电渗模型电阻测量技术

本文对电渗模型中电阻测量方法进行了改良,提出串联法代替当前的电势测针法和夹具法,并提出适用于测量EKG电极电阻的走线法。串联不同长度的电渗土体测量电极与土体间的接触电阻,消除了电势测针法中测针与电极之间一段土体电阻值的误差影响,同时避免了电势测针插入土壤对土壤电流分布的影响;串联不同长度的电渗电极测量电极电阻率时,消除了夹具法测量时夹具和电极之间接触电阻的误差影响。结果表明:电势测针法所得的接触电阻与串联法得到的接触电阻的比值大多为1.3～1.4,验证了电势测针法将测针与电极间的一段土体值计入了接触电阻,造成测得的接触电阻偏大,故该比值的大小取决于该段土体的电阻值;串联法对于当前应用广泛的EKG电极并不适用,提出的走线法测量EKG电极电阻率能消除电极板内因嵌入铜制导线而电流分布不均的影响,测量结果基本不受电极长度的影响,具有良好的可靠性和稳定性,且测量便捷,方便应用于EKG电极生产工艺中,有比较广阔的应用前景;走线法测量EKG电极所得的电阻率与夹具法得到电阻率的比值大多为0.08～0.10,该比值主要与夹具和电极板间的接触电阻相关,该接触电阻仅取决于夹具和电极板,故可利用该比值对使用夹具法的测量结果进行修正;在许多室内试验和工程中均应用到了EKG电极,考虑EKG电极电阻率对整个试验和工程的能耗影响时,可参考电阻率比值0.08～0.10进行修正。     

粘性土的电阻计算模型

电阻是土体电渗中的重要参数,为了对电渗现场土体电阻进行研究,提出了粘性土的电阻计算模型.电阻率是土体的基本参数,它受土体的含水率、孔隙比和饱和度等因素的影响.建立了粘土三相并联电阻率模型,并给出了电阻率的计算式,根据电阻率与电阻的关系,推导出排形电极、环形电极和六边形电极下土体电阻的计算式.室内试验结果表明,对于含水率大于25%且饱和度大于50%的杭州粘土,计算结果和实测结果较为吻合.粘性土电阻计算为实际工程中土体电阻的估算提供了一种简单便捷的方法.     

电极反转对电渗加固效果的试验研究

采用自制模型箱,针对杭州软黏土进行一维电渗试验来探讨电极反转对电渗加固的影响.根据反转周期将试验分为4组：1 、5 、15 h、不反转.观察不同反转周期下电渗的特点,并与常规电渗效果进行对比,进而探讨电极反转的有效性.定期测量试验过程中的电流和排水量,计算土体电阻和界面电阻随时间的变化;并给出试验结束时的含水量、抗剪强度空间分布图.试验过程中发现,每次反转电极,电流均呈现略微上升之后又迅速降低,同时排水不会马上继续而需要等待时间,这使得电极反转组的排水效果要较常规电渗差.试验结果表明：电极反转虽然使得土体固结变形较为均匀,但是平均抗剪强度却较常规电渗差;反转周期越短,效果越差,其主要原因是电极反转会导致界面电阻急剧增大,电流降低过快,从而影响电渗效率.     

电极材料对电渗过程作用机理的试验研究

分别采用铁、石墨、铜和铝电极开展室内电渗试验,从宏观和微观层面对试验结果进行分析,比较电势损失和离子迁移过程对电渗效果的贡献,并基于微观机理对电渗宏观规律作出合理解释.Fe2+和Cu2+迁移能力较差,大多聚集在阳极附近无法移动,Al3+迁移能力较强,在电场作用下易运移到阴极随水排出;电极材料通过电极反应生成离子进入土壤对电渗的促进甚小,其主要作用在于通过电极腐蚀、钝化、氧化以及电极与土体部分脱离引起电势损失,这是不同电极材料电渗效果差异的根本原因,同时表明电渗排水依赖于土壤中其他离子类型;电能利用率与土体本身性质密切相关,受电极材料影响不大.该研究可进一步揭示电渗机理,为电渗法的工程应用提供指导.     

电极材料对电渗过程作用机理的试验研究

分别采用铁、石墨、铜和铝电极开展室内电渗试验,从宏观和微观层面对试验结果进行了分析,比较了电势损失和离子迁移过程对电渗效果的贡献,并基于微观机理对电渗宏观规律作出了合理解释,其结论为:Fe2+和Cu2+迁移能力较差,大多聚集在阳极附近无法移动,Al 3+迁移能力较强,在电场作用下易运移到阴极随水排出;电极材料通过电极反应生成离子进入土壤对电渗的促进甚小,其主要作用在于通过电极腐蚀、钝化、氧化以及电极与土体部分脱离引起电势损失,这是不同电极材料电渗效果差异的根本原因,同时也表明电渗排水依赖于土壤中其他离子类型;电能利用率与土体本身性质息息相关,受电极材料影响不大.该研究可进一步揭示电渗机理,为电渗法的工程应用提供指导.     

电极布置对电阻率精确性影响的试验研究与仿真分析

电阻率法在土壤测试的精确性方面存在较多不足,而电极是影响精度的重要原因,尤其是二极法测试。若能确定电极与土壤的接触程度,以及两电极间距离对测试结果的影响,将可最大化避免电极的干扰。基于二极法电阻率测试方法,选用锌污染标准砂作为模拟土壤,以测试交流电阻率为例,设置不同接触程度与不同电极间距两种工况,并结合COMSOL软件仿真分析,研究电极布置对电阻率测试的影响,并建立分析模型与误差计算式。研究结果表明：试验与模拟分析可相互验证和补充。接触程度越大,越有利于电阻率测试,随接触程度增大对测试电阻率的影响逐渐减弱;电极间距越大,对测试电阻率的影响越弱,细长型试样更有益于提高测试精度。导电模型分为正常段与受电极影响的过渡段串联,同时,径向电流密度可较好表征出各段的长度和极化情况。过渡段长度和极化随接触程度的增大而减小,与电极间距无关,通过电极布置模型可拟合不同电极间距的测试结果,得出正常电阻率。     

测试导电复合材料直流电阻的四端电极法

为了探讨基于网状或环状电极的直流四端电极法在导电复合材料电阻测试中应用的可行性,比较了应用于不同基体、不同导电填料的导电复合材料直流电阻测试的两端电极法和四端电极法,提出了网状或环状电极与导电复合材料之间接触电阻的计算方法并进行了验证.研究表明:基于网状或环状电极的直流四端电极法可消除在直流两端电极法测试中存在的电极与导电复合材料之间的接触电阻;电极与导电复合材料之间接触电阻是非欧姆性的,接触电阻的大小与被测导电复合材料自身性质有关,其数值是可求解的.基于网状或环状电极的直流四端电极法适用于测试导电复合材料的电阻.     

阳极跟进作用下软黏土电渗固结室内试验研究

在等电势梯度的前提下,针对电渗法加固软黏土地基提出了阳极跟进技术,设计了8组电渗对比试验,对不同阳极跟进方案作用下电渗试验的电流、抗剪强度、排水量、含水率、pH值和土体电导率等指标进行了监测,分析了不同方案下的电渗加固效果。试验结果表明：采用阳极跟进技术时,第1次阳极跟进作用效果最为显著;在电流密度处于高位时进行阳极跟进会在一定程度上降低电渗效率,在电流密度处于低位时进行阳极跟进能够促进电渗作用;针对阴极区土体开展阳极跟进无法获得显著的加固效果。研究结果表明,阳极跟进技术能够降低电路中的阳极区电阻,有效提高电渗加固效果。     

点状电极单元在有效电势衰减下的固结计算与试验

有效电势衰减导致电渗后期效果较差,经典电渗固结理论无法考虑有效电势变化带来的影响。针对该问题,以点状电极单元为研究模型,围绕有效电势衰减与虚量引入时的限制条件之间的矛盾关系,引入黎曼求和形式对有效电势衰减进行多态分割,保证了黎曼状态段内虚量方程的成立；考虑有效电势衰减与电渗固结在时间维度上的统一性,采用初始条件继承策略进行非稳态的迭代计算,将全时间域上的非稳态求解转化为状态段之间初始条件的更新迭代,并基于Galerkin法给出了方法的有限元形式,并利用Python进行了编程实现。同时进行了电渗模型试验用于理论方法可靠性的验证,研究表明：(1)非对称点状电极单元在电渗过程中,阳极处有效电势的变化受到渗流路径长短的影响,较远处阳极有效电势在增加,其余两处处于衰减状态；(2)多态算法下的结果能够反映出有效电势对孔压分布的影响,与经典结果相比变化主要集中在单元中部。(3)初始条件继承带来的孔压幅值突变现象,随着状态段数的增加而减小,在孔压曲线较为平滑后,继承增加状态段数量对于计算精度的提升有限。该方法实现思路简洁、清晰,更加符真实情况。     

测量电阻的方法介绍

在物理电学的教学中,许多学生对测量电阻的方法往往把握不好.本篇将电阻测量的九种常用方法进行汇总,便于学生全面系统地掌握测量电阻的方法以及运用技巧,具有很高的实用性和技巧性.这九种方法分别是:串联电阻测量法、并联电阻测量法、部分电路欧姆定律测量电流电压测量法、万用表欧姆档测量电阻法、测量电源内阻法、电阻定律测量法、电桥平衡法、兆欧表测绝缘电阻法、复杂直流电路中运用基尔霍夫第一第二定律等测电阻法.     

排列方式及电极距对高密度电法异常响应的影响分析

高密度电法能通过研究地下介质体的电阻率差异进行二维地电断面测量,其成像效果和工作效率受到具体的布设方法的影响.本文通过正演数值模型和实际探测资料,针对管道高阻目标体,探究了横纵向上不同排列方式的异常响应.由于高密度电法在纵向上的异常会对下方产生影响,因此高密度电法的横向分辨率一般高于纵向分辨率,而偶极排列在横向异常的分...     

缝纫阻力与缝纫工艺的关系探讨

本文应用性能优良的玻青铜制成悬臂式的特殊针板作为缝纫阻力的传感器，借以探讨缝纫阻力与缝针粗细、缝纫车速及被缝织物层数间的关系．结果表明，缝针粗细对缝纫阻力影响最显著，被缝织物层数也有较大影响，而缝纫机车速对缝纫阻力的影响不明显。     

丝网印刷法制备柔性染料敏化太阳能电池碳对电极

以廉价的炭黑掺杂石墨粉,氯化聚乙酸乙烯酯为胶黏剂制成导电浆料,在柔性基底上用丝网印刷技术制备薄膜,低温热处理后即得碳对电极。通过黏度计研究了料浆的流变性能,通过四探针测试仪、扫描电镜、太阳电池测试仪,分别测试了碳对电极的方块电阻、表面形貌及其光电性能。实验表明,以叔丁醇作为分散剂,导电浆料与石墨的质量比为2∶1时,料浆的流变性能最佳,以此料浆制备的碳对电极具有较好的电性能,通过对比发现在料浆中加入石墨一定程度上提高了碳电极的性能。     

丝网印刷法制备柔性染料敏化太阳能电池碳对电极

以廉价的炭黑掺杂石墨粉,氯化聚乙酸乙烯酯为胶黏剂制成导电浆料,在柔性基底上用丝网印刷技术制备薄膜,低温热处理后即得碳对电极。通过黏度计研究了料浆的流变性能,通过四探针测试仪、扫描电镜、太阳电池测试仪,分别测试了碳对电极的方块电阻、表面形貌及其光电性能。实验表明,以叔丁醇作为分散剂,导电浆料与石墨的质量比为2∶1时,料浆的流变性能最佳,以此料浆制备的碳对电极具有较好的电性能,通过对比发现在料浆中加入石墨一定程度上提高了碳电极的性能。     

高密度电法在水文地质中的应用

高密度电法是电阻率电法的一种,它通过人工场源建立地下稳定电场,再通过该稳定场的分布规律来研究各种地质问题．在工作中,高密度电阻率法通常有3种装置类型可供选择,即温纳装置、偶极装置和微分装置．结果分析时,一般采用电阻率直接解译．另外,当使用多种电极系进行数据采集时,还可以用比值参数法对结果进行分析．通过研究不同装置的高密度电法剖面,采取不同的数据处理方式,实例分析了3种装置在探测地下介质含水性的差异．结果表明,偶极和微分装置的探测结果对于异常的反映相似,温纳装置更适合于探测电性界面变化较小的情况,比值参数的处理方法能够更加清晰地显示异常体的几何形状．     

针头表面改性及穿刺阻力实验

基于非光滑表面减阻理论,采用化学刻蚀的方法在不锈钢针头上构建微观结构。利用光学视频测试仪和超景深三维扫描系统分别对试样表面的润湿性和微观结构进行了检测与表征。通过测量接触角和穿刺阻力试验研究其疏水性和减阻特性关系,并对其穿刺减阻机理进行了分析。试验结果表明：试样接触角越大,减阻效果越明显。研究其机理发现,化学刻蚀形成的微观结构增加了针头表面的疏水性能,降低了针头表面的摩擦系数,从而达到了减阻效果。因此,经化学刻蚀方法可以在一定程度上调控不锈钢针头表面的疏水性进而控制其减阻特性。     

橡胶水泥土电阻率的变化规律

目的 研究不同因素对橡胶水泥土的电阻率的影响.方法 利用二相电极法在室内测试橡胶水泥土的电阻率.结果 随着水泥掺量的增加,橡胶水泥土的电阻率呈递增趋势;随着橡胶粉掺量的增加,橡胶水泥土的电阻率呈递减趋势.大粒径橡胶粉对橡胶水泥土电阻率的影响大于小粒径橡胶粉.结论 橡胶水泥土电阻率与橡胶水泥土无侧限抗压强度在适当的水泥掺量和橡胶掺量的情况下存在很好的相关性.可以通过对橡胶水泥土电阻率的测定来推算橡胶水泥土无侧限抗压强度的变化规律.