Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Katalog Megger
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Pomiar rezystywności gruntu - odległości między sondami i głębkość wbicia sond

sunlux 13 Paź 2014 09:03 7053 7
  • #1 13 Paź 2014 09:03
    sunlux

    Poziom 20  

    Witam,

    proszę kolegów o swoje uwagi na temat jakich najczęściej używają odległości pomiędzy sondami i jak głęboko wbijają sondy przy pomiarze rezystywności gruntu stosując metodę pomiarową Wennera (4 sondy rozstawione w linii prostej w równych odległościach).

    Oczywiście to zależy od rodzaju gruntu ale orientacyjnie jakie najczęściej to są odległości między sondami i głębokości wbicia sondy ?
    Jak bardzo ma wpływ zwiększenie odległości między sondami i ich głębokość wbicia na uzyskanie jak najbardziej rzeczywistych wyników pomiarów ?


    Pytam ponieważ w tanich miernikach długość dołączonego okablowania pomiarowego umożliwia umieszczenie sond co 5 metrów a długość sond do wbicia to typowo 30 centymetrów. W droższych miernikach długość sond do wbicia jest podobna (można też dokupić osobne np. na 80cm) ale długość przewodów pomiarowych na szpulkach jest znacznie większa umożliwiając zwiększenie odległości między sondami np. co 25 metrów (oczywiście można też dokupić dłuższe przewody pomiarowe na szpulkach).

    Czy przekrój przewodów pomiarowych 2,5mm² jest wartością wystarczającą ?

    Czy na dokładność wyniku pomiarów ma wpływ równomierne, optymalne rozłożenie długości przewodów? Przykładowo według opisu na poniższym rysunku:
    Pomiar rezystywności gruntu - odległości między sondami i głębkość wbicia sond
    czy zastosowanie równych długości przewodów pomiarowych dla sond skrajnych H i E oraz również identycznych długości przewodów pomiarowych dla sond środkowych S i ES ma wpływ na dokładność pomiaru ? A może wszystkie 4 przewody pomiarowe powinny być identycznej długości ?

    Z ogólnie dostępnych informacji (np. z instrukcji obsługi do miernika IMU-10) wynika np. iż sondy nie powinny być wbijane głębiej w ziemię niż 1/10 odległości między samymi sondami. Więc przekładając to w drugą stronę można wywnioskować, że sondy 30cm umożliwiają rozstawienie sond co 3 metry a sondy 80cm co 8 metrów. Choć uważam, że wymóg ten bardziej dotyczy granicznych głębokości wbijania sond a niekoniecznie przekłada się w drugą stronę.
    Również w tej samej instrukcji jest napisane, że w przypadku pomiaru rezystancji uziomów metodą 3p i 4p odległość najbardziej oddalonej sondy prądowej od badanego uziomu powinna wynosić 30-50 metrów - czy to może być jakąś wskazówką w przypadku pomiaru rezystywności gruntu jakie zastosować odległości między sondami ?

    Czy jako sondy i również jako konkretnie później wbijane już uziomy można stosować pręty ze stal nierdzewnych ? (wiadomo, że powszechnie używa się prętów ocynkowanych ze zwykłej stali). Jeśli można stosować takie pręty ze stal nierdzewnych to jakie średnice powinny być stosowane ? Jaki najlepiej gatunek stali nierdzewnej ? Typowe sondy dodatkowe 80cm (np. Sonela) mają średnice około 15mm. Biorąc pod uwagę gorszą rezystywność stali nierdzewnej czy optymalne było by zastosowanie prętów ze stali nierdzewnej o średnicy np. 16mm ?

    Będę bardzo wdzięczny kolegom za odpowiedź na te kilka pytań.

    0 7
  • Katalog Megger
  • Pomocny post
    #2 13 Paź 2014 15:57
    zdzisiek1979
    Poziom 37  

    O jacie kręcę :D

    Tak dużo pytań tak mało odpowiedzi.
    Mam miernik z pomiarem rezystywności ale osobiście nie umiem z tego korzystać.
    Tani miernik to ci zmierzy .... mam 105 i tam muszę w pomiarze rezystywności wpisać odległość między sondami jaką użyłem. Jedyne co mi wiadomo jeśli chodzi o pomiar rezystywności gruntu to odległość między sondami ma wpływ na pomiar rezystywności w głąb ziemi. Czyli chyba im większy odstęp tym większa przenikliwość pomiaru gruntu. Zaś pomiar w linii prostej i odległości między sondami muszą być takie same.
    Zaś czy przewód 2.5mm2 jest wystarczający?
    Mogę założyć tylko że rezystancja przewodu plus połączenia plus sondy wejdzie całościowo w wynik pomiaru rezystancji sondy w ziemi i ten 1Ω jaki wniesie do wyniku nie będzie miał znaczenia na całokształt. W sonelu przewody są cieńsze niż 2.5mm2.

    Zakładam że interesuje cie pomiar rezystywności gruntu pod projektowanie uziemienia.
    Zaś co do sond coś wydaje mi się ze to tylko chwyt producenta na akcesoria bo nawet mierząc rezystancję uziemienia miernik mi pokaże że rezystancja sondy prądowej wynosi powiedzmy 128Ω więc co tu ma do gadania 1-2Ω jakie wniesie przewód i sonda. W końcu pozwala się i zaleca by jak rezystancja sond jest za wysoka podlać wodą by był lepszy kontakt z glebą sondy napięciowej i prądowej.

    0
  • Katalog Megger
  • Pomocny post
    #3 13 Paź 2014 20:45
    TWK
    Specjalista elektryk

    W notatkach z wykładów z kursu pomiarowego mam zapis o co najmniej 10 m między sondami a najlepiej powyżej 20 m (niestety wykładowca, doświadczony pomiarowiec praktyk już nie żyje).

    Z kolei w książce K. Wołkowińskiego jest zapis, że we wzorach do tej metody jest założenie, że stosunek odległości między uziomami do ich długości powinien być większy niż 5, co daje taki sam rozkład potencjałów na na powierzchni ziemi jak przy uziomach półkolistych wciśniętych w ziemię. Taki wynik pomiaru określa wartość średnią w obszarze między uziomami prądowymi. Wartości warstwy gruntu na głębokości większej niż odległość między sondami maja mały wpływ na wyniki - zmiana odległości między sondami wpływa na to, jak dużej głębokości dotyczy wynik pomiaru.

    Dla ciekawości dodam, że dla pewnych pomiarów K. Wołkowiński zaleca nawet odległość między uziomami prądowymi do 2000 m! Dotyczy to analizy rezystywności poszczególnych warstw gruntu (elektryczne sondowanie gruntu). Według opisu jeden pomiar trwa ok. 4h przy zaangażowaniu 4 osób.

    0
  • Pomocny post
    #4 16 Paź 2014 00:51
    zdzisiek1979
    Poziom 37  

    Widzę że temat ginie w czasie i innych problemach użytkowników.

    To co pisze kolega TWK o tych 2000m to bym bardziej kłaniał się badaniom geologicznym niezwiązanym z potrzeba energetyki.

    Ale że temat mi obcy bo nie stosowałem tego pomiaru dla potrzeb projektu uziemienia bo w naszym fachu to tylko dla potrzeb określenia wielkości uziemienia projektowanego by po wszystkim było ok.

    Wracam teraz do metody pomiaru i pomiaru ale to takie moje przemyślenia.
    Odległość sond ma powiązanie z głębokością ale z przeliczeniem 0.7 czyli zakładając że robimy pomiar z odstępem 1m między sondami to wynik odnosi się do 70cm pod ziemią. Zakładając że chcemy zakopać uziom na głębokości ok 1.40m to wbijamy co 2m sondy oczywiście w linii prostej i mamy pomiar następnie dokonujemy zmiany kierunku pomiaru i od 1 sondy robimy zmianę o 90st i mamy drugi pomiar to by nam dało jakiś obraz wycinak ziemi o kubaturze 1.4mx1.4mx1.4m.
    Jeśli wyniki były by zbliżone to możemy mówić o jednorodnym gruncie zaś jak będą rozbieżności to albo grunt przemieszany pracami ziemnymi lub konstrukcja podziemna przewodząca.
    Temat mnie zainteresował i liczyłem na twoje wnioski czy spekulacje w tym temacie. Niestety milczysz ale troszkę poszperałem w necie z punktu widzenia Polski to temat jakiś tabu więcej jest na anglojęzycznych stronach i hiszpańsko języcznych. Niestety jestem tłukiem i ja tylko polski i łacina klasyczna :D
    Tam bardziej jakoś rozwijają temat z punktu teorii praktyki nawet na YouTube co nieco jest w filmikach ale bariera językowa.

    Trafiłem jeszcze na jeden schemat pomiarowy gdzie prócz pomiarów tych co wyżej opisałem jest jeszcze skośny 45st od pierwszej sondy. Załączam własny szkic wedle tego co wypatrzyłem.
    Pomiar rezystywności gruntu - odległości między sondami i głębkość wbicia sond
    Ale wydaje mi się ze trzy pomiary to przerost formy wystarczą dwa i wybranie wyniku najgorszego do obliczania uziemienia. Gdybyśmy sondowali grunt pod względem poszukiwań historycznych czy badań geologicznych to trzy pomiary to mało trzeba by było dopełnić kwadrat pomiarowy o kolejne dwa boki i nawet może o drugi pomiar skrośny wtedy można by bardzo dokładnie wykorzystać metodę W. do określenia składu gleby ew. wyszukania zapomnianych konstrukcji podziemnych.

    Zaś co do projektowania uziomu myślę że wystarczą dwa we. już te trzy pomiary i wybranie najgorszego wyniku do wzoru. Zakładam że nie wyciąga się średniej z pomiaru jako wynik ostateczny choć może, ale tego nie namierzyłem.






    Wedle tego co dopatrzyłem się to głębokość sond ma znaczenie w stosunku odległości minimalnej czyli zakładając że sondę wbijamy na 30cm ( 0.30 x 20 = 6 ) odległość minimalna powinna wynosić 6m to by dawało że badamy wycinek gruntu 4.2m x 4.2m x 4.2m 74m3 ( 6x 0.7 =4.2 ) mimo że cały teren pomiaru to 24m w linii prostej. Zaś ten badany wycinek by musiał się znajdować w okolicy sondy 2-3.
    Czyli by spenetrowanie terenu musiało wyglądać tak: Zarys pomierzonych kubatur ziemi. Trzeba przyjąć że to sześcian.
    Pomiar rezystywności gruntu - odległości między sondami i głębkość wbicia sond

    Tu zależności sonda wbita a odległość między nimi.
    Pomiar rezystywności gruntu - odległości między sondami i głębkość wbicia sond Pomiar rezystywności gruntu - odległości między sondami i głębkość wbicia sond

    Zakładając że metoda jest w miarę dokładna i opracowana gdzie mamy tez przypisane wartości co do rodzaju typu ziem to można tworzyć " prymitywne " mapy przekroju terenu. Manipulując odległościami między sondami możemy penetrować ziemię w głąb.
    Troszkę się napociłem ale dużo nie wniosłem tylko zlepiłem troszkę w całość informacji tak jak ja to zrozumiałem.
    Zaś co do samego oprzyrządowania to uważam że przewód zwykły 1.5mm2 czy 2.5mm2 Lgy niema znaczenia na sam pomiar. Zaś co do sond to czy ma fi 10mm czy 18mm to chyba tez można pominąć ma tylko pewnie wniknąć w grunt i mieć z nim kontakt. Ocynk czy ze stali inox czy miedzi lub powlekanej tez mało istotne bo to tylko kwestia trwałości i korozji.

    Może by dalej pogłębić fachowo temat warto by było zajrzeć do tych co muszą ja stosować z zawodu uprawianego czyli geologów i z nimi spróbuj podyskutować na temat. Oni to stosują do określania składu gruntu my do zakopania żelaza.
    Mam nadzieję że nie namotałem ale i też temat ruszy i ktoś z praktyków coś napisze.
    Tu jeszcze jest przykład pola pomiarowego http://www.shopaemc.com/content/aemc-understanding-soil-resistivity-testing.html

    0
  • #5 24 Paź 2014 00:53
    sunlux

    Poziom 20  

    Bardzo dziękuje koledze zdzisiek1979 za obszerną wypowiedź, która wniosła do tematu najwięcej.
    Właśnie w przytoczonym przez Ciebie artykule http://www.shopaemc.com/content/aemc-understanding-soil-resistivity-testing.html jest bardzo ważna rzecz a mianowicie zależność i wskazówki co do głębokości wbijania sond (głębokość wbicia to 1/20 odległości między sondami).
    Jeśli się wszystko uda to jutro lub w weekend będę mógł przeprowadzić pomiary w terenie i podzielę się wnioskami.

    Na chwilę obecną zrobiłem prosty test rezystancji moich przewodów załączonych do miernika za pomocą drugiego na niskie rezystancje, te przewody nie są zbyt grube (oryginalne) i mają długość 15 metrów a mimo to ich rezystancja jest bliska zeru więc podejrzewam, że wnoszona przez nie rezystancja do pomiaru dużo nie zmienia.

    Najbardziej mnie ciekawi wpływ średnicy sond - oryginalne w moim mało profesjonalnym miernikiem 4p mają 9mm średnicy i pozwalają się zagłębić na 21cm. Nowe sondy są już z nierdzewki o średnicy 16mm i będę mógł je zagłębić nawet do 1 metra. Z drugiej strony typowe pręty uziomowe do kupienia też mają podobna średnicę w okolicach 15-16mm więc chyba warto wbijać takie sondy z jakich później już będą wykonane konkretne uziomy.
    Ciekam jestem o ile polepszy się wynik pomiaru na nowych grubszych i głębiej wbitych sondach. Na razie jestem jeszcze zmuszony, ze względu na długość przewodów pomiarowych, testować sondy maksymalnie rozstawione co około 10 metrów - ale to np. wartość wyjściowa na sonela.

    Napiszę co udało mi się ustalić.

    Na innych formach typowo sep-owych maja małe pojęcie co do technik pomiaru rezystywności gruntu, raczej odsyłają do opracowań sonela lub samej normy.

    0
  • Pomocny post
    #6 24 Paź 2014 09:24
    TWK
    Specjalista elektryk

    sunlux napisał:
    Na innych formach typowo sep-owych maja małe pojęcie co do technik pomiaru rezystywności gruntu, raczej odsyłają do opracowań sonela lub samej normy.
    Raczej polecałbym do lektury jeden z tomów "Kompatybilności elektromagnetycznej" Charoya, a najlepiej książkę Konstantego Wołkowińskiego, o której pisałem wcześniej.

    0
  • #7 08 Mar 2016 22:52
    sunlux

    Poziom 20  

    Dziękuje wszystkim za odpowiedzi.

    Na chwilę obecną używając miernik CEM DT-5300 do pomiaru rezystywności metodą techniczną 4p gruntu nie mogę uzyskać wiarygodnych pomiarów - opisałem to w innym temacie.

    Dlatego na chwilę obecną temat zamykam i wrócę do tematu po zaopatrzeniu się w lepszy sprzęt i podzielę się uwagami - planuję zakup Sonel'a MPI-530-IT

    0
  • #8 17 Kwi 2016 19:32
    sunlux

    Poziom 20  

    Troszkę minęło czasu i zakupiłem niedawno miernik Sonel MPI-530-IT,
    skompletowałem samemu dodatkowe akcesoria do pomiarów rezystywności gruntu, głównie samemu ponieważ oryginalne są bardzo drogie. Przykładowo oryginalna szpulka Sonela z 50 metrami cienkiego przewodu kosztuje przeszło 600zł - kosmos...
    Więc dokupiłem 2 szpilki Sonela 30cm po 50zł sztuka (tylko dwie były na wyposażeniu), następnie dokupiłem 4 oryginalne szpulki Sonela po jakieś 50zł za sztukę (to jeszcze można przeżyć, są bardzo praktyczne) i umieściłem na szpulkach kabel 1mm² o długościach 2x50m oraz 2x21m zakończając przewody wtykami bananowymi dość dobrej jakości. Umożliwiło mi to rozstawienie sond co 30 metrów (to maksymalna odległość w Sonelu MPI-530-IT jaką można wybrać). Z poprzednich wymiarów ciągle mam 4 szpilki Inox o długości 1 metra i średnicy 16mm.

    A oto wyniki pomiarów jakie wykonałem kilka dni temu, dokładnie w tym samym miejscu i identycznych warunkach:

    Sondy Sonela 30cm 10mm rozstawione co 30m na głębokość 30cm:
    35,8Ωm Rh=1,7kΩ Rs=1,88kΩ 22% 25V
    35,6Ωm Rh=1,7kΩ Rs=1,88kΩ 22% 50V
    DT-5300 195Ω, po wyliczeniu 36763Ωm (fikcja !!!)


    Sondy Inox 1m 16mm rozstawione co 30m na głębokość 30cm:
    36,8Ωm 1,26kΩ 1,75kΩ 15% 25V
    36,3Ωm 1,27kΩ 1,75kΩ 15% 50V

    Sondy Inox 1m 16mm rozstawione co 30m na głębokość 50cm:
    37,4Ωm Rh=753Ω Rs=1,02kΩ 7% 25V
    37,3Ωm Rh=750Ω Rs=1,02kΩ 7% 50V

    Sondy Inox 1m 16mm rozstawione co 30m na głębokość 75cm:
    37,9Ωm Rh=298Ω Rs=475Ω 2% 25V
    37,4Ωm Rh=297Ω Rs=472Ω 2% 50V

    powyższe oznaczenia to:
    Rh=rezystancja elektrody prądowej
    Rs=rezystancja elektrody napięciowej
    %=Wartość niepewności dodatkowej, wnoszonej przez rezystancję elektrod (sond) pomocniczych

    Z powyższych wyników wyraźnie widać, że przyczyną moich poprzednich problemów z pomiarem rezystywności gruntu miernikiem CEM DT-5300 była jego niesprawność lub brak możliwości wiarygodnego wykonania takiego pomiaru mimo, że pomiar rezystancji uziomów ma prawidłowy.
    Przypomnę, że poprzednio mierząc tym CEM Dt-5300 sytuacja była taka, że im głębiej pogrążałem sondy w gruncie tym spadała mierzona rezystancja a tym samym wyliczona rezystywność. Wtedy nawet zmiana sond 8mm z kompletu na sondy dorobione Inox 16mm powodowała ogromny spadek mierzonej rezystancji.

    Natomiast teraz mierząc Sonelem MPI-530-IT okazuje się, że zmierzona rezystywność gruntu jest praktycznie identyczna dla sond o różnej grubości a nawet pogrążonych na coraz większą głębokość (przy tych 75cm grunt był praktycznie podobny).
    Ze wzrostem głębokości pogrążania sond spadała rezystancja sondy napięciowej i prądowej powodując zwiększenie dokładności pomiaru przez zmniejszenie niepewności pomiaru.
    Nawet zmiana grubości sond z 10mm do 16mm przy tej samej głębokości 30cm spowodowała polepszenie niepewności pomiaru z 22% do 15%. A zwiększenie głębokości z 30cm do 75cm spowodowała polepszenie niepewności pomiaru aż do 2%.

    Jak widać wyniki dla tego gruntu ornego wyniosły 36-37Ωm co już odpowiada gruntu gliniastego 20-200Ωm

    1
  Szukaj w 5mln produktów