆推算法计算出土壤的电阻率。
多级嵌套线法测试的优点是精确可靠,能够提供详细的土壤电阻率分布情况。
土壤电阻率的测试方法 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020土壤电阻率的测试方法步骤:一、在接地网内打入4根导电性能良好的接地桩子,深度约15公分,确保4根桩子在同一条直线上,且每根桩子之间的距离相等。
假设间距为a。
二、将摇表第一根接线柱与第一根桩子相连,第二根接线柱与第二根桩子相连,以此类推,即将摇表的接线柱与桩子一一对应地用导线连起来。
三、将摇表按120转/分钟的速度摇动,从摇表中读出电阻值R。
四、将以上测到的值a和R代入公式:ρ=2π·a·R (π=3.14),得出土壤电阻率ρ的值。
土壤电阻率的测量方法有:土壤试样法、三点法(深度变化法)、两点法(西坡Shepard土壤电阻率测定法)、四点法等,本标准主要介绍四点法。
2、在采用四点法测量土壤电阻率时,应注意如下事项:(1)试验电级应选用钢接地棒,且不应使用螺纹杆。
在多岩石的土壤地带,宜将接地棒按与铅垂方向成一定角度斜行打入,倾斜的接地棒应躲开石头的顶部。
(2)试验引线应选用挠性引线,以适用多次卷绕。
在确实引线的长度时,要考虑到现场的温度。
引线的绝缘应不因低温而冻硬或皲裂。
引线的阻抗应较低。
(3)对于一般的土壤,因需把钢接地棒打入较深的土壤,宜选用2~4kg重量的手锤。
(4)为避免地下埋设的金属物对测量造成的干扰,在了解地下金属物位置的情况下,可将接地棒排列方向与地下金属物(管道)走向呈垂直状态。
(5)在测量变电站和避雷器接地极的时候,应使用绝缘鞋、绝缘手套、绝缘垫及其他防护手段,要采取措施使避雷器放电电流减至最小时,才可测试其接地极。
(6)不要在雨后土壤较湿时进行测量。
3、测量方法(四点法)3.1 等距法或温纳(Wenner)法将小电极埋入被测土壤呈一字排列的四个小洞中,埋入深度均为b,直线间隔均为a。
土壤电阻测试一、什么是土壤电阻测试1. 土壤电阻测试呢,就像是给土壤做个体检,看看它导电的能力咋样。
咱们都知道电这个东西很神奇,在土壤里它也有自己的小脾气。
土壤电阻测试就是搞清楚土壤对电流的阻碍有多大啦。
2. 这可不仅仅是个好玩的事儿哦。
比如说在一些工程里,如果要在地上建个变电站或者埋电缆,就必须得知道土壤电阻。
要是电阻太大,那电流走起来就费劲,可能就会出问题啦。
二、为什么要做土壤电阻测试1. 安全第一呀,小伙伴们!如果在一个土壤电阻不合适的地方建电气设施,可能会发生漏电之类的危险情况呢。
就像在雷雨天,土壤电阻要是不正常,那被雷劈中的时候,电流疏散就可能不顺畅,导致一些意想不到的后果。
2. 从工程的角度来说,它能帮助工程师们更好地设计电气系统。
知道了土壤电阻,就能确定接地系统需要怎么搞,是要多埋些接地棒呢,还是改变接地网的布局。
3. 对于农业来说也有点关系哦。
土壤的导电性和土壤里的水分、盐分等都有关系。
通过测试土壤电阻,能间接了解土壤的一些性质,也许能给农业生产提供一些参考呢。
三、土壤电阻测试的方法1. 四点法这是比较常用的一种方法。
就是在土壤里插四个电极,然后通过测量电极之间的电压和电流,再根据公式就能算出土壤电阻啦。
就像是给土壤里的电流搭了一个小赛道,看看它跑起来有多难。
在操作的时候,四个电极要按照一定的间距插好,这个间距可是有讲究的,不能随便乱插。
而且电极要插得牢固,不能晃晃悠悠的,不然测量出来的数据就不准啦。
2. 两点法相对简单一些,只用两个电极。
但是这种方法没有四点法那么精确,不过在一些对精度要求不是特别高的情况下也能用。
就像是粗粗地估量一下土壤电阻这个调皮的家伙。
不过用两点法的时候要注意,周围的环境对测量结果影响可能比较大。
比如说附近有大型的金属物体或者有其他的电流干扰源,那测量出来的数据可能就会有偏差。
四、影响土壤电阻的因素1. 土壤的湿度土壤湿湿的时候,就像有很多小通道让电流通过,电阻就会比较小。
土壤电阻率测试依据标准
一、测试方法
土壤电阻率测试通常采用四极法进行测量。
在测试过程中,需要将电压电极和电流电极分别放置在待测土壤的表面,并确保电极之间的距离符合测试要求。
然后,通过测量电压和电流值,计算出土壤的电阻率。
二、测试条件
1.天气条件:土壤电阻率测试应在干燥、无风的天气下进行,以确保测试结
果的准确性。
2.土壤类型:测试土壤应为均匀的土壤类型,无明显差异。
3.测试设备:应使用符合国家或行业标准的测试设备,并确保设备在有效期
内。
三、测试点位
1.测试点位应选择在待测土壤的代表性位置,通常为土壤表面的中心位置。
2.每个测试点位的间距应不小于1米,以避免相互干扰。
3.对于不同性质的土壤,应根据实际情况选择合适的测试点位。
四、测试时间
1.应在日出前或日落后进行测试,以避免阳光照射对测试结果的影响。
2.每个测试点位的测试时间应保持一致,以确保测试结果的准确性。
五、数据处理
1.测量数据应进行统计和分析,以确定最终的土壤电阻率值。
2.对于异常数据,应进行修正或剔除,以确保数据的准确性。
3.最终的土壤电阻率值应取多个测试点位的平均值,以减小误差。
六、结果判定
1.根据测量数据计算出的土壤电阻率值,应与标准值进行比较,以判断土壤
的导电性能。
2.如果土壤电阻率值高于标准值,则说明土壤的导电性能较差,需要采取相
应的改良措施。
3.如果土壤电阻率值低于标准值,则说明土壤的导电性能较好,可以满足工
程要求。
土壤电阻率的测试方法步骤:一、在接地网内打入4根导电性能良好的接地桩子,深度约15公分,确保4根桩子在同一条直线上,且每根桩子之间的距离相等。
假设间距为a。
二、将摇表第一根接线柱与第一根桩子相连,第二根接线柱与第二根桩子相连,以此类推,即将摇表的接线柱与桩子一一对应地用导线连起来。
三、将摇表按120转/分钟的速度摇动,从摇表中读出电阻值R。
四、将以上测到的值a和R代入公式:ρ=2π·a·R (π=),得出土壤电阻率ρ的值。
土壤电阻率的测量方法有:土壤试样法、三点法(深度变化法)、两点法(西坡Shepard土壤电阻率测定法)、四点法等,本标准主要介绍四点法。
2、在采用四点法测量土壤电阻率时,应注意如下事项:(1)试验电级应选用钢接地棒,且不应使用螺纹杆。
在多岩石的土壤地带,宜将接地棒按与铅垂方向成一定角度斜行打入,倾斜的接地棒应躲开石头的顶部。
(2)试验引线应选用挠性引线,以适用多次卷绕。
在确实引线的长度时,要考虑到现场的温度。
引线的绝缘应不因低温而冻硬或皲裂。
引线的阻抗应较低。
(3)对于一般的土壤,因需把钢接地棒打入较深的土壤,宜选用2~4kg重量的手锤。
(4)为避免地下埋设的金属物对测量造成的干扰,在了解地下金属物位置的情况下,可将接地棒排列方向与地下金属物(管道)走向呈垂直状态。
(5)在测量变电站和避雷器接地极的时候,应使用绝缘鞋、绝缘手套、绝缘垫及其他防护手段,要采取措施使避雷器放电电流减至最小时,才可测试其接地极。
(6)不要在雨后土壤较湿时进行测量。
3、测量方法(四点法)等距法或温纳(Wenner)法将小电极埋入被测土壤呈一字排列的四个小洞中,埋入深度均为b,直线间隔均为a。
测试电流I流入外侧两电极,而内侧两电极间的电位差V可用电位差计或高阻电压表测量。
如图所示。
设a为两邻近电极间距,则以a,b的单位表示的电阻率ρ为:ρ=4πaR/(1+ -)()式中ρ-土壤电阻率;R-所测电阻;a-电极间距;b-电极深度。
土壤电阻率的测试方法步骤:一、在接地网内打入4根导电性能良好的接地桩子,深度约15公分,确保4根桩子在同一条直线上,且每根桩子之间的距离相等。
假设间距为a。
二、将摇表第一根接线柱与第一根桩子相连,第二根接线柱与第二根桩子相连,以此类推,即将摇表的接线柱与桩子一一对应地用导线连起来。
三、将摇表按120转/分钟的速度摇动,从摇表中读出电阻值R。
四、将以上测到的值a和R代入公式:ρ=2π·a·R (π=3.14),得出土壤电阻率ρ的值。
土壤电阻率的测量方法有:土壤试样法、三点法(深度变化法)、两点法(西坡Shepard土壤电阻率测定法)、四点法等,本标准主要介绍四点法。
2、在采用四点法测量土壤电阻率时,应注意如下事项:(1)试验电级应选用钢接地棒,且不应使用螺纹杆。
在多岩石的土壤地带,宜将接地棒按与铅垂方向成一定角度斜行打入,倾斜的接地棒应躲开石头的顶部。
(2)试验引线应选用挠性引线,以适用多次卷绕。
在确实引线的长度时,要考虑到现场的温度。
引线的绝缘应不因低温而冻硬或皲裂。
引线的阻抗应较低。
(3)对于一般的土壤,因需把钢接地棒打入较深的土壤,宜选用2~4kg重量的手锤。
(4)为避免地下埋设的金属物对测量造成的干扰,在了解地下金属物位置的情况下,可将接地棒排列方向与地下金属物(管道)走向呈垂直状态。
(5)在测量变电站和避雷器接地极的时候,应使用绝缘鞋、绝缘手套、绝缘垫及其他防护手段,要采取措施使避雷器放电电流减至最小时,才可测试其接地极。
(6)不要在雨后土壤较湿时进行测量。
3、测量方法(四点法)3.1 等距法或温纳(Wenner)法将小电极埋入被测土壤呈一字排列的四个小洞中,埋入深度均为b,直线间隔均为a。
测试电流I流入外侧两电极,而内侧两电极间的电位差V可用电位差计或高阻电压表测量。
如图B.1所示。
设a为两邻近电极间距,则以a,b的单位表示的电阻率ρ为:ρ=4πaR/(1+ -)(B.2-1)式中ρ-土壤电阻率;R-所测电阻;a-电极间距;b-电极深度。
土壤电阻率测试
土壤电阻率是接地工程的重要参数,我们在设计、计算接地装置时应首先测量当地的土壤电阻率,并搞清土壤率在地面水平各方向的变化以及垂直方向的变化规律,以使用最小的投资达到最理想的设计结果。
一、三极法测量土壤电阻率
在需要测土壤电阻率的地方,埋入几何尺寸为己知的接地体,按电压电流法测出接地体的接地电阻。
测量采用的接地体为一根长3m,直径50mm 的钢管;或长3m,直径25mm 的圆钢;或长10-15m,40mm ×4mm 的扁钢,其理入深度0.7-1.0m 。
采用垂直打入土中的圆钢,测量接地电阻时,电压极距电流极和被测接地体20m 远即可。
测得接地电阻后,由下式即可算出该处土壤电阻率。
即
d
l lR g
4ln 2πρ= (15-1)
式中
ρ——土壤电阻率,Ω·m;
I ——钢管或圆钢埋入土壤的深度,m; d ——钢管或圆钢的外径m ; Rg ——接地体的实测电阻,Ω。
用扁钢作水平接地体时,土壤的电阻率按下式计算,即
bh
L lR g 2
ln 2πρ=
(15-2)
式中
ρ ——土壤电阻率,Ω·m;
L —— 接地体的总长度,m;
M —— 扁钢中心线离地面的距离,m; B —— 扁钢宽度,m;
Rg —— 水平接地体的实测电阻,Ω。
]
用三极法侧量土壤电阻率时,接地体附近的土壤起着决定性作用,即这种办法测出的土壤电阻率,在很大程度上仅反映了接地体附近的土壤电阻率。
这种方法的最大缺点是在测量回路中测得的接地电阻Rg 中,还包括了可能是相当大的接触电阻在内,从而引起较大误差。
此外,由于地的层状或剖面结构,用上述方法换算出来的等值电阻率,只能是对应于被测接地体的尺寸和埋设状况的地的等值电阻率。
这个等值电阻率对于不同类型和尺寸的接地体来
说,差别是很大的,因而这种方法在工程实际中很少采用。
二、四极法测量土壤电阻率
采用四级法测量土壤电阻率时,其接线如图15-1所示。
图15-1 四极法测地壤电阻率的试验接线图
由外侧电极C1、C2通入电流I ,若电极的埋深为l ,电极间的距离为a l ,则C1、C2电极使P1、P2上出现的电压分别为
⎪⎭
⎫
⎝⎛-=
a a I U 21122π
ρ (15-3) ⎪⎭
⎫
⎝⎛-=
a a I U 1212'2πρ (15-4) 而两极间的电位差为
a
l
U U πρ2'22=- (15-5) 因此 ()g aR I
U
a I U U a πππρ22'222==-=
(15-6)
式中 ρ——土壤电阻率,Ω·m; a ——电极间的距离,m;
U ——P1、P2点的实测电压,V ; Rg ——实测土壤电阻,Ω。
由式(15-6)可知,当a 己知时,测量P1、P2两极间的电压和流过的电流,即可算出土壤的电阻率。
四极法测得的土壤电阻率,与电极间的距离a 有关,当a 不大时所测得的电阻率,仅为大地表层的电阻率,其反映的深度随a 的增大而增加。
一般测得的ρ值是反映0.75a 深处
的数值。
具有四个端头的接地电阻测量仪,均可用于四极法测量土壤的电阻率。
用四极法测量土壤电阻率时,电极可用四根直径2cm 左右,长0.5-1.0m 的圆钢或钢管作电极,考虑到接地装置的实际散流效应,极间距离可选取20m 左右,埋深应小于极间距离的
20
1。
测量变电所的ρ值时,应取3-4点以上测量数的平均值作为测量值。
用以上方法测出的土壤电阻率,不一定是一年中的最大值,所以应按下式进行校正。
ψρρ=max (15-7)
式中
ρmax ——土壤最大电阻率,Ω·m;
ψ —— 考虑到土壤干燥的季节系数,其值如表15-1所示,测量时如大地比较干燥,
则取表中的较小值 ,比潮湿时,则取较大值:
注:测量时,如果土壤比较干燥,计算时采用表中较小的
ψ
值;土壤比较潮湿,则采用较大
ψ
值。
ρ——实测土壤电阻率,Ω·m;
用四极法测量时有以下注意事项:
(1)对于以运行的变电所测土壤电阻率时,因电流要受到地中水平接地体的影响,因而测量时要找土质相同的远离接地网的地方进行。
(2)为了全面的了解电阻率的水平方向的分布情况,要在被测试的内找不同的4-6点进行测量。
(3)为了了解土壤的分层情况应改变几种不同的a 值进行测量,比如a=10、20、30、50m 等。
(4)测土壤电阻率时尽量避开地下的管道等,以免影响测试结果。
(5)不要在雨后土壤较湿时测土壤电阻率。