Standaard zoutwachter metingen

Een standaard zoutwachter kabel heeft zesentwintig elektrodes. Zoals hier weergegeven is kunnen we metingen doen met verschillende combinaties van vier elektrodes aan dezekabel.  Historisch worden er dertien metingen gemaakt aan een zoutwachter kabel. Het doel van deze metingen is om een beeld te geven van de zoutwater dynamiek.

 

 

Waarom doen we deze specifieke metingen?

Een interessante vraag is waarom we specifiek deze dertien metingen doen. Dit meetprotocol is in de jaren zeventig vastgelegd, en wordt beschreven op bladzijde 16 in het rapport Fysisch boorgatonderzoek: metingen door middel van diverse meetsystemen, waaronder “Zoutwachters“, F. Walter, 1970, PN-70-003. Dit rapport verwijst naar de  originele analoge meetapparatuur voor zoutwachters. Deze bestond uit een instrument met een keuzeschakelaar met  met dertien verschillende standen die aan een zoutwachter kabel gekoppeld werd.

Uit dit rapport  schijnt dat er ook kabels waren met 14 elektrodes en zeven meetpunten, maar in de praktijk schijnt dat voornamelijk de kabel met 26 elektrodes gebruikt is.

In elke stand was het meet instrument met vier verschillende elektrodes verbonden. Dat laat nog steeds de vraag – waarom specifiek deze dertien metingen? Dit kan ten dele verklaard worden door te kijken naar de geometrische faktor.

Geometrische Faktor

Het is  duidelijk dat als we de potentiaal elektrodes dichter bij elkaar plaatsen we in het algemeen een kleiner potentiaal verschil zullen meten. Wat dit betekent is dat de overdrachts weerstand afhankelijk is van de geometrie van de meting. Om deze afhankelijkheid te verwijderen kunnen we de metingen corrigeren met een geometrische factor (Kg). Deze is gedefinieerd als

Kg = 4π((1/C1P1) − (1/C1P2) − (1/C2P1) + (1/C2P2))-1

In deze formule zijn C1 en C2, en P1 en  P2 de posities van de stroom en potentiaal elektrodes en C1P1 is de afstand tussen C1 en P1, C1P2 de afstand tussen C1 en P2 enzovoorts. De waardes van de geometrische faktor voor een afstand van 30 cm tussen de elektrodes in een paar en 3 meters aftand tussen paren is te zien in de tabel aan de rechterkant. We kunnen dan de schijnbare weerstand (apparent resistivity) berekenen uit de overdrachtsweerstand vermeenvuldigd met de geometrische faktor.

De conclusie is dat voor al de standaard zoutwachter metingen de geometrische faktor ongeveer hetzelfde is. 

Deze conclusie is hetzelfde voor andere afstandscombinaties (bv 15 cm tussen de elektrodes in een paar en 5 meter tussen paren).

De voordeel van het feit dat de geometrische faktor hetzelfde is is dat we de metingen direkt met elkaar kunnen vergelijken, en dat deze metingen dus direkt gebruikt kunnen worden om een relatief beeld geven van de verandering van de elektrische weerstand met de diepte (en ook gebruikt kunnen worden om een schatting te maken van bv het chloride concentratie).

Dit verklaart de reden voor deze specifieke dertien metingen. Meer detail over de interpretatie van de zoutwachter data is  te vinden in de volgende sectie.

Een detail is dat de formule de  geometrische faktor geeft voor boorgat  elektrodes. Zoals in dit artikel beschreven is, is de geometrische faktor voor boorgat elektrodes twee keer zo groot als die voor oppervlakte elektrodes.