電導率模塊
該介電模塊是一種易于使用、通用和直觀的巖土測量儀器，可安裝在頂部，并可與標準的15 cm2電測式CPT（U）探頭配套使用。它能夠精確地測量土壤的導電性（或電阻，如電阻與電導率的倒數(shù)）。
由于電導率測試是在傳統(tǒng)CPT試驗中進行的（在傳統(tǒng)的電測式CPT探頭上安裝了電導率模塊），所測量的參數(shù)可以與傳統(tǒng)CPT測試獲得的參數(shù)相結合，即錐尖阻力（QC）、側壁摩阻力（FS），垂直（I）和原位孔隙水壓力（U）的偏差。
背景
土壤的電學參數(shù)、電導率和電介電常數(shù)主要隨土壤含水量和污染物與碳氫化合物的存在而變化。此外，電導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電性。另一個經(jīng)驗法則是土壤的粒徑越小，滲透性越低。因此，電導率測量產(chǎn)生重要的巖性信息，并識別可能是可滲透的和不可滲透的區(qū)域的位置。通過測量兩個絕緣電極之間的這些參數(shù)，將土壤質量作為與CPT結果相關的電介質，作為錐尖阻力和側壁摩阻力，可以確定碳氫化合物的污染。
檢測限取決于污染等級，在砂中的順序為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限較低，因此對這些土壤的校正和校準是必要的。
與常規(guī)技術不同，獲得了地下連續(xù)雜質剖面。有可能使用這些剖面來生成三維土壤模型。通過刻畫電導率和介電常數(shù)的導數(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測試速度和動員成本相當于標準CPT（孔壓）探頭。因此，這種測試方法以相對便宜的方式提供了關于土壤結構和潛在碳氫化合物污染物的存在和分布的詳細信息。
應用
土壤電導率，稱為EC，是土壤傳導電流的能力。EC以毫秒每米（MS/M）表示。
傳統(tǒng)上，土壤科學家使用EC測量土壤鹽分。然而，EC測量也有潛力估計在一些土壤物理性質的變化，在一個領域，土壤鹽度是不是一個問題。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)中引起了廣泛關注，該傳感器用于改善現(xiàn)場管理的潛在應用。
鹽分是指土壤中可溶性鹽含量的土壤性質。這通常是干旱和半干旱地區(qū)的問題。電導率（EC）是土壤鹽度的測量方法，它指示水溶液攜帶電流的能力。
該介電模塊的一個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)，實時的土壤水分特性的細粒和粗粒料的措施，通過測量土壤電導率。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)建了土壤電導率作為深度函數(shù)的二維或三維解釋。結果是一個準確的污染物質量減少估計的基礎上清晰的圖片下表面質量和巖層組成，在你的網(wǎng)站，以及位置的滲透和不可滲透的地區(qū)。這意味著更少的時間在現(xiàn)場，并為您在地下質量的清晰圖片上花費更少。
由于土壤中的電傳導是通過在各個土壤顆粒之間發(fā)生的充滿水分的孔隙發(fā)生的，土壤的導電性是由以下土壤性質決定的（Tom Doerge，1999）：
多孔性
土壤孔隙度越大，電力就越容易傳導。粘土含量高的土壤孔隙度大于砂性土壤。壓實通常增加土壤的電導率。
含水量
干土電導率比濕潤土低得多。
鹽度水平
土壤中電解質（鹽）濃度的增加會顯著增加土壤電導率。
陽離子交換容量（CEC）
含有高水平有機質（腐殖質）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土壤的電導率。
溫度
隨著溫度的降低，土壤電導率降低。在冰點以下，土壤孔隙變得越來越絕緣，土壤的整體電導率迅速下降。
土壤濕度
電介質性質、電容和電導率主要受土壤含水量的控制。通過測量在兩個電極之間的土壤電介質之間的這些參數(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。對于干土，此常數(shù)為3～6的量級，對于水，常數(shù)為80，即，兩個電極之間的電容主要由水的體積分數(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，并且可以通過土壤水分探頭來檢測。土壤電導率測井用來定義較低電導率的區(qū)域，相當于粗顆粒、更滲透的沉積物，這將允許污染物（碳氫化合物、氯代揮發(fā)性有機化合物（VOCs）或金屬）在地下移動。利用電導率系統(tǒng)收集的巖性信息可以用來幫助調查者了解地下水中污染物的運動和位置。這些信息也有助于監(jiān)測或提取威爾斯的正確位置。這些參數(shù)的組合與由CPT探頭所做的地質力學測量相結合，提供了在確定一次試驗中的地層、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 設計：采用KEVLAB尼龍絕緣的ASIC測量電極
l 介電常數(shù)：從1到80（FS精度0.5%）
l 電導率：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 儲存溫度：-45°至+100°C
l 連接器：Lemo 10引腳（其它需求也可以）
