電導(dǎo)率模塊
該介電模塊是一種易于使用、通用和直觀的巖土測(cè)量儀器，可安裝在頂部，并可與標(biāo)準(zhǔn)的15 cm2電測(cè)式CPT（U）探頭配套使用。它能夠精確地測(cè)量土壤的導(dǎo)電性（或電阻，如電阻與電導(dǎo)率的倒數(shù)）。
由于電導(dǎo)率測(cè)試是在傳統(tǒng)CPT試驗(yàn)中進(jìn)行的（在傳統(tǒng)的電測(cè)式CPT探頭上安裝了電導(dǎo)率模塊），所測(cè)量的參數(shù)可以與傳統(tǒng)CPT測(cè)試獲得的參數(shù)相結(jié)合，即錐尖阻力（QC）、側(cè)壁摩阻力（FS），垂直（I）和原位孔隙水壓力（U）的偏差。
背景
土壤的電學(xué)參數(shù)、電導(dǎo)率和電介電常數(shù)主要隨土壤含水量和污染物與碳?xì)浠衔锏拇嬖诙兓４送?，電?dǎo)率與顆粒大小成反比。也就是說，粘土通常比砂具有更高的導(dǎo)電性。另一個(gè)經(jīng)驗(yàn)法則是土壤的粒徑越小，滲透性越低。因此，電導(dǎo)率測(cè)量產(chǎn)生重要的巖性信息，并識(shí)別可能是可滲透的和不可滲透的區(qū)域的位置。通過測(cè)量兩個(gè)絕緣電極之間的這些參數(shù)，將土壤質(zhì)量作為與CPT結(jié)果相關(guān)的電介質(zhì)，作為錐尖阻力和側(cè)壁摩阻力，可以確定碳?xì)浠衔锏奈廴尽?/span>
檢測(cè)限取決于污染等級(jí)，在砂中的順序?yàn)?/span>100 ppb。由于介電參數(shù)也依賴于其它土壤參數(shù)，因此在粘性土中的檢測(cè)限較低，因此對(duì)這些土壤的校正和校準(zhǔn)是必要的。
與常規(guī)技術(shù)不同，獲得了地下連續(xù)雜質(zhì)剖面。有可能使用這些剖面來生成三維土壤模型。通過刻畫電導(dǎo)率和介電常數(shù)的導(dǎo)數(shù)作為穿透深度的函數(shù)，可以很容易地繪制污染土壤層。
介電錐的CPT測(cè)試速度和動(dòng)員成本相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)CPT（孔壓）探頭。因此，這種測(cè)試方法以相對(duì)便宜的方式提供了關(guān)于土壤結(jié)構(gòu)和潛在碳?xì)浠衔镂廴疚锏拇嬖诤头植嫉脑敿?xì)信息。
應(yīng)用
土壤電導(dǎo)率，稱為EC，是土壤傳導(dǎo)電流的能力。EC以毫秒每米（MS/M）表示。
傳統(tǒng)上，土壤科學(xué)家使用EC測(cè)量土壤鹽分。然而，EC測(cè)量也有潛力估計(jì)在一些土壤物理性質(zhì)的變化，在一個(gè)領(lǐng)域，土壤鹽度是不是一個(gè)問題。EC傳感器的發(fā)展及其產(chǎn)生EC變異圖的能力在巖土工程和環(huán)境工業(yè)中引起了廣泛關(guān)注，該傳感器用于改善現(xiàn)場(chǎng)管理的潛在應(yīng)用。
鹽分是指土壤中可溶性鹽含量的土壤性質(zhì)。這通常是干旱和半干旱地區(qū)的問題。電導(dǎo)率（EC）是土壤鹽度的測(cè)量方法，它指示水溶液攜帶電流的能力。
該介電模塊的一個(gè)主要用途是定位和定義地下污染物的優(yōu)先遷移路徑。它允許用戶創(chuàng)建快速，連續(xù)，實(shí)時(shí)的土壤水分特性的細(xì)粒和粗粒料的措施，通過測(cè)量土壤電導(dǎo)率。數(shù)據(jù)可以被繪制為地下深度的函數(shù)。這提供了污染水平和土壤滲透性變化的代表性繪圖。
數(shù)據(jù)可以被下載到軟件中，該軟件創(chuàng)建了土壤電導(dǎo)率作為深度函數(shù)的二維或三維解釋。結(jié)果是一個(gè)準(zhǔn)確的污染物質(zhì)量減少估計(jì)的基礎(chǔ)上清晰的圖片下表面質(zhì)量和巖層組成，在你的網(wǎng)站，以及位置的滲透和不可滲透的地區(qū)。這意味著更少的時(shí)間在現(xiàn)場(chǎng)，并為您在地下質(zhì)量的清晰圖片上花費(fèi)更少。
由于土壤中的電傳導(dǎo)是通過在各個(gè)土壤顆粒之間發(fā)生的充滿水分的孔隙發(fā)生的，土壤的導(dǎo)電性是由以下土壤性質(zhì)決定的（Tom Doerge，1999）：
多孔性
土壤孔隙度越大，電力就越容易傳導(dǎo)。粘土含量高的土壤孔隙度大于砂性土壤。壓實(shí)通常增加土壤的電導(dǎo)率。
含水量
干土電導(dǎo)率比濕潤土低得多。
鹽度水平
土壤中電解質(zhì)（鹽）濃度的增加會(huì)顯著增加土壤電導(dǎo)率。
陽離子交換容量（CEC）
含有高水平有機(jī)質(zhì)（腐殖質(zhì)）和/或2:1粘土礦物的土壤比沒有這些成分的土壤具有更高的保留正電荷離子（如Ca、Mg、K、Na、NH4或H）的能力。這些離子在充滿水分的土壤孔隙中的存在將以鹽度相同的方式增強(qiáng)土壤的電導(dǎo)率。
溫度
隨著溫度的降低，土壤電導(dǎo)率降低。在冰點(diǎn)以下，土壤孔隙變得越來越絕緣，土壤的整體電導(dǎo)率迅速下降。
土壤濕度
電介質(zhì)性質(zhì)、電容和電導(dǎo)率主要受土壤含水量的控制。通過測(cè)量在兩個(gè)電極之間的土壤電介質(zhì)之間的這些參數(shù)，土壤水分因此可以被確定。干土的電容是由其介電常數(shù)決定的。對(duì)于干土，此常數(shù)為3～6的量級(jí)，對(duì)于水，常數(shù)為80，即，兩個(gè)電極之間的電容主要由水的體積分?jǐn)?shù)控制。
污染
在污染土壤中，非水相液體（如NAPL），如油或氯化溶劑，將取代土壤基質(zhì)中的部分水。由于它們不容易溶解在地下水中，它們將以純產(chǎn)品的形式出現(xiàn)，通常在地下水位以上。稠密的NAPL，如氯化烴，密度比水高，將穿透地下水位，通常發(fā)現(xiàn)在不滲透層的頂部。這些污染物顯著影響土壤的介電性質(zhì)，并且可以通過土壤水分探頭來檢測(cè)。土壤電導(dǎo)率測(cè)井用來定義較低電導(dǎo)率的區(qū)域，相當(dāng)于粗顆粒、更滲透的沉積物，這將允許污染物（碳?xì)浠衔?、氯代揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOCs）或金屬）在地下移動(dòng)。利用電導(dǎo)率系統(tǒng)收集的巖性信息可以用來幫助調(diào)查者了解地下水中污染物的運(yùn)動(dòng)和位置。這些信息也有助于監(jiān)測(cè)或提取威爾斯的正確位置。這些參數(shù)的組合與由CPT探頭所做的地質(zhì)力學(xué)測(cè)量相結(jié)合，提供了在確定一次試驗(yàn)中的地層、含水量、鹽水入侵或環(huán)境污染方面有用的綜合信息。土壤含水量是土壤介電常數(shù)的函數(shù)，被廣泛地稱為Topp方程。
技術(shù)參數(shù)
l 長度（包括S15探頭）：650 mm
l 直徑：44 mm
l 重量：5,100 g
l 設(shè)計(jì)：采用KEVLAB尼龍絕緣的ASIC測(cè)量電極
l 介電常數(shù)：從1到80（FS精度0.5%）
l 電導(dǎo)率：范圍為0至500毫秒/米（精度0.5%的FS）
l 土壤含水量：0～（FS精度0.5%）
l 工作溫度：0°～+60°C
l 儲(chǔ)存溫度：-45°至+100°C
l 連接器：Lemo 10引腳（其它需求也可以）
