陽極接地電阻和土壤電阻率的測定的實驗

1、實驗一：陽極接地電阻和土壤電阻率的測定一、實驗?zāi)康?、學(xué)會用接地電阻儀測定陽極接地電阻2、學(xué)會用“四極法”測土壤電阻率二、實驗內(nèi)容陽極接地電阻和土壤電阻率的測定三、實驗要求1、熟悉實驗裝置，看清各種儀表量程及直流表的接線方向。2、測量陽極接地電阻時，應(yīng)將原陰極保護電路與陽極斷開。3、當檢流計靈敏度過高時，可將測量電極在土壤中插得淺一些；如果靈敏度不足時，可沿測量電極注水潤濕。4、用砂紙擦凈金屬電極，使之發(fā)出金屬光澤。 5、在實驗過程中保證土壤嚴實，金屬電極不能松動。6、記錄實驗中遇到得反?，F(xiàn)象，并分析其原因。7、分析影響測量準確性的因素，思考如何改進。8、自己繪制記錄數(shù)據(jù)表格，記錄實驗數(shù)據(jù)。四

2、、實驗方法 （一）陽極接地電阻的測定1、陽極接地電阻測定原理儀器：ZC8接地電阻儀原理：ZC8接地電阻儀，C1、C2為供電極，電流為 I1，P1、P 2為測量極，P1、P 2間電阻rx（即為陽極接地電阻）上造成電位差 Ilrx，該儀器按電位計原理設(shè)計，內(nèi)部測量回路的電流為I2，在可變電阻Rab上造成電位差，當ob間的電位差I(lǐng)2RobIlrx時，則檢流計不偏轉(zhuǎn)，故得： 該儀器制造時，已固定值，分別為10、1、0.1（即“倍率標度”，有三個倍數(shù)，亦稱為三檔），Rob可由儀表測量標度盤上讀出，故測量之接地電阻rx值即為測定時采用的倍率標度的倍數(shù)乘以測量標度盤上的讀數(shù)。圖1 ZC8 接地電阻儀原理圖圖

3、2 ZC8 接地電阻儀接線圖2、操作步驟21 被測接地陽極（C2、P2）與電極P1、C1要依次按直線排列，彼此相距20米以上，電極順序注意不能顛倒。22 用導(dǎo)線將陽極（C2、P2）與電極P1、C1聯(lián)于儀表的相應(yīng)端鈕。23 將儀器放置水平，檢查檢流計指針是否指于中心線上，否則可用機械零位調(diào)整器調(diào)整。24將“倍率標率”置于最大倍數(shù)，慢慢轉(zhuǎn)動發(fā)電機搖把，同時轉(zhuǎn)動“測量標度盤”使檢流計指針指于中心線。25 當指針接近中心線時，加快發(fā)電機搖把轉(zhuǎn)速，使其達到每分鐘120轉(zhuǎn)以上，同時調(diào)整“測量標度盤”，使指針指于中心線。26 如“測量標度盤”的讀數(shù)小于1時，應(yīng)將倍率標度置于較小的倍數(shù)，再重新調(diào)整“測量標度盤

4、”以得到準確的讀數(shù)。27 “測量標度盤”的讀數(shù)乘以倍率標度的倍數(shù)即為所測的陽極接地電阻值。3、注意事項31 測量陽極接地電阻時，應(yīng)將原陰極保護電路與陽極斷開。32 當檢流計靈敏度過高時，可將測量電極P1在土壤中插得淺一些；如果靈敏度不足時，可沿測量電極注水潤濕。33 當被測陽極接地電阻小于1歐時，應(yīng)將C2、P2間的聯(lián)結(jié)片打開，分別用導(dǎo)線聯(lián)于陽極上，以減小導(dǎo)線電阻引起的誤差。4、實驗數(shù)據(jù)：（二） “四極法”測土壤電阻率1、“四極法”測土壤電阻率原理“四極法”測土壤電阻率原理如圖3，四個電極A、M、N、B在地上沿直線安裝。圖3 四極法測土攘電阻率原理圖供電極A、B與電源E，電流表I相聯(lián)，構(gòu)成回路，

5、通電后，在測量極M、N上形成電位差，可由電位差計測得為V，該電位差值與經(jīng)A、B二極上流過土壤的電流I和M、N二極間的土壤電阻成正比。所以當電極距離已知時，可求得土壤電阻率。 式中 （米）當，時 （米）當，時， 2、四極法”測土壤電阻率方法四極法測量土壤電阻率常用的儀表是ZC8接地電阻儀，其接線布置如圖4所示。四個電極布置時，a一般等于需要測定土層的深度，電極插入土中深度不大于a/20。圖4 四極法測土攘電阻率接線布置圖使用ZC8接地電阻儀測土壤電阻率時， 土壤電阻率 式中：電極間距 ZC-8接地電阻儀測得的電阻值。上述方法測得的土壤電阻率為該地區(qū)土壤電阻率的平均值，又稱土壤視電阻率。3、實驗數(shù)

6、據(jù)記錄與處理 次序電極間距（米）ZC-8接地電阻儀測量電阻值（歐）土壤電阻率第一次第二次實驗二：“極化曲線法”測定土壤腐蝕性一、實驗?zāi)康?、對比金屬在電介質(zhì)溶液和土壤中的腐蝕現(xiàn)象2、了解金屬受土壤腐蝕時極化與去極化作用的發(fā)生與發(fā)展過程3、學(xué)會用“極化曲線法”判斷土壤腐蝕性二、實驗裝置與原理如圖4所示，在塑料缸中放有含鹽、含水量為某一百分比的均勻土壤，其上插入二根同樣材料、形狀及大小的金屬電極A和K，插入深度相同。金屬電極K上焊有絕緣導(dǎo)線，通過毫安表mA及電阻箱R與電源的負端相連，金屬電極A上也焊有絕緣導(dǎo)線，直接與電源正端相連。兩個電極間并有電壓表V。實驗所用電極是用鍍鋅電工螺栓（M12）棒改制

7、而成，外徑D12毫米，電極插入深度h（厘米），實驗時自行調(diào)整。本實驗采用恒電流的方法測量極化曲線（兩極電位差V與電流密度i的關(guān)系），以電流為自變量，通過調(diào)節(jié)電路中的電阻R使某一恒電流通過電極。當電表上指示的電位差及電流值達到穩(wěn)定以后讀數(shù)，為了使電池系統(tǒng)獲得穩(wěn)定極化電流，應(yīng)采用高壓，高阻實驗裝置。如圖5所示，B為極化電源。通?？扇?shù)十伏或數(shù)百伏的直流電源。RC為電池系統(tǒng)等效電阻，R為可變電阻，根據(jù)歐姆定律，回路中的電流I是由B、R、RC、電源內(nèi)阻Ri以及包括導(dǎo)線電阻，電壓表內(nèi)阻在內(nèi)的電阻Rx來決定的。它們之間是關(guān)系為：當>>則，這樣由于電解池電阻或線路中接觸點電阻變化引起的電流變化可

8、減少到很小的程度，極化電流I值基本穩(wěn)定，達到了控制極化電流的目的。 圖4 實驗裝置圖 圖5 恒電流法測極化曲線示意圖三、實驗步驟1熟悉實驗裝置，看清各種儀表量程及直流表的接線方向。2用砂紙擦凈金屬電極，使之發(fā)出金屬光澤。3埋金屬電極時注意在塑料缸中央，并用手按緊金屬電極周圍的土壤，使之與金屬接觸良好，記下電極的埋深h。4檢查聯(lián)接線路是否正確，電壓表是否在零點。5根據(jù)給出的可變電阻范圍，選好擬調(diào)節(jié)的電阻值（一種土樣至少選四個測點，通常由大電阻開始測定），合上單點開關(guān)M，接通電路，迅速觀察電壓表及電流表指示值的變化情況，待讀數(shù)穩(wěn)定后，記錄下穩(wěn)定的電流和電壓值。6 調(diào)整可變電阻分別為90k、70k，50k，30k，重復(fù)上述操作，兩次測定的時間間隔不少于五分鐘，實驗時注意各次測定中電流、電壓達到穩(wěn)定的時間變化。7 數(shù)據(jù)經(jīng)檢查無誤后，拔出金屬電極，觀察電極表面現(xiàn)象，并記錄在實驗報告中。8 擦凈電極，將實驗裝置恢復(fù)原狀。9 將實測記錄匯總于表，作出Vi 曲線（極化曲線），可用以表明土壤的腐蝕性。一般認為：土壤含水量為20 %，電位差為 500mv 時，電流密度大于0.3mA / cm2 時，腐蝕性嚴重；同樣條件下，電流密度小于0.050 mA / cm2 時，腐蝕性較弱。應(yīng)該指出，本次實