Resistivímetro: como funciona e como escolher

O que é um resistivímetro

Um resistivímetro reúne um transmissor, que injeta corrente pelos eletrodos A e B, um receptor, que mede a diferença de potencial entre M e N, e uma fonte de energia, quase sempre baterias.

O transmissor eleva a tensão das baterias e injeta uma corrente controlada no solo. Para cancelar o potencial espontâneo e a polarização dos eletrodos, a corrente não é contínua pura: ela inverte de polaridade em ciclos, muitas vezes com intervalos sem corrente entre eles. O receptor mede ΔV entre M e N em sincronia com esses ciclos. Com I e ΔV, o equipamento calcula a resistência, e a geometria dos eletrodos dá a resistividade aparente:

O fator geométrico K depende só da posição dos quatro eletrodos. A calculadora de fator K faz essa conta para Schlumberger, Wenner e dipolo-dipolo. O sinal cai depressa quando o arranjo abre. Em meio homogêneo, ΔV = ρa · I / K:

Essa tabela resume o desafio do equipamento: medir centenas de milivolts nas aberturas pequenas e frações de milivolt nas grandes, com ruído de rede elétrica e de potencial espontâneo da mesma ordem de grandeza.

Monocanal, multicanal e multieletrodo

O resistivímetro monocanal com quatro eletrodos é o padrão da SEV. A tomografia usa sistemas multieletrodo, que chaveiam dezenas de eletrodos automaticamente e, nos modelos multicanal, medem vários ΔV ao mesmo tempo.

Muitos sistemas multieletrodo também fazem SEV com quatro eletrodos, mas nem todos têm potência para aberturas de centenas de metros. O terrômetro mede o mesmo princípio, com outro objetivo; o guia de resistividade do solo para aterramento mostra quando ele basta.

Especificações que importam

Corrente, tensão e potência definem até onde o equipamento chega. Impedância de entrada, resolução, empilhamento e rejeição de ruído definem a qualidade da leitura. Para tomografia, contam ainda os canais e o multiplexador.

Uma ficha técnica impressionante não substitui o teste no tipo de terreno em que você trabalha. Se possível, peça uma demonstração ou alugue antes de comprar, em solo seco e em área com ruído, que são as condições que separam um equipamento do outro.

Cabos, eletrodos e baterias

Grande parte dos problemas de campo vem dos acessórios: cabos danificados, contato ruim dos eletrodos e baterias fracas. Eles merecem a mesma atenção que o equipamento.

• Cabos e carretéis: os cabos de corrente precisam cobrir o maior AB/2 com folga e ter isolamento íntegro. Carretéis com marcação de metragem agilizam a SEV. Na tomografia, os cabos multieletrodo têm derivações no espaçamento escolhido.
• Eletrodos: hastes de aço inoxidável servem para corrente e, em levantamentos só de resistividade, para potencial. Para potencial espontâneo e polarização induzida, eletrodos não polarizáveis (cobre em sulfato de cobre, em potes porosos) dão leituras mais estáveis.
• Contato com o solo: crave mais fundo, molhe com água salgada, use bentonita ou ligue duas ou três hastes em paralelo nos eletrodos de corrente. Em asfalto ou concreto, faça furos pequenos e preencha com água ou bentonita.
• Baterias: baterias de 12 V carregadas, de reserva, e cabos de ligação curtos. Bateria fraca derruba a corrente nas últimas leituras, justamente as mais difíceis.
• Complementos: marretas, trena, GPS, rádios, multímetro para testar continuidade, luvas isolantes, fita e conectores de reserva, e a planilha de campo da SEV.

Fluxo de campo e qualidade dos dados

Cada leitura tem três checagens: resistência de contato aceitável, corrente suficiente e erro de empilhamento baixo. Se uma falhar, corrija o contato ou repita antes de abrir o próximo scan.

1. Antes de medir: teste a continuidade dos cabos, confira as posições na trena e meça a resistência de contato, se o equipamento permitir.
2. Na leitura: anote I, ΔV, R e o erro de empilhamento. Uma corrente bem menor que a dos scans anteriores indica contato ruim ou bateria fraca.
3. Repetibilidade: repita a leitura quando o erro for alto ou o valor destoar dos vizinhos. O critério de aceite é do projeto; registre o que foi usado.
4. Curva em tempo real: plote ρa × AB/2 em escala log-log enquanto mede. Saltos e degraus aparecem na hora, quando ainda dá para repetir. Na troca de MN, as leituras sobrepostas mostram a embreagem.
5. Na tomografia: medidas recíprocas (trocando os pares de corrente e de potencial) e o erro de empilhamento estimam o ruído, que entra na inversão.

No Rhoa, a caderneta de campo calcula K, ρa, profundidade estimada e posições da trena para os 21 scans padrão e desenha a curva log-log conforme você digita a resistência, mesmo sem internet. O app não depende de marca: funciona com a leitura de qualquer resistivímetro. Para tomografia, o módulo 2D importa arquivos .DAT do RES2DINV ou tabelas CSV/TXT.

Segurança

Os eletrodos de corrente podem estar sob centenas de volts durante a transmissão. Isso pode matar. Ninguém toca em eletrodos ou cabos enquanto o transmissor está ligado.

Siga também o manual do fabricante, que define limites e procedimentos específicos de cada equipamento. Em levantamentos em áreas públicas ou de terceiros, combine a sinalização com o responsável pelo local.

Como escolher: SEV ou tomografia, comprar ou alugar

Para SEV, priorize potência, tensão de saída e sensibilidade do receptor. Para tomografia, número de eletrodos, canais e velocidade. Para decidir entre comprar e alugar, conte quantos dias de campo você faz por ano.

• Alugar faz sentido em projetos esporádicos, para testar um equipamento antes da compra ou para levantamentos pontuais de tomografia.
• Comprar compensa com uso frequente. Pese o preço junto com a assistência técnica no Brasil, a disponibilidade de peças e de cabos, o prazo de importação, a calibração e o treinamento da equipe.
• Em qualquer caso, confira se o equipamento exporta os dados num formato aberto ou num formato que o seu software lê, para não digitar leituras de novo.

Fabricantes

Há fabricantes estabelecidos de resistivímetros e sistemas multieletrodo. A lista abaixo, em ordem alfabética, não é exaustiva nem uma recomendação.

• ABEM, hoje parte da Guideline Geo (Suécia);
• AGI, Advanced Geosciences Inc. (Estados Unidos);
• IRIS Instruments (França);
• PASI (Itália).

Há também projetos de hardware aberto voltados a pesquisa e ensino, e representantes e prestadores de serviço no Brasil. Compare as fichas técnicas atuais e as condições de suporte antes de decidir.

Referências

• BRAGA, A. C. O. Geofísica aplicada: métodos geoelétricos em hidrogeologia. São Paulo: Oficina de Textos, 2016.
• FEITOSA, F. A. C. et al. (org.). Hidrogeologia: conceitos e aplicações. 3. ed. Rio de Janeiro: CPRM/LABHID, 2008.
• LOKE, M. H. Tutorial: 2-D and 3-D electrical imaging surveys. Notas de curso (várias revisões).
• REYNOLDS, J. M. An introduction to applied and environmental geophysics. 2. ed. Chichester: Wiley-Blackwell, 2011.
• TELFORD, W. M.; GELDART, L. P.; SHERIFF, R. E. Applied geophysics. 2. ed. Cambridge: Cambridge University Press, 1990.