RU90224U1

RU90224U1 - NON-POLARIZING ELECTRODE

Info

Publication number: RU90224U1
Application number: RU2009130057/22U
Authority: RU
Inventors: Владимир Эдуардович КЯСПЕР; Александр Васильевич Шумилов; Михаил Аркадьевич Воронов; Игорь Вадимович Чернышев; Сергей Григорьевич Антипин; Виктор Александрович Виноградов; Андрей Владимирович ТУЛУПОВ
Original assignee: Закрытое акционерное общество "ЕММЕТ"; Общество с ограниченной ответственностью "ЕММЕТ-СПб"
Priority date: 2009-08-06
Filing date: 2009-08-06
Publication date: 2009-12-27

Abstract

1. Неполяризующийся электрод для измерения электрического поля в морской электроразведке, содержащий графитовый стержень с деполяризующим материалом, импрегнированным электролитом, отличающийся тем, что он дополнительно содержит стакан из диэлектрического полимерного материала, в котором в качестве деполяризующего материала помещен графитовый порошок. ! 2. Неполяризующийся электрод по п.1, отличающийся тем, что графитовый порошок отделен от внешней среды полимерной мембраной.1. Non-polarizable electrode for measuring the electric field in marine electrical exploration, containing a graphite rod with a depolarizing material impregnated with an electrolyte, characterized in that it further comprises a glass of dielectric polymeric material, in which graphite powder is placed as a depolarizing material. ! 2. The non-polarizable electrode according to claim 1, characterized in that the graphite powder is separated from the external environment by a polymer membrane.

Description

Полезная модель относится к оборудованию для морской электроразведке а именно к неполяризующимся электродам (НЭ), применяемым для прогнозирования залежей углеводородов, гидрокарбонатов и иных полезных ископаемых.The utility model relates to equipment for marine electrical exploration, namely, non-polarizable electrodes (NE), used to predict deposits of hydrocarbons, hydrocarbons and other minerals.

В настоящее время в электротехнике широко используют различные неполяризующиеся электроды (RU 2130211, 1999; RU 2180144, 2002; RU 2193861, 1999) для использования в качестве элементов конденсаторов или датчиков.Currently, various non-polarizable electrodes are widely used in electrical engineering (RU 2130211, 1999; RU 2180144, 2002; RU 2193861, 1999) for use as capacitor elements or sensors.

Как правило, НЭ выполняют сульфата свинца и графита и импрегнируют раствором электролита (RU 2000119099, 2000), глинозем содержащего материала (RU 2073749, 1994), соединений никеля (RU 2254641, 2003), графита (RU 2277324, 2000). Выбор конкретного материала определяется особенностями эксплуатации электрода и решаемыми задачами.As a rule, NEs perform lead sulfate and graphite and are impregnated with an electrolyte solution (RU 2000119099, 2000), alumina containing material (RU 2073749, 1994), nickel compounds (RU 2254641, 2003), graphite (RU 2277324, 2000). The choice of a specific material is determined by the features of the operation of the electrode and the tasks to be solved.

При использовании НЭ в качестве датчиков, как правило, используют электроды из графических стержней. Такие электроды используют, в частности, в спектроскопии (Плэмбек Дж. Электрохимические методы анализа. М.: Мир, 1985), где они применяются для измерений, в которых не требуется знание площади электродов. Однако из-за высокой пористости эти электроды дают плохо воспроизводимые результаты и область их применения ограничена, например, они практически не применимы в измерениях, где предъявляются высокие требования к воспроизводимости результатов.When using NE as sensors, as a rule, electrodes from graphic rods are used. Such electrodes are used, in particular, in spectroscopy (Plambek J. Electrochemical methods of analysis. M .: Mir, 1985), where they are used for measurements in which knowledge of the area of the electrodes is not required. However, due to the high porosity, these electrodes give poorly reproducible results and their field of application is limited, for example, they are practically not applicable in measurements where high demands are made on the reproducibility of the results.

Известны НЭ, выполненные из графитового стержня, помещенного в смесь угольного порошка, пиролюзита и оксида марганца, пропитанных загущенным раствором хлорида аммония (RU 2277324, 2004). Такие электроды удобны для исследования электрических свойств почвы, однако имеют недостаточную точность из-за разной подвижности катионов и анионов в электролите, что приводит к неконтролируемым диффузионным скачкам потенциала в зоне контакта электрода с почвой.Known NEs made of a graphite rod placed in a mixture of coal powder, pyrolusite and manganese oxide, impregnated with a thickened solution of ammonium chloride (RU 2277324, 2004). Such electrodes are convenient for studying the electrical properties of the soil, however, they have insufficient accuracy due to the different mobility of cations and anions in the electrolyte, which leads to uncontrolled diffusion jumps in the potential in the zone of contact of the electrode with the soil.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому устройству являются применяемые для электроразведки графитовые неполяризующиеся электродов (Вольвовский Б.С. и др. Краткий справочник по полевой геофизике. М.: Недра, 1977). Такие НЭ представляют собой очищенные графитовые стержни, покрытые слоем деполяризатора, пропитанного электролитом. Однако такие электроды имеют нестабильный состав, из-за наличия большого количество химических ингредиентов в деполяризаторе, что ведет к изменению их свойств во времени. При этом «уход» потенциалов электродов составляет десятки милливольт, что затрудняет их использование в морской электроразведке.The closest technical solution to the claimed device are graphite non-polarizable electrodes used for electrical exploration (BS Volvsky and others. A quick reference to field geophysics. M .: Nedra, 1977). Such NEs are refined graphite rods coated with a layer of a depolarizer impregnated with an electrolyte. However, such electrodes have an unstable composition, due to the presence of a large number of chemical ingredients in the depolarizer, which leads to a change in their properties over time. In this case, the “departure" of the potentials of the electrodes is tens of millivolts, which complicates their use in marine electrical exploration.

Технической задачей, решаемой авторами, являлось создание НЭ с более стандартизованным составом, инертным к внешним химическим воздействиям и обеспечивающих стабильность показателей в течении длительного времени. Технический результат достигался созданием НЭ, выполненного в виде стакана из диэлектрического полимерного материала, в полость которого помещен графитовый стержень и в качестве деполяризатора - графитовый порошок. При этом лучшие результаты достигались при отделении порошка от внешней среды с помощью полимерной мембраны.The technical problem solved by the authors was the creation of NE with a more standardized composition, inert to external chemical influences and providing stability indicators for a long time. The technical result was achieved by creating a NE made in the form of a glass made of a dielectric polymer material, in the cavity of which a graphite rod was placed and graphite powder as a depolarizer. The best results were achieved by separating the powder from the external environment using a polymer membrane.

Общий вид заявляемого электрода представлен на фиг.1. Электрод состоит из твердого графитового стержня (1), запрессованного в латунный стакан (2), соединенный посредством пайки с выходным кабелем (3). Графитовый стержень помещен в стакан из полимерного материала (4). В полость стакана (4) помещен мелкодисперсный графитовый порошок (6), удерживаемый полимерной проницаемой мембраной (7) и втулкой (8), которая фиксируется резиновой прокладкой (9). Объем, который занимает мелкодисперсный графитовый порошок, образует проницаемое для пропитывающего порошок водного раствора электролита пористое пространство.A General view of the inventive electrode is presented in figure 1. The electrode consists of a solid graphite rod (1), pressed into a brass cup (2), connected by soldering to the output cable (3). A graphite rod is placed in a glass of polymer material (4). Finely dispersed graphite powder (6) is held in the glass cavity (4), held by a polymer permeable membrane (7) and a sleeve (8), which is fixed by a rubber gasket (9). The volume occupied by fine graphite powder forms a porous space permeable to the impregnating powder of the aqueous electrolyte solution.

Преимущество данного устройства заключается в том, что значительное снижение поляризуемости каждого электрода в совокупности с химической инертностью позволяют выделить только электромагнитное воздействие и исключить протекание химических и окислительно-восстановительных реакций на электродах. Это позволяет в морской электроразведке, в частности, при определении параметров вынужденной поляризации, дать более точную информацию о параметрах исследуемой среды.The advantage of this device is that a significant decrease in the polarizability of each electrode in combination with chemical inertness allows one to isolate only electromagnetic effects and to prevent the occurrence of chemical and redox reactions on the electrodes. This allows marine electrical exploration, in particular, when determining the parameters of stimulated polarization, to give more accurate information about the parameters of the medium under study.

Claims

1. Non-polarizable electrode for measuring the electric field in marine electrical exploration, containing a graphite rod with a depolarizing material impregnated with an electrolyte, characterized in that it further comprises a glass of dielectric polymeric material, in which graphite powder is placed as a depolarizing material.

2. The non-polarizable electrode according to claim 1, characterized in that the graphite powder is separated from the external environment by a polymer membrane.