CN207601332U - 一种固体不极化电极 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种固体不极化电极，包括PVC管、铜丝和螺旋状铅丝，所述的螺旋状铅丝通过塑性填充剂固定在PVC管内，PVC管上端部设置有PVC顶盖，螺旋状铅丝的直端穿出PVC顶盖与铜丝一端连接；铜丝另一端连接有护套夹。该方法材料易购、简单易学、可操作性强。根据该方法制作的固体不极化电极具有适用环境广、成本较低、性能可靠、轻便耐用、易于保存、使用方便，便于运输等优点。

Description

一种固体不极化电极

技术领域

本实用新型属于工程物探、资源(石油、天然气、矿产、地下水等)型物探领域，涉及一种用于地球物理勘探技术(激发激化法、自然电场法和大地电磁测深法等)的固体不极化电极。

背景技术

地球物理勘探(简称物探)是一种具有无损、环保、低成本等诸多优点的勘探技术，其具体方法按大类可分为重力、磁法、电法、地震、放射性、测井等，涉及的具体小类方法技术可达二十余种。其中电法勘探中的激发激化法、自然电场法和大地电磁测深法是经常使用的物探技术，在矿产及油气资源普查、地下水资源调查等领域及工民建(公路、铁路、水利水电、电力等)行业被广泛使用，在我国的国民经济建设中发挥着重要作用。

激发激化法、自然电场法和大地电磁测深法野外数据采集时需要采用不极化电极测量电位差。目前不极化电极应用较多的是铅板、铜棒的硫酸铜电极和硫酸铜液体不极化电极，但实际工作中这两种电极都存在一些问题：铅板、铜棒的硫酸铜电极由于铅电极极化电位差大且不稳定，很容易随介质环境而改变，在有些环境中无法使用；硫酸铜液体不极化电极虽能基本满足野外工作一般要求，但极差一致性很难保证，还需经常配置溶液、装液、平极差，而且运输过程中易泄漏，使用时间短不能长时间进行观测。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种固体不极化电极，解决地球物理勘探工作的实际需要，以保证激发激化法、自然电场法和大地电磁测深法外业数据采集工作质量，降低野外作业难度，提高工作效率。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种固体不极化电极，包括PVC管、铜丝和螺旋状铅丝，所述的螺旋状铅丝通过塑性填充剂固定在PVC管内，PVC管上端部设置有PVC顶盖，螺旋状铅丝的直端穿出PVC顶盖与铜丝一端连接；铜丝另一端连接有护套夹。

所述的螺旋状铅丝的直端与铜丝的连接处设置有防水胶带。

所述的PVC管上设置有尼龙手提绳。

所述的螺旋状铅丝的螺旋直径为30mm，间距为5mm，总长度215mm，直端长度为45mm。

所述的螺旋状铅丝的底部高于PVC管的底部。

所述的PVC管的长度为200mm，PVC顶盖直径为80mm。

相对于现有技术，本实用新型具有以下优点：

本实用新型一种固体不极化电极，包括PVC管、铜丝和螺旋状铅丝，螺旋状铅丝通过塑性填充剂固定在PVC管内，PVC管上端部设置有PVC顶盖，螺旋状铅丝的直端穿出PVC顶盖与铜丝一端连接；铜丝另一端连接有护套夹。该电极的所有材料易购、制作简单、容易携带运输、无污染、成本较低、使用效果好。本实用新型的固体不极化电极能够解决地球物理勘探工作的实际需要，以保证激发激化法、自然电场法和大地电磁测深法外业数据采集工作质量，降低野外作业难度，提高工作效率。

本实用新型提出一种原料易购、制作简单、容易携带运输、无污染、成本较低、使用效果好；本实用新型的塑性填充剂氯化铅、氯化钠、高岭土及纯净水的配方，配方简单，制备方便，制得的塑性填充剂满足不极化电极的性能要求的同时，能够实现不极化电极的固体结构。根据上述技术方案制作出来的固体不极化电极，经近几年在我公司新疆、青海、甘肃、陕西等几个应用大地电磁测深法测量0～30000m深层土壤电阻率项目中使用效果良好，具有适用环境广、性能可靠、轻便耐用、易于保存、使用方便，便于运输等优点。

附图说明

图1：固体不极化电极结构断面图；

图2：固体不极化电极结构俯视图；

图中：1.螺旋状铅丝；2.塑性填充剂；3.铜丝；4.PVC管；5.PVC板；6.防水胶带；7.护套夹；8.尼龙手提绳。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图1，对本实用新型进一步详细说明。

如图1和图2所示，一种固体不极化电极，包括PVC管4、铜丝3和螺旋状铅丝1，螺旋状铅丝1通过塑性填充剂2固定在PVC管4内，PVC管4上部设置有PVC板5，螺旋状铅丝1的直端穿出PVC板5与铜丝3一端连接。螺旋状铅丝1的直端与铜丝3的连接处设置有防水胶带6，防止雨水进入漏电。铜丝3另一端连接有护套夹7。PVC管4上还设置有尼龙手提绳8，用于方便移动固体不极化电极。

一种固体不极化电极的制作方法，包括以下步骤：

电极腔体的加工制作、塑性填充剂的配置及灌注、附属配件的安装等制作环节。主体材料为铅丝、氯化铅、氯化钠、高岭土、纯净水、铜丝、PVC管、PVC板、护套夹、防水胶带、尼龙绳、PVC粘合剂等。

主体材料的规格型号见表1。

表1

所述电极腔体的制作：

截取200mmPVC管4，两端截面打磨平整，在距PVC管一端40～50mm位置两侧对称钻直径为3mm的孔洞，绑(或系)上长250mm的尼龙手提绳8；

在PVC板上截取直径为80mm圆形板作为电极腔体的顶盖5，并在中心钻直径为3mm的孔；

将铅丝加工成长215mm，直径为30mm，间距为5mm的螺旋状铅丝1，并把一端拉直，直端长度约为45mm；

把螺旋状铅丝1的直端穿过顶盖5中间的小孔，保证穿过顶盖后出露的铅丝长度约为30mm，安装时应注意保持螺旋状铅丝不变形；

将装有螺旋状铅丝的顶盖5嵌入腔身4的一端，并用PVC粘合剂粘合牢固，螺旋状铅丝尾部与腔身4底部应有15mm距离。

所述塑性填充剂2的配制：

按照重量比，氯化铅﹕氯化钠﹕高岭土﹕纯净水＝1﹕10﹕62.5﹕(28～32)准备这4种材料适量(材料用量由制作不极化电极的个数决定，通常64g氯化铅、640g氯化钠、4kg高岭土、2000ml纯净水，可以制8个不极化电极)。

将纯净水倒入塑料盆中，然后加入氯化铅、氯化钠搅拌使其充分溶解，接着加入高岭土搅拌均匀，制成塑性填充剂2。由于氯化铅有毒，在填充剂制备及装灌时应戴橡胶手套进行操作。

将制备好的塑性填充剂立即灌入已制好的电极腔，灌装时一边用小勺加注一边轻轻振捣、压实，直至装满电极腔，制成半成品不极化电极。

将半成品不极化电极倒置放在避光阴凉处阴干。

将阴干的半成品不极化电极铅丝1露出端与长150mm铜丝3焊接、铜丝的另一端与护套夹7焊接，露出的铅丝及与铜丝焊接处用防水胶布6缠绕。检测其技术指标满足要求后即可使用。

技术指标：在室温条件下的5％氯化钠溶液中满足:

(1)两个电极间的电位差≤1.0mV；

(2)24h内极差漂移≤0.1mV；

(3)30d内极差漂移≤1.0mV；

(4)频率范围：应范围0.01～10kHz；

(5)内阻≤500Ω。

根据上述技术方案制作出来的固体不极化电极，经近几年在我公司新疆、青海、甘肃、陕西等几个应用大地电磁测深法测量0～30000m深层土壤电阻率项目中使用效果良好，具有适用环境广、性能可靠、轻便耐用、易于保存、使用方便，便于运输等优点。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种固体不极化电极，其特征在于：包括PVC管(4)、铜丝(3)和螺旋状铅丝(1)，所述的螺旋状铅丝(1)通过塑性填充剂(2)固定在PVC管(4)内，PVC管(4)上端部设置有PVC顶盖(5)，螺旋状铅丝(1)的直端穿出PVC顶盖(5)与铜丝(3)一端连接；铜丝(3)另一端连接有护套夹(7)。

2.根据权利要求1所述的一种固体不极化电极，其特征在于：所述的螺旋状铅丝(1)的直端与铜丝(3)的连接处设置有防水胶带(6)。

3.根据权利要求1所述的一种固体不极化电极，其特征在于：所述的PVC管(4)上设置有尼龙手提绳(8)。

4.根据权利要求1所述的一种固体不极化电极，其特征在于：所述的螺旋状铅丝(1)的螺旋直径为30mm，间距为5mm，总长度215mm，直端长度为45mm。

5.根据权利要求1所述的一种固体不极化电极，其特征在于：所述的螺旋状铅丝(1)的底部高于PVC管(4)的底部。

6.根据权利要求1所述的一种固体不极化电极，其特征在于：所述的PVC管(4)的长度为200mm，PVC顶盖(5)直径为80mm。