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Schutzeinrichtung für geoelektrische Messungen
Bei vielen Verfahren
der Geoelektrik wird dem Erdboden durch galvanische Elektroden ein Gleich-oder Wechselstrom
zugeführt. So wird beispielsweise beim sogenannten Vierpunkteverfahren an zwei Punkten
Strom zugeführt. An zwei weiteren Elektroden, meist Senden genannt, wird der Spannungsabfall
gemessen. Aus dem Strom im Elektrodenkreis, dem Spannungsabfall an den Sonden und
den Abständen der vier verwendeten galvanischen Elektroden kann man den sogenannten
scheinbaren spezifischen Widerstand des Erdbodens errechnen, aus dessen Kenntnis
man Schlüsse auf die Schichtung des El@bodens ziehen kann.
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An die Stromzuführungselektroden werden Spannungen bis zu etwa IOOO
Volt gelegt, die je nach Bodenwiderstand Ströme bis zu einigen Ampere Stärke fließen
lassen. Die Entfernung zwischen der Meßanordnung und den Stromzuführungen beträgt
manchmal bis zu mehreren tausend Metern.
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Eine unmittelbare Verständigung zwischen dem Messenden und den die
Elektroden in den Erdboden treibenden Arbeitern ist aber oft schon bei geringen
Entfernungen nicht möglich. Daher sind durch Berühren der Elektroden durch die diese
eintreibenden Arbeiter oder andere Personen schon verschiedentlich Unfälle, sogar
tödliche, eingetreten.
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Es ist bekannt, daß zur Vermeidung der Unfallgefahr die Arbeiter
an den Elektroden und der Messende sich durch akustische Signale, beispielsweise
Triiierpfeifen und elektromagnetische Hupen, oder durch optische Signale verständigen.
Aber Wind, schlechte Sichtverhältnisse u. dgl. Umstände können den Wert solcher
Sicherungsmaßnahxmen erheblich herabsetzen oder diese ganz unwirksam machen.
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Die vorliegende Erfindung hat sich die Vermeidung dieser Gefahren
zur Aufgabe gestellt. Erfindungsgegenstand ist eine Schutzeinrichtung zur gefahrlosen
Durchführung geoelektris-cher Messungen im Erdboden, bei denen dem Erdboden durch
in den Boden eingetriebene galvanische Elektroden Strom zugeführt und an ebenfalls
in den Boden eingetriebenen Sonden der Potentialverlauf im Erdboden gemessen wird.
Die Schutzeinrichtung besteht gemäß der Erfindung aus akustischen Indikatoren, die
in die Stromzuführungen zu den galvanischen Elektroden in Elektrodennähe eingeschaltet
sind und das Fließen des elektrischen Stromes hörbar machen. Als Indikatoren können
Lautsprecher oder Kopfhörer verwendet werden.
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Falls nötig, kann jeweils vor den Indikator noch ein elektronischer
Verstärker, beispielsweise ein Transistorverstärker, und die nötigen Koppelglieder
gelegt werden. Das Fließen von Wechselstrom ist stets hörbar. Auch das Fließen von
Gleichstrom kann durch den Indikator bemerkt werden, falls man als Stromquelle nicht
Primär-oder Sekundärelemente benutzt, sondern in bekannter Weise einen rotierenden
Umformer, dessen pulsierender Gleichstrom deutlich hörbar ist. Diese akustische
Anzeige für das Fließen des Stromes warnt die Arbeiter an den -Elektroden, daß ein
Berühren der Elektroden gefährlich ist.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung der Schutzeinrichtung gemäß der Erfindung
besteht darin, daß der Potentialmeßstelle eine Gegensprechanlage zugeordnet ist,
die vom Messenden nach Bedarf in die Stromzuführungen zu den galvanischen Elektroden
eingeschaltet werden kann und eine Sprechverbindung zwischen dem Messenden und der
Elektrodenbedienung ermöglicht. Dabei sind die akustischen Indikatoren ein Bestandteil
der Gegensprechanlage.
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Durch Betätigung eines Umschalters kann der Messende wahlweise an
Stelle der Meßanordnung die Gegensprechanlage einschalten und mitteilen, daß die
Messung beendet ist, und kann weitere Anordnungen geben. Die Arbeiter an den Elektroden
teilen durch die Gegensprechanlage einzeln mit, daß die Anordnung meßbereit ist.
Dann erst betätigt der Messende den Umschalter zum Einschalten der Meßanordnung.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zur Messung des scheinbaren
spezifischen Widerstandes im Erdboden nach- dem Vierpunkteverfahren ist in der Abbildung
schematisch dargestellt und nachfolgend beschrieben.
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Von der Stromquelle der Meßanordnung I fließt ein Strom über den
zweipoligen Umschalter 2, die akustischen Indikatoren 3 und die galvanischen Elektroden
4 durch den Erdboden, dessen Stärke in der Meßeinrichtung 1 gemessen wird. An den
Sonden 5 wird vermittels des Meßgerätes 6 der Spannungsabfall- gemessen. Durch den
Umschalter 2 kann an Stelle der Meßanordnung I der Verstärker einer Gegensprechanlage
7 über die akustischen Indikatoren; 3 an die Elektroden 4 gelegt werden, so daß
der die Meßgeräte 1 und 6 Bedienende sich mit den die Elektroden 4 Bedienenden jederzeit
verständigen kann.
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Die Anwendung der Schutzeinrichtung gemäß der Erfindung ist nicht
auf das als Beispiel geschilderte Vierpunkteverfahren beschränkt, vielmehr ist sie
bei allen geoelektrischen Verfahren anwendbar, bei denen dem Erdboden mittels galvamscher
Elektroden Strom zugeführt wird.
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PATENTANSPRGCHE: I. Schutzeinrichtung zur gefahrlosen Durch führung
geoelektrischer Messungen im Erdboden mittels galvanischer Elektroden zur Stromzuführung
in den Erdboden sowie Bodensonden zur Potentialmessung im Bonden, dadurch gekennzeichnet,
daß in die Stromzuführungen zu den galvanischen Elektroden in Elektrodennähe akusti;sche
Indikatoren und gegebenenfalls elektronische Verstärker gelegt sind, die das Fließen
des Stromes hörbar machen.