Encuesta de resistencia eléctrica


Los estudios de resistencia eléctrica (también llamados estudios de resistividad o resistencia de la tierra) son uno de varios métodos utilizados en geofísica arqueológica , así como en investigaciones geológicas de ingeniería. En este tipo de levantamiento , se utilizan medidores de resistencia eléctrica para detectar y mapear patrones y características arqueológicas del subsuelo.

Los medidores de resistencia eléctrica pueden considerarse similares a los ohmímetros que se usan para probar circuitos eléctricos. Las características arqueológicas se pueden mapear cuando tienen una resistividad más alta o más baja que su entorno. Un cimiento de piedra podría impedir el flujo de electricidad, mientras que los depósitos orgánicos dentro de un basurero podrían conducir la electricidad más fácilmente que los suelos circundantes. Aunque generalmente se usan en arqueología para el mapeo en planta, los métodos de resistencia también tienen una capacidad limitada para discriminar la profundidad y crear perfiles verticales (consulte Tomografía de resistividad eléctrica ). Otras aplicaciones incluyen la medición de la resistividad eléctrica del hormigón .para determinar el potencial de corrosión en estructuras de hormigón. El levantamiento de resistencia eléctrica es uno de los métodos geofísicos más populares gracias a que es una investigación no destructiva y económicamente favorable. [1]

En la mayoría de los sistemas, se insertan sondas de metal (electrodos) en el suelo para obtener una lectura de la resistencia eléctrica local. Se utilizan una variedad de configuraciones de sonda , la mayoría con cuatro sondas, a menudo montadas en un marco rígido. En estos sistemas, dos de las sondas, denominadas sondas de corriente, se utilizan para introducir una corriente (ya sea directa o de conmutación de baja frecuencia) en la tierra. Las otras dos sondas, llamadas sondas de voltaje o potencial, se utilizan para medir el voltaje, lo que indica la resistividad local. En general, los mayores espaciamientos de sonda producen una mayor profundidad de investigación, pero a costa de la sensibilidad y la resolución espacial. [2]

Las primeras encuestas (a partir de mediados del siglo XX) a menudo usaban la matriz de Wenner, que era una matriz lineal de cuatro sondas. Estos se dispusieron corriente-voltaje-voltaje-corriente, a distancias iguales en toda la matriz. Las sondas se montaron en un marco rígido o se colocaron individualmente. Si bien es bastante sensible, esta matriz tiene un alcance muy amplio para su profundidad de investigación, lo que genera problemas con la resolución horizontal. Varias matrices experimentales intentaron superar las deficiencias de la matriz de Wenner, la más exitosa de ellas fue la matriz de sonda doble, que se ha convertido en el estándar para el uso arqueológico. La matriz de sonda doble, a pesar de su nombre, tiene cuatro sondas: una sonda de corriente y una sonda de voltaje montadas en un marco móvil para recopilar lecturas de inspección, y la otra sonda de corriente colocada de forma remota junto con una sonda de referencia de voltaje. Estas sondas remotas fijas están conectadas a las sondas topográficas móviles mediante un cable de arrastre.Esta configuración es muy compacta para su profundidad de investigación, lo que resulta en una resolución horizontal superior.[3] La ventaja logística de la matriz más compacta se ve algo compensada por el cable de arrastre.

Una desventaja de los sistemas descritos anteriormente es una tasa de encuesta relativamente lenta. Una solución a esto han sido los arreglos sobre ruedas. Estos usan ruedas con púas o discos de metal como electrodos, y pueden usar una matriz cuadrada (una variación de la matriz de Wenner) para evitar el estorbo de un cable de arrastre. Los arreglos sobre ruedas pueden ser remolcados por vehículos o por fuerza humana. [4]

Los sistemas que tienen matrices lineales largas de muchos electrodos se utilizan a menudo en aplicaciones geológicas y, con menos frecuencia, en arqueología. Estos toman medidas repetidas (a menudo controladas por computadora) utilizando diferentes espacios de electrodos en múltiples puntos a lo largo de la línea extendida de electrodos. [5] Los datos recopilados de esta manera pueden utilizarse para tomografías o generar perfiles verticales. [6]


Mapa de resistencia eléctrica de las antiguas Afrodisias
Levantamiento de resistencia eléctrica de un sitio arqueológico utilizando un sistema de sonda doble
Disposición de sondas en una matriz de electrodos Wenner.