WDA-1常规电法系统说明书.doc

目 录一、熟悉仪器1（一）仪器的功能特点1（二）仪器的主要技术指标2（三）仪器面板介绍3（四）仪器的电池特性4（五）掌上电脑的使用方法5（六）注意事项7二、蓝牙配对8三、电阻率与自电功能10（一）主要概念介绍10（二）系统主界面11（三）操作说明11四、激电与自电功能16（一）主要概念介绍16（二）系统主界面18（三）操作说明18五、野外操作实例20六、仪器的成套性23七、附录24附录一：电极排列的说明（常规电阻率法）24附录二：格式转换软件29附录三：计算机蓝牙USB适配器的安装30附录四：无极差电极的制作36一、熟悉仪器WDA-1、1A超级数字直流电法仪是我所在多年研制和生产先进电法仪的基础上，集全中文掌上电脑、蓝牙、24位A/D、大功率控制等当今最新电子技术研制的新一代数字直流电法仪，仪器的体积和重量均显著缩小，主要技术指标及功能领先于当前国内外同类产品，能更好地工作于各种条件复杂地区。广泛应用于金属与非金属矿产资源勘探、城市物探、铁道桥梁勘探等方面，亦用于寻找地下水、确定水库坝基和防洪大堤隐患位置等水文、工程地质勘探中，还能用于地热勘探。（一）仪器的功能特点l 轻便灵活集先进的发射、接收功能于一体，体积小、重量轻。l 真正一机多能电压电流量程和小信号测量精度的大幅提升，使仪器能胜任岩样测试仪、大功率激电接收机、常规电阻率仪、激电仪、找水仪、2D和3D高密度电法仪主机（有关高密度电法系统的更多功能请参见本所以WDA-1、1A为主机的WGMD-9超级高密度电法系统说明）等众多仪器的工作。l 多测量参数、应用广泛可测量电压、电流、视电阻率、自然电位、视极化率、金属因数、半衰时、衰减度、激发比、偏离度及电压衰减曲线（即激电谱数据）。l 超大供电功率、超宽量程、超高精度高达7200W（1200V×6A）的供电能力、64Vp-p的超宽电压输入范围、极高的小信号测量精度（电压小至0.1mV及电流小至0.1mA时仍能给出±1%的测量精度），让仪器能更好地应用于高阻地区工作，获得更深、更好的测量结果。l 仪器面板设有“无穷远”极，用于连接二极、三极法时的“无穷远”电极，特别是常规电法三极测量（联合剖面法和联合电测深法）时，仪器能自动测量SA、SB、以及S，无需操作员干预，减少人为差错，提高工效。l 蓝牙技术、无线遥控国际、国内首创由带蓝牙无线通讯技术的掌上电脑遥控仪器主机，距仪器主机10米范围内，可轻松实现设置参数、启动测量、传输显示测量结果，体会到前所未有的方便。l 掌上电脑操控、功能强大全中文掌上电脑实现人机界面及采集控制，采集参数设置、数据显示与存储、各种曲线绘制（如联合剖面、联合电测深、温纳测深、施伦贝谢尔测深等，以及激电衰减曲线等）等，快捷直观，操作非常简便，让您轻松完成野外测量工作。l 易扩展、无限可能数据采集控制及数据的存储全部由掌上电脑完成，数据存储器容量的扩展、采集软件功能的扩充（如增加特殊高密度测量装置）将更易于实现。l 强大的掌上电脑功能在高硬件配置的基础上，掌上电脑还配备了众多实用软件、用户可进行日程安排、无线上网，还可使用移动Word、Excel、PowerPoint、MediaPlayer等软件进行移动办公和娱乐。l 完善的抗干扰技术采用多极滤波及信号增强技术、集成电法干扰抑制器功能（拥有超强抗共模干扰与差模干扰能力），测量精度高。l 自动进行自然电位、漂移及电极极化补偿，补偿范围高达±10V。l 接收部分有瞬间过压输入保护能力，发射部分有过压、过流及AB开路保护能力，以及直流高压反接保护能力等。l 接地电阻检查可随时检查电极的接地情况，方便实用。l 诊断程序可快速准确地判断出故障所在位置及主要损坏器件。l 进口全密封箱体具有防水、防尘、寿命长等优点。l 灵活的控制选择亦可使用笔记本电脑对仪器主机进行遥控，完成测量工作。（二）仪器的主要技术指标1、接收部分 电压通道：±32V（24位A/D） 测量精度：当Vp 5mV时，±0.2% ±1个字 当0.1mV Vp 5mV时，±1% ±1个字 输入阻抗： 50 M 视极化率测量范围：±1% ±1个字 Sp补偿范围：±10V 电流通道：6A（24位A/D） 测量精度：当Ip 5mA时，±0.2% ±1个字 当0.1mA Ip 5mA时，±1% ±1个字 50Hz工频干扰（共模与差模干扰）压制：优于80dB2、发射部分 最大发射功率：7200W 最大供电电压：±1200V 最大供电电流：±6A 供电脉冲宽度：160秒，占空比为1：13、其他 体积：270mm×246mm×123mm 重量： 4Kg 工作温度：-10+50，95%RH 储存温度：-20+60 仪器电源：内置7.4V 4AH可充电电池（或外接12V电源），可连续工作20个小时以上。 主机接口：A、B、M、N，直流高压，充电及外接电瓶，2个与分布式高密度电缆接口，RS-232，蓝牙4、掌上电脑：Windos Mobile 5.0系统，640×480真彩液晶显示屏，128MB Flash ROM / 64MB SDRAM，512MB的SD或CF卡，蓝牙、USB串口，2块原装可充电电池，含移动Word、Execl等多种软件。5、内置供电电源（仅WDA-1A型）：最大电压96V（分48V、96V两档），最大电流0.7A。（三）仪器面板介绍1、WDA-1超级数字直流电法仪的面板示意图如下所示：图1-1 WDA-1面板示意图 直流高压：接高压供电电源。“”接电源正极，“”接电源负极。 A、B（）：供电输出接线柱。 三极B：联合剖面法或联合电测深法等三极法工作时，无穷远供电电极接“B（）”，B供电电极请接“三极B”。 充电/外接电池12V：充电电源插座，可对仪器内置电池充电；亦可外接12V电瓶工作。 仪器电源开关。 电源/无线通讯工作指示灯：打开仪器该指示灯亮，测量过程中指示灯呈闪烁状态。 高密度工作指示灯：在高密度方式工作时该指示灯闪烁。 RS232：标准串行通讯接口。 M、N：信号输入接线柱。“M”接M电极，“N”接N电极。 分布式电缆插座1、2：在分布式高密度测量中，用于接分布式电缆线。2、WDA-1A超级数字直流电法仪面板示意图如下所示：图1-2 WDA-1A面板示意图内置高压电源部分介绍如下： 输出电压（V）：显示内置高压电源输出电压幅度。 电压选择：选择输出高压为48V或96V。 48V电池充电：内置电池的充电插座，对仪器内置的高压供电电池充电。 电池保险：高压输出短路时保护内部电路。 内置高压电源开关。（四）仪器的电池特性1、仪器工作电源WDA-1、WDA-1A超级数字直流电法仪配备的工作电池是8V锂电池，这种电池具有自动保护功能，当电池电压低于6.6V就会自动断电。因此操作人员在进行野外工作时要随时注意电池电压，以免断电影响测量工作。在掌上电脑的采集软件中，点击屏幕下方菜单栏中的电池图标或“菜单”“测量”“测量电池电压” 命令可读取仪器的电池电压，读取的电池电压值将显示在屏幕上，方便操作人员能随时观察。并且当电压低于6.8V时，系统提示信息“电池电压较低，请及时充电！”。在野外操作时，一旦发现掌上电脑显示“电池电压较低”的提示信息，就应及时对电池充电，充电时请使用标准配置中所配备的仪器充电器。锂电池充电温度范围应当在045，在此温度范围之外对电池充电会导致电池过热，还会损害电池的性能，或缩短电池的预期寿命。充电器使用方法： 关闭仪器电源，将充电器输出插头（三芯）与仪器充电插座相连； 将充电器接上220V交流电，充电器上指示灯显示为红色，此时充电器将对仪器内部电池进行充电； 充电需46小时，充满之后充电器指示灯变绿。2、内置高压电源（仅WDA-1A型）WDA-1A超级数字直流电法仪除了可以外接直流高压电源外，仪器内部还增加了内置高压电源，可输出48V或96V的直流高压，输出电压幅度显示在数字电压表上。这种高压锂电池也有自动保护功能，因此当内置高压电源无输出或48V档输出电压低于43V时，必须及时充电，充电时请使用标准配置中所配备的内置高压电源充电器。由于内置高压电源输出电流较小，故可以将其应用在电阻率测量方式中，而对于激电测量方式，建议仍然使用外接直流高压。充电器使用方法： 关闭高压电源开关，将充电器输出插头（四芯）与高压电源48V电池充电插座相连； 将充电器接上220V交流电，充电器上指示灯显示为红色，此时充电器将对仪器内部高压电池进行充电； 充电需46小时，充满之后充电器指示灯变绿。（五）掌上电脑的使用方法1. 常规操作：每台掌上电脑（PDA）都配有一支触控笔，用于选择项目和输入信息。为了避免丢失触控笔，不用时请将其存放在PDA笔槽中，笔槽位于PDA设备的顶部右侧。设备的触控笔具有鼠标功能：点击用触控笔触碰屏幕一次可以打开项目和选择选项。在采样过程中，要选择某一功能项，只需用触控笔点击即可。点击并按住用触控笔点击并按住一个项目会显示该项目的可用操作列表，在显示的弹出式菜单上，点击要执行的操作。2. 充电方法：使用前要确保你的PDA设备有电，如电池电量不足时要重新对其进行充电，以免影响当前测量工作。可通过电源指示灯查看充电时电池的电量状态：电源指示灯呈绿色闪烁电池正在充电；指示灯呈绿色稳定亮起电池充电完成。对PDA电池的充电方法为：1) 将电源适配器连接至PDA机座，然后将设备插入机座中，最后将电源适配器与220V电源连接起来即可。2) 将电池从PDA设备中取出，放入机座中连接适配器进行充电。3. 软重启动：使用中，如果点击显示屏或按按钮时PDA设备不响应，请用触控笔按设备底部面板小孔内的复位按钮对设备软重启动。4. 硬重启动：如果您的设备遇到了严重的运行问题，并且已经尝试了软重启动而未能解决，请执行硬重启动。需要注意的是，执行硬重启动时您将丢失设备快擦写内存中存储的所有数据以及设备上安装的所有程序，而PDA设备也将恢复至出厂设置，所以建议您在执行硬重启动前先备份数据。执行硬重启动的步骤请参考掌上电脑的操作说明书中的介绍。由于硬重启动后，PDA设备将恢复至出厂设置，所以需要首先对以下各项进行设置： 硬重启动后，PDA蓝牙将关闭，此时需要开启蓝牙功能，具体方法请参考下面的“开启蓝牙功能”。 点击“开始”“设置”，选择“个人”设置下的“菜单”项，在菜单设置中，将“资源管理器”选中显示在“开始”菜单中，以方便操作。其余各项可按自己的需求进行设置。 点击进入“设置”下的“系统”设置，选择其中的“调整屏幕”项，将屏幕方向调整为横向。 点击进入“系统”设置下的“电源”项，在高级设置下将第一项自动断电功能取消。5. 开启蓝牙功能：测量之前要确保PDA设备的蓝牙功能已经开启，可通过显示屏右下角的蓝牙标志来查看（图1-3）。如果显示为蓝色则表示已经打开；如果为灰色，则需要轻点此标志，在弹出的三个选项中选择“打开Bluetooth”，如图1-4。打开蓝牙功能后，PDA设备左上角的蓝牙指示灯呈蓝色闪烁状态。 图1-3图1-4（六）注意事项1. 如果您是首次使用WDA-1、WDA-1A超级数字直流电法仪，请您先仔细阅读本手册，并留意其中的注意事项。2. 每次测量工作前，必须确保仪器主机及掌上电脑有电，若电池电量不足，要重新对其进行充电，以免影响测量工作。3. 测量前必须把AB供电电极、MN测量电极以及接收电极接好，对于WDA-1还应将直流输入高压（红夹接正，黑夹接负）连接好，严禁将直流高压、A、B、M、N相互混接。4. WDA-1A主机可选择外接直流高压或内置高压电源工作。如果两者同时使用，则仪器将会根据两者的输出电压幅度选择输出电压较高的一个进行工作。5. 由于WDA-1A主机的内置高压电源输出电流较小，故可以将其应用在电阻率测量方式中，而对于激电测量方式，建议仍然使用外接直流高压。6. 二极或三极法工作时，无穷远供电电极接“B（）” 。7. 联合剖面法或联合电测深法等三极法工作时，无穷远供电电极接“B（）”，B供电电极请接“三极B” 。8. 蓝牙无线通讯的有效距离为10米，因此操作员与仪器主机的距离不能超过10米，否则通讯失败，需重新配对蓝牙。9. 对于新的工作测线，在测量前，请首先设置正确的工作参数。10. 在笔记本电脑上控制数据采集：需先安装蓝牙USB适配器的驱动程序，再将蓝牙USB适配器插到计算机的USB接口上，就可以使用了，程序操作方法与PDA操作一样。11. WDA-1A仪器包含高压电池保险，用于高压输出短路时保护内部电路。若输出短路烧坏保险，可拧开保险插座自行更换一个2A保险即可。12. 如仪器显示“过流保护!”，请关掉电源检查AB是否短路。13. 仪器不应长期存放在潮湿或有腐蚀性气体环境中。14. 严禁将仪器工作或存放在-20以下温度的环境中。15. 下雨时尽量不要开展工作，特别是地表积水太多时更不要开展工作。16. 本仪器采用可充电的8V锂电池供电以及可充电的48V锂电池提供高压电源，若仪器长时间不用，每三个月也要分别对其充电一次，以免由于锂电池的自放电功能而损坏电池。17. 锂电池充电温度范围应当在045。二、蓝牙配对本仪器采用蓝牙无线通讯技术，所有操作均由掌上电脑（PDA）通过蓝牙端口发送到仪器，所以测量前应先进行蓝牙配对，保证仪器与PDA通讯正常。蓝牙配对具体操作步骤如下：1、 配对前首先确保仪器主机电源和PDA蓝牙端口已打开。如果PDA蓝牙端口没有打开，请参阅“掌上电脑的使用方法”之“开启蓝牙功能”。2、 启动系统程序进入测量界面后，通过点击“菜单”“蓝牙配对”，进入图2-1所示的蓝牙配对界面对PDA蓝牙与仪器主机蓝牙配对。首先选择正确的蓝牙端口（不同掌上电脑的蓝牙端口可能有所不同：戴尔、惠普PDA应选择COM8端口，宏基PDA应选择COM6端口等），点击端口下的“蓝牙配对”或右上角的“OK” 按钮执行配对操作，若点击“退出”将退出程序。【注意】：仪器为了验证用户的合法性，有些时候启动系统程序进入测量界面前，系统将直接弹出图2-1的蓝牙配对界面，此时必须将蓝牙配对后才可以进入测量界面。图2-13、 点击“蓝牙配对”后，PDA设备将进入蓝牙搜索界面，或再点击屏幕左下方的“刷新”按钮，仪器将进行蓝牙搜索并将搜索到的所有设备都显示在屏幕中（图2-2所示）。选择点击需要进行配对测量的设备名称，在图2-3界面中利用模拟键盘输入配对密码1234，并点击右上角的“OK”按钮确定，即可完成配对，同时程序主界面将弹出“蓝牙配对完成”提示框。仪器出厂设定的配对密码为：1234。 图2-2 图2-3【注意】：模拟键盘使用方法：点击屏幕下方的“拼”或“A”字样，键盘将自动弹出，选择合适的输入方式（键盘左下方），即可用触控笔点击输入所需的值。输入完成后再点击“拼”或“A”字样图标，模拟键盘就可隐藏起来。 三、电阻率与自电功能（一）主要概念介绍 视电阻率s：当地面水平，地下为均匀、无限、各向同性介质，将A、B两供电电极与电源相连，并向地下供入电流强度为IP的电流时，可得到M、N两端的电位差VP，此时测得的电阻率为“均匀大地电阻率”。但实际上大地条件并不能满足大地电阻率条件，这样测得的既不是围岩电阻率，也不是矿体电阻率，称为视电阻率。视电阻率用s表示，单位为M，可以定义为：s其中：K为装置常数，由程序软件根据操作员所选择的装置和输入的极距常数，使用相应装置计算公式计算出来的常数。 VP：由电阻率的定义可知，VP为M、N电极两端的电位差。 IP：通过A、B两电极向大地发射的电流。 装置常数K：由上面电阻率s的定义公式可以求得装置常数，单位为米，其中AM、AN、BM、BN分别为A、B与M、N间的距离，由K的表达式可知它是由四个电极间的相对位置决定的。 极距常数：在装置常数K的表达式中包含了四个电极间的相对位置参数，这几个参数就是极距常数。不同的测试装置有不同的极距常数，如：四极电测深的极距常数包括AB/2和MN/2，而联合电测深的极距常数则是OB和MN/2。具体请参考附录二“电极排列的说明直流电阻率法”中的介绍。 自电SP：自然电位的简称，单位为mv。 R地：接地电阻。所有直流电法都必须用电极供电，以保证供电回路的连通，接地是否良好，直接影响供电电流的大小。接地良好，接地电阻就小，反之，接地不好，接地电阻就大。 装置：在电法勘探中，为了针对各种不同地质情况更好地完成地质任务，常采用各种不同装置。所谓装置，是指一定的电极排列形式和移动方式。我国目前在电阻率法中常采用的装置为电剖面法和电测深法。 电剖面法：是电阻率法中的一大类，它包括了许多分支装置，这些装置的特点是各电极间保持一定距离，同时沿着测线移动并逐点观察和计算出视电阻率值。由于电极间距离不变，电流向下影响范围基本相同，所以探测深度大致一定，反映的是地下介质沿测线水平方向的电性变化情况。因此电剖面法沿测线所得的电阻率曲线，是测线下面一定深度范围内地电断面的综合反映。 电测深法：与电剖面法相似，电测深法的电极排列方式也可有许多种，这些装置的特点是保持测点位置固定，不断增大极距进行观测。由于极距增大，电流向下影响范围也增大，所以随极距增大所观测到的视电阻率曲线反映了地下不同电性的岩层随深度的分布情况。（二）系统主界面系统主界面图如下所示：菜单区参数显示数据显示波形显示图3-1 系统主界面图如图3-1中所标注，屏幕中间为测量数据显示区和测量波形显示区；屏幕右边和左上方为参数显示区以及几个测量快捷按钮；屏幕下方为菜单区。在屏幕右中间有一个选择屏幕显示曲线的下拉按钮，通过此处可以选择当前屏幕显示的曲线为电阻率s曲线或自电SP曲线。（三）操作说明1. 开启仪器并启动系统程序：打开主机电源；开启掌上电脑的电源，点击“开始”“资源管理器”“SD卡”“WDA-1DR”进入系统程序，如图。 图3-2图3-32. 蓝牙配对：进行测量之前，必须进行蓝牙配对。具体操作方法可参考前面第二部分“蓝牙配对”的介绍。配对完成后点击提示对话框“蓝牙配对完成”右上角的“OK”按钮，就可进入程序主界面。3. 新建测线：如图3-4所示，点击“菜单”“新建测线”，进入图3-5界面，进行参数设置，设置完成后，点击屏幕中的“创建测线”按键或右上方的“OK”按键即可。 图3-4图3-5测线名称：即测线的代号，也是数据存盘的文件名，通过模拟软键盘输入。测点位置：沿测线分布的各个观测点的实际位置。测点间距：指测线中测点的间隔距离。此参数在非测深装置测量中有效，保存测量数据之后测点位置自动增加一个测点间距。例如设置测点位置为10，测点间距为2，则当数据保存后，下一测点位置由系统自动修改为12。选择测量装置：常规电阻率法包括11种测量装置，分别为：施伦贝谢尔测深、温纳测深、联合电测深、四极动源剖面、联合剖面、中间梯度、偶极-偶极、地井电法、送K值、五极纵轴电测深、复合联剖。具体介绍请参考附录一。【注意】：在新建测线时，如果测线名已经存在，则不能完成创建，只能重新输入一个新的测线名。如图3-6中提示框所示。 图3-6 图3-74. 极距常数：点击屏幕右方的“极距”按钮或在新建测线时点击屏幕中“极距”按钮进入到极距常数设置界面（图3-7）。不同的测量装置有不同的极距常数，用户需要根据实际测量情况修改极距常数，系统将自动计算出装置常数K。设置完极距常数后，用触控笔点击选择一个极距号作为测量的当前极距，并设定一个极距增量（可选择1、-1、0），则测量中将根据这个增量来依次改变下一测点的极距号。 例如：设置当前测点的极距号为2，增量为1，则当前点测量并保存后，下一测点的极距号由系统自动修改为3号。 如果测量前选择了一个极距号，在测量完成后根据测量所得的电阻率值判断设定的极距号有误，则在该测量值还没有保存的情况下，可以重新修改当前极距号，只需点击 “极距” 按钮进入极距参数表中重新选择正确的极距号，点击“OK”确认退出，则屏幕中显示的测点电阻率值也将随之改变。5. 测量：点击屏幕右下方的SP、R地、s快捷按键来测量自电、接地电阻、电阻率，也可通过点击“菜单”“测量”下的测量命令进行测量。5.1 测量自电SP：点击“SP”按键，自电值显示在屏幕上，单位为mV，如图所示。若测量的自电Sp绝对值大于mV时，屏幕显示：自电过大！ 图3-8图3-95.2 测量接地电阻R：点击“R地”即可进入测量界面，如图3-9所示。再点击“测量接地电阻”按钮即开始连续测量，若测得的电阻值大于5K，屏幕将显示“过大”提示字符。若要停止测量，点击“停止测量”按钮即可。5.3测量电池电压：点击菜单栏中的电池图标可读取当前仪器电池电压。5.4测量电阻率s：点击“s”按钮测量电阻率，在数据显示窗中，将显示SP、VP、IP及电阻率，同时画出曲线。电阻率的单位为M。每次测量后，必须手动保存，保存前请仔细检查测点号是否正确。保存后该按钮变灰，表示数据已经保存。对于非测深装置，每次保存后下一测点的位置和极距号将按照设定的测点间距和极距增量改变。如果要对同一测点进行重复观测并保存，则必须把测点间距和极距增量设置为0。具体操作请点击图3-8中右方的“测点”和“极距”按钮进行修改。对于测深装置，由于要对同一个测点位置进行多次测量，并且测量次数不固定，所以测深装置中的“测点间距”参数无效。如果在同一位置上进行深度测量，则直接保存即可；若移动电极到下一测点进行测量，则需要修改测点位置，请点击“测点”按钮，输入新的位置并“确认”退出，即可对下一测点进行深度测量。6. 复合联剖：在主界面下点击“s”按钮进入复合联剖的测量界面，如图3-10所示。测量前先设定测点位置、测点间距并选择显示参数，显示参数可选R0、SP、VP或IP。由于复合联剖是由三个联合剖面组成，所以每个测点需要测量三组数据s1、s2和s3，其三组极距常数也分别对应每组数据，测量时必须把三组数据全部测量完才可以保存。由于这种装置中，A、B电极分别供电，故每组数据中又分别有两个测量结果sa和sb。在当前的供电电极条件下，对每个测点的每组数据，系统都可以缓存四组较近的测量结果，用户可以通过、键选择较好的测量值作为当前供电电极下的最终测量值，三组数据都选择完成后，点击“保存测点”按钮将其保存。多次测量时，在数据的右边将显示出相邻两点的重复性，以百分数表示，该值越大表示两次测量结果越接近。图3-107. 波形显示：对非测深装置的波形，可以点击屏幕下方的左移、右移、放大、缩小、删除和显示图标或点击“菜单”“显示”下的各命令对波形进行一些简单的调整。而测深装置的波形只能删除测点和显示测线数据，如图3-11。7.1 删除测点：使用触控笔点击波形中某一测点，则相应测点号、对应曲线测试结果和测试日期将显示在波形右方，点击屏幕下方的“X”按钮可将此测点删除。7.2 显示曲线数据：点击屏幕下方的快捷图标或“菜单”“显示”“显示曲线数据”进入图3-11所示界面，将显示测线名、装置类型、测点号、测量日期以及s、SP等测量值。若观察某一测点的测量值不理想，可用触控笔选中该点并点击下面的“删除选择点”将其删除，如果需要补测该点，则应先修改测点位置，再测量并保存。图3-118. 打开测线：电阻率测量的所有测线数据都保存在SD卡（或CF卡）中的“WDA-1D”文件夹中。点击屏幕左下方的打开图标或点击“菜单”“打开测线”命令选择测线名，如图3-12所示。图3-12四、激电与自电功能在向地下供入稳定电流的情况下，仍可观测到测量电极间的电位差随时间而变化，并经相当时间后趋于某一稳定的饱和值；在断开供电电流后，测量电极间的电位差，在最初一瞬间很快下降后，便随时间相对缓慢地下降，并在相当长时间后衰减接近于零。在充电和放电过程中，由于电化学作用引起的这种随时间缓慢变化的附加电场现象，称为激发极化效应，简称激电效应。激电法便是以不同岩、矿石激电效应之差异为物质基础，通过观测和研究大地激电效应，以探查地下地质情况的一种电法。（一）主要概念介绍1. 视极化率M1M7：一个典型的激电测量波形如图4-1，其中极化率M1M7的取样时刻及取样宽度可参考表4-1。由图表可知，M1M7取样时刻及宽度固定，与供电时间无关。随供电时间缩小，无法测量的参数为零，例如当供电时间为2S时，只能测量M1M5，而M6、M7被设置为零。图4-1 激电波形示意图表4-1 M1M7取样时刻及取样宽度表：M1M2M3M4M5M6M7起始测量时刻（ms）200300500920192029203920取样宽度（ms）408080808080802. 自定义极化率M：与视极化率M1M7不同的是，用户可自行设定此极化率的起始时间和采样宽度。即在图4-1中，操作员可任意定义M的取样起始时刻及采样宽度值。需要注意的是，激电测量中，最大采样长度为5000ms，故在自行设置M的取样起始时刻和采样宽度值时，要确保起始时刻与采样宽度的和不大于最大采样长度，即5000ms。3. 半衰时 TH：设断电后延时到200ms时，二次场子样为DVMI，则TH为二次场衰减到DVMI 2时的时间值，单位ms，计算精度：±10ms。注：仅当供电时间5s，才计算此参数。4. 衰减度 D：其中：t = 10ms。设断电后延时到200ms时，二次场子样为DVMI，即D为二次场子样在5s内均值与第一个子样之比。仅当供电时间5s时，才计算D参数。5. 综合参数 ZP：6. 金属参数 G1G7：其中，n 17 Gn 金属因数 Mn 当前测点视极化率 s 当前测点电阻率值7. 衰减曲线：二次场实际衰减曲线。（二）系统主界面系统主界面如图4-2所示，激电与自电功能的系统程序界面和电阻率与自电功能的界面基本一致。图4-2（三）操作说明激电与自电功能的操作方法与前面所述的电阻率与自电功能操作方法类似，有几点不同，介绍如下：1. 与电阻率功能相比增加了视极化率M1M7、自定义极化率M、衰减度D等测量参数，每个参数都对应有测量曲线，同样可以点击屏幕右边的下拉菜单选择相应的参数曲线显示。2. 激电功能还增加了几个设置参数，可以点击屏幕下方的快捷图标“P”或通过“菜单”“参数设置”（图4-3）进入参数设置界面，如图4-4所示。操作人员需要设置极化率M的起始时间、采样宽度、供电时间和供电模式，还可选择显示参数。M起始时间：自定义极化率M的取样起始时刻，可自行设定。M采样宽度：自定义极化率M的采样宽度，可自行设定。供电时间：AB电极向大地供电的时间宽度。供电模式：包括标准、单向和双向三种供电模式。如图4-5所表示，单向模式只有一个供电周期，即“正供停供” ；双向模式有两个供电周期，即“正供停供负供停供” ；而标准模式则有三个供电周期，即“正供停供负供停供正供停供”。参数的测量是在停止供电的时间中进行的。 图4-3图4-4 a）单向供电模式 b）双向供电模式C）标准供电模式图4-5 供电模式示意图五、野外操作实例测量条件：测量装置为施伦贝谢尔电测深，测量一个测点的2个不同深度，设AB/2依次为3.0m、9.0m，MN/2为0.5m，供电时间为5S。为确保测量精度，须加大直流高压以尽量使一次场VP10.0mV，由于此例中测量极距较小，故选择直流高压为30V即可。仪器测量功能选择为电阻率与激电。野外实际操作过程如下： (1)、布置电极第一测深点如图5-1所示，根据施伦贝谢尔电测深装置的测量要求，无极差电极MN对称的位于两供电电极AB的中心，且MN/2=0.5m，AB/2=3.0m。A、B、M、N电极依次连接WDA-1、1A仪器主机的A、B（）、M、N接线柱。图5-1(2)、确保接线无误后打开仪器主机电源及掌上电脑电源；(3)、运行电阻率与激电测量程序“WDA-1DRIP”。(4)、进行蓝牙配对，具体操作方法可参考第二部分关于“蓝牙配对”的介绍。(5)、设置测线参数点击“菜单”“新建测线”，进入测线设置界面，如图5-2所示。依次设置测线名称、测点位置，并选择测量装置为“1.施伦贝谢尔测深”。注意：在测深装置中，测点间距无效。若当前测点测量完成，在进行下一测点测量前，需手动修改测点位置。 图5-2图5-3点击屏幕上的“极距常数”按钮进入测量极距设置界面（图5-3），选择极距增量为“1”。由于要测量两个测深点，所以需要修改序号1、2的极距常数AB/2和MN/2的值。设置序号1的AB/2=3，MN/2=0.5，序号2的AB/2=9，MN/2=0.5，设置完成后，系统将自动计算出装置常数K。选择极距号1后，点击“OK”按钮退回设置界面。最后点击“创建测线”退回主界面，则此测线设置完成。(6)、设置供电及采样参数点击“菜单” “参数设置”，设置自定义极化率M的采样起始时间为200ms、采样宽度为100ms，供电时间为5s，供电模式为标准，并可选择部分参数显示在主界面中。 图5-4 图5-5(7)、测量并保存所有参数设置完成后，即可进行测量工作，点击如下图5-5所示屏幕右下方的s快捷按键或“菜单”“测量”“测量电阻率”即可。测量结果将显示在屏幕中间，此时点击“保存”按钮将保存测量数据。(8)、跑极第二测深点增加两供电电极A、B的距离，使AB/2=9，MN距离不变。(9)、测量并保存点击屏幕右下方的s快捷按键执行第二个测深点的测量工作，测量结果显示在屏幕中，保存此次测量数据后，屏幕将显示两次测量结果图（图5-6）。图5-6 (10)、测量完成，关机。总结： 1. 一个测点的2个不同深度测量过程如上所述，若要测量多个测深点，只需重复第89步即可。 2. 若当前测点测量完成，在进行下一测点测量前，需手动修改测点位置。可点击屏幕右下方的“测点”按钮，在图5-7中利用模拟键盘输入下一测点位置。图5-7六、仪器的成套性1、主机及掌上电脑序号名称数量1WDA-1、1A主机1台2掌上电脑及标准配件（Windows Mobile 5.0系统，640×480真彩液晶显示屏，128MB Flash ROM64MB SDRAM，512MB的SD卡或CF卡，蓝牙、USB串口，1块原装可充电电池，含移动Word、Excl等多种软件）1套3掌上电脑原装可充电电池（增配）1块4蓝牙USB适配器及安装光盘1套5仪器背包1个6WINDOWS版软件光盘1张7操作手册1本8主机包装箱1个2、电极配件序号名称数量1不极化电极1对2铁电极10根3仪器充电器1个4内置高压电源充电器（仅WDA-1A型）1个5外接12V电瓶电缆1根6电极配件箱1个七、附录附录一：电极排列的说明（常规电阻率法）用直流供电来测量大地电阻率的方法，通过两个电极（A、B）向大地发射电流，电流产生等位线分布，从而有可能用另外两个电极（M、N）来测量电位差。其视电阻率定义为：R0=K·V/I。其中几何因数只与野外的几何排列有关，它可以写成1. 施伦贝谢尔电测深其中，A、B、M、N电极依次连接WDA-1、1A仪器主机的A、B（）、M、N接线柱。这种测量装置中，由A、B（）供电（A为正，B（）为负），每一点测量得到一组数据。这种排列MN对称的位于AB中心，原点0是它们的共同中心点，这种排列是研究电阻率随深度的变化。当保持中心O是固定的时候，测深是通过增加AB两个供电电极的供电长度来实现的。K的简化公式为(假如AB/2MN/2)： （对称排列），令极距常数AB/2=a,MN/2=b,则 。2. 温纳测深这种排列是施伦贝谢尔测深排列的一种特殊情况，其中AM=MN=NB，为一个对称等距排列。令极距常数AB/2=a,MN/2=b,则a=3b，故 =4b。3. 联合电测深 含三极垂直电测深其中A、B、M、N分别连接仪器主机的A、三极B、M、N接线柱，无穷远极C接仪器主机的B（）接线柱。在这种测量装置中，由A、B（）和三极B、B（）分别供电（其中B（）为负端），所以每一点将得到两组测量数据。电极C固定在足够远的地方，使AM-1 和AN-1 可以忽略不计，由于MN电极固定不动，所定原点O始终是MN的中点，所以通过移动A或B电极来实现测深。装置常数，这里，a=OB，b=MN/2。4. 四极动源剖面其中，A、B、M、N电极依次连接WDA-1、1A仪器主机的A、B（）、M、N接线柱，由A、B（）电极供电。测量时，四个电极沿X轴移动，则测点O也是沿X轴移动，但设定的坐标原点是X轴上一个固定点（通常是