（一）第一代高密度开关

上世纪九十年代开始研发高密度电法仪器。将十几根电线拉到简易的箱体上，用插头逐个换线，测量速度慢，容易出错。

用波段开关手动选择电极连线进行测量，速度慢。

用微机控制刷型机械开关进行测量，速度提高了，但仪器笨重，故障率高。

（二）第二代高密度开关

用微机控制继电器开关进行高密度电阻率测量，这种多路电极转换开关属于第二代产品。此类高密度电法仪的特点是：一次布置几十根电极，由单片机控制，进行多种排列装置的变换，自动改变极距连续扫描测量，测量速度大大提高。其主要弱点如下：电测仪主机与高密度开关相分离，携带不方便；集中式高密度开关采用电缆多，并且加长线重叠，在野外施工不方便；仪器系统本身不带PC机，需要到室内处理资料。目前国内生产的多数高密度电阻率仪基本上属于这种类型的仪器。

（三）第三代高密度电法仪

第三代高密度电法仪多数采用工控机控制，可靠性高；现场实时处理数据；道数多，高达数百道；电阻率与极化率可以同时测量。一次可以完成电剖面与电测深的组合，数据量大，获取的地质信息丰富，有利于地质资料的综合解释；可以实时显示测量剖面。上世纪九十年代后期开始开发分布式高密度电法仪。

美国AGI公司的仪器采用单片机控制，用16线X 30字节的LCD小显示片显示；可以测量极化率；价格高，维修不便；机外处理数据。德国DMT公司的仪器道数多，但是采集盒重，地址不能随意编码与更改，施工不便；价格高，维修不便。

（四）多功能高密度电法影象测量系统

吸收国外仪器的优点，克服仪器的不足，采用新技术、新器件，开发的DCX—1多功能高密度电法实时成像仪具有独创性。

● 专利技术（采用国家专利技术，突破传统设计方式）

● 多功能（高密度电阻率与极化率同时测量）

● 实时处理（工控机实时处理、现场显示测量剖面）

● 智能化（分布式采集器自动分配地址、任意串接）

● 覆盖电缆（双向覆盖电缆“滚道”覆盖测量，野外布线简便）

● 复合开关（复合开关控制，工作可靠）

● 自动补偿（自动跟踪补偿自然电位）

● 方便快捷（电缆轻，野外布线快捷）

仪器系统具有的特点是：

1、采用嵌入式PC104工控机，大大提高系统的稳定性与可靠性；野外实时显示电剖面。

2、本系统采用笔记本硬盘存储数据，可以满足野外长时间施工的工作需求。

3、系统采用视窗化、嵌入式实时中文控制与处理软件，便于野外操作。

4、本系统可实现多种工作模式的转换。

5、本系统可实现滚动测量，实现多道、长剖面的连续测量。

6、计算机与电测仪一体化，携带方便。

7、分布式智能采集器串联在一根细电缆上，地址随机分配，在任何位置都可以测量，施工便捷。

8、电路具有过压、过流、开路的快速保护功能。

9、本系统即可以做高密度电阻率测量，又可以同时做高密度极化率测量，应用范围更宽。

10、由于仪器的性能好、价格比国外仪器的价格低，维修方便，可以满足更多用户的需求，是国内用户升级换代的产品。

二、 DCX—1高密度电法实时成像仪的组成与指标

（一）结构组成

该系统由DCX—1A型电阻率层析实时成像数据采集系统（集中式）、DCX—1B型电阻率层析实时成像数据采集系统（分布式）所组成。即采用统一设计的主机，通过外配两种类型的多路电极转换装置而构成两种结构形式的电阻率层析成像系统。

测量主机采用嵌入式PC104工控计算机作为系统的中心控制上位机，10.4”彩色液晶显示屏显示数据与剖面图；系统采用视窗化、嵌入式实时中文控制与处理软件；单片机是面向电极转换、高压供电以及数据采集通道电路的逻辑控制下位机。

DCX—1多功能高密度电法实时成像仪的结构见下图。

                                                         A

                                                      M  B                    

                                                     N  

                R   T         

（A） DCX—1A型集中式实时电成像数据采集系统 

通过测量主机的控制接口，外接多路电极转换器。多路电极转换器是一个独立箱体，具有以下两个独特的设计特点。改革了常规的开关转换阵列电路，通过软、硬件相结合的办法实现复合式控制结构，硬件精简了1/3，仪器的重量和功耗也随之减少；采用双向覆盖电缆结构，方便“滚道”测量，改变了以前集中式转换器与电极联接的布线麻烦、查线困难的状况。

DCX-1A实时电成像数据采集系统野外布线示意图

实现“滚道”式覆盖测量：如需要向左侧延伸测量剖面时，将电缆10号电缆及电极移到0号位置，其余电缆电极不动，仪器移到4号与5号电缆中间；如需要向右侧延伸测量剖面时，则将1号电缆及电极移向11号位置与10号电缆串接。此时将仪器移到6号与7号电缆中间，实现每侧60个电极共计120个电极。如需要进一步延伸则依照上述规律向前移动，即实现“滚道”式覆盖测量。

（B）DCX—1B型分布式实时电成像数据采集系统 

通过测量主机的控制接口，对串接在测量电缆上的智能电极采集器发送控制指令，相应序号电极盒中的开关阵列按照测量要求分别接通到A，B，M，N四母线上。 设计特点是每个开关盒内有一个微型控制芯片，使主机指令逐级下行传递，反馈信息码又可逐级上行送回主机，增强系统的工作可靠性，电缆轻便。 

分布式    DCX-1B实时电成像数据采集系统野外布线示意图

DCX-1B每串电缆有6个采集盒，可根据需要串接电缆，可以多达上千道。每个智能采集盒自动定位、随意串接、无编号顺序限制，施工方便。 

（二）标准配置

★DCX—1A多功能高密度电法实时成像仪标准配置：

▲DCX-1多功能电法仪

▲DCX-1A多路转换开关。

▲DCX-1A覆盖电缆：标准配置120道，可以扩展。

▲电极：铜电极Φ12x320mm

   ★DCX—1B多功能高密度电法实时成像仪标准配置：

▲DCX-1多功能电法仪。

▲DCX-1B智能型分布式采集器：包括电缆和采集盒，标准配置120道，可以实现多组256道组合。

▲电极：铜电极Φ12x320mm。

（三）主要技术指标：

1、电压测量范围：±4V；精度优于±0.3%  ；分辨率：1μV

2、电流测量范围：±4A；精度优于±0.5%；分辨率：1μA 

3、供电电压/电流：主机最高700V/±4A

4、工频抑制：  优于—80 dB 

5、输入阻抗：  ≥20MΩ；

6、自电补偿方式及范围： 全量程跟踪式自动补偿。 

7、工作环境温度：-10℃ ∽ +50℃

8、测量装置模式：温纳、偶极-偶极、微分、联剖、对称四极、三极测深、三极滚动、二极测深、二极剖面等；可根据用户需求增加各种特殊装置。

9、可以同时测量高密度电阻率和极化率。

10、计算机系统：PC104工控机、40G硬盘、10.4”彩色液晶显示屏。

11、工作电源：12V免维护铅酸蓄电池

12、最大湿度：95％RH

13、存储温度：-20℃－60℃

14、体积：370x240x360mm  

15、重量：8Kg

                    DCX-1A多路转换开关指标

1、 最大输出电压:±400V

2、 最大输出电流：±2A

3、 道间距：1－10米（用户选择）

4、 体积：370x240x360mm

5、 重量：8Kg

6、 基本配置：120道（240道系统需要订货）

7、 电缆护套：宽温聚胺脂材料，外径9MM

8、 电缆倒数12道/串

9、 电缆重量：6kg/串

10、 多种测量模式可选

            DCX-1B智能型分布式采集器指标

1、 电缆护套：宽温聚胺脂材料，外径8MM

2、 开关盒数：6道/串

3、 重量：3kg/串

4、 开关盒间距：1－10米（用户选择）

5、 开关盒尺寸：25x200mm（含接头）

6、 最大输出电压：±400V

7、 最大输出电流：±2A

8、 一根电缆可以连接多组256个智能电极组，自动分配地址，无编号顺序限制，任意串接，施工方便

9、 多种测量模式可选

三、     主要用途

•； 工程地质：各类岩土探测与分层、地下管道与其它物体探测

•； 水文地质：探测地下水、探测水              底地质结构、探测地热

•； 地质找矿

•； 环境地质：探测溶洞、地下空洞、堤坝渗漏、断层、山体滑坡、塌陷以及其它地质灾害

•； 古墓及地下建筑体探测

•； 监测地震前兆变化

•； 油井压裂裂缝方位探测、注水井水流方向探测

•； 油井单井电阻率成像探测