[发明专利]一种固体不极化电极及其制作方法

说明书

技术领域

本发明属于工程物探、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)的固体不极化电极及其制作方法。

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。

发明内容

本发明的目的在于提供一种固体不极化电极及其制作方法，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，本发明采用如下技术方案：

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。

所述的塑性填充剂中，包括氯化铅、氯化钠、高岭土和纯净水，按照重量比，氯化铅﹕氯化钠﹕高岭土﹕纯净水＝1﹕10﹕62.5﹕。

一种固体不极化电极的制作方法，包括以下步骤：

1)电极腔体的制作：

截取PVC管，两端截面打磨平整；

在PVC板上截取圆形板作为电极腔体的PVC顶盖，并在中心钻孔；

将铅丝加工成长螺旋状铅丝，并把一端拉直；

把螺旋状铅丝的直端穿过PVC顶盖中间的孔；

将装有螺旋状铅丝的PVC顶盖嵌入PVC管的一端，并用PVC粘合剂粘合牢固，螺旋状铅丝尾部与PVC管底部留有距离；

2)塑性填充剂的配制：

按照重量比，氯化铅﹕氯化钠﹕高岭土﹕纯净水＝1﹕10﹕62.5﹕称量原料，在纯净水加入氯化铅、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；

3)制备固体不极化电极

将制备好的塑性填充剂立即灌入已制好的PVC管的电极腔内，阴干；

螺旋状铅丝的直端与铜丝焊接，铜丝的另一端与护套夹焊接，得到简易固体不极化电极。

所述的螺旋状铅丝的直端与铜丝的连接处用防水胶布缠绕。

相对于现有技术，本发明具有以下优点：

本发明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。本发明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。