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Zentralinstitut für Engineering, Elektronik und Analytik (ZEA)
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Spektrale Induzierte Polarisation ( SIP )

SIP Teaser

Die spektrale induzierte Polarisation (SIP) ist eine moderne geoelektrische Messmethode auf der Basis der Impedanzspektroskopie zur Untersuchung der Polarisationseigenschaften von Böden und Gesteinen. Die komplexen Impedanzspektren sind charakteristisch für Polarisationseffekte, die von der Wassersättigung, der elektrolytischen Leitfähigkeit und dem Porenraum abhängen. Die Messmethode wird in der Geophysik zur Untersuchung der Gesteinsmerkmale und der Transport- und Speichereigenschaften verwendet. Für genaue Messungen kleiner Polarisationen von Bodenproben und Bodenmonolithen (Phasen < 10 mrad) sind optimierte Messsysteme erforderlich.

Ziel

Im Rahmen des Zielprojektes " Nichtinvasive Messverfahren " wird ein neues hochgenaues SIP-Messsystem entwickelt, mit einem Frequenzbereich von 1 mHz bis 45 kHz, einer Phasengenauigkeit von 0.25 mrad bei 10 kHz und einem Widerstandsbereich von 10 bis 1 MOhm zur Untersuchung von Bodenproben im Labor.

Messeinrichtung

sip-blockschaltbild

messtechnik-sip-150

  • Hochohmige kapazitätsarme FET-Vorverstärker
  • Aktive Schirmung zur Kompensation der Kabelkapazitäten
    mit triaxialen Kabeln (Ce < 4 pF)
  • 4 simultan abtastende Sigma-Delta-ADCs mit einer effektiven
    Abtastrate von 102 kHz, 64-facher Überabtastung,
    digitalem Antialiasing Filter und 24 Bit Auflösung

Projektpartner

Institut für Agrosphäre (IBG-3) im Forschungszentrum Jülich.
Research Group Hydrogeophysical Imaging and Characterization (HIC) des Forschungszentrums Jülich.

Arbeitskreis Induzierte Polarisation bei der Deutschen Geophysikalischen Gesellschaft (DGG).

Weitere Informationen als PDF-Datei

Ansprechpartner : Dr. E. Zimmermann Tel.: 02461 61 8662 / 6275


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