本發(fā)明涉及不極化電極技術領域,特別涉及一種適用于巖石和路面介質耦合的不極化電極,對于礦井巷道、城市物探、山地勘探具有重要應用。
背景技術:電法勘探中,電極作為其不可或缺的一部分,起著重要的作用。其性能與耦合的好壞,直接影響著接地電法勘探的質量。為了解決電極的極化效應,通常使用不極化電極,如Cu-CuSO4電極、Pb-PbCl2電極等,通過將金屬電極和對應金屬的飽和溶液放在容器中,且要求容器底部毛細孔通暢,可以和土壤進行離子交換。但在實際使用中也存在一定的問題,如容器外殼在使用過程中容易發(fā)生碰撞損毀;底部普通瓷片孔隙與膠狀、漿狀被測體接觸后容易被堵塞等而影響電極耦合效果;對于無粘土介質不能保證耦合效果,從而造成接地電阻過大或不能使用。在基巖露頭、礦井巷道等巖石條件下,需要打孔耦合;在城市路面及廣場條件下,打孔會破壞混凝土及瀝青地面結構,難以開展電法勘探。因此,通過查明現(xiàn)有不極化電極存在的缺陷,對不極化電極的工藝、使用效果等進行深入研究,提出本發(fā)明。
技術實現(xiàn)要素:本發(fā)明的目的就是為了解決上述現(xiàn)有技術中存在的不足,提出一種制作簡單、施工方便且電極不需埋設而直接與被測體耦合的不極化電極。為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用如下技術方案:一種不需要埋設而直接耦合的不極化電極裝置,由不極化電極和電極袋構成,所述不極化電極包括帶有密封蓋的透明管和金屬電極棒,所述金屬電極棒穿過并固定在所述密封蓋上并置于透明管中,所述透明管中內置金屬電極的飽和溶液,透明管底部為透水材料封頭,所述透水材料封頭周邊與透明管內徑配合;使用狀態(tài)下,所述不極化電極放置于裝有黃泥的電極袋內,且電極袋底部直接擱置在被測介質上。進一步,所述電極棒采用銅棒,每根銅棒長為14-16cm,直徑在0.7-1cm,銅棒的下端為球面狀,頂部位置設有用于插香蕉頭連接線的小孔。進一步,所述密封蓋采用橡皮塞或塑料蓋子密封,所述密封蓋直徑4cm,高度1-2cm。進一步,所述透明管采用亞克力材質,透明管長度方向從下至上設有0-15cm刻度的標尺,透明管內徑4cm。進一步,所述透水材料封頭為透水石或軟木塞,其內徑為4cm,高度1-3cm。進一步,所述電極袋的材質采用耐磨及透水布料,袋口設有抽繩。本發(fā)明的有益效果:和傳統(tǒng)不極化電極相比,本發(fā)明不采用陶瓷作為盛溶液的容器,也不采用在容器底端挖坑、打孔的方式進行耦合作業(yè),不會被被測體堵塞?。槐景l(fā)明采用亞克力制作透明管作為盛裝溶液的容器,成本低,并在透明管上標有標尺,能實時對不極化電極溶液的滲透情況進行及時掌握和添加,保證每個測點的耦合質量;電極袋內統(tǒng)一配置黃泥,具有相同的離子活性和濃度,能保障不極化電極與黃泥的等電位性;電極袋的底部與被測介質是通過黃泥離子傳導電流和電位,保濕性好、接觸面積大,接地電阻小,可分別作為電位接收和電流激發(fā)兩種用途;電極袋的使用,一個人就可以拿多個電極袋,攜帶更方便;現(xiàn)場施工時,電極袋直接擱置在被測介質表面,可直接耦合與巖石(碎石)、混凝土以及瀝青等介質表面,布極效率明顯提高。附圖說明圖1是本發(fā)明不極化電極結構示意圖;圖2是本發(fā)明電極袋結構示意圖;圖3是本發(fā)明布袋不極化電極置于被測介質上的結構示意圖。圖中,1.電極棒,2.密封蓋,3.透明管,4.硫酸銅飽和溶液,5.透水材料封頭,6.插接孔,7.袋布,8.抽繩,9.介質面,10.黃泥,11.布袋不極化電極。具體實施方式結合附圖對本發(fā)明進行詳細說明。本發(fā)明由不極化電極和電極袋構成。如圖1所示,不極化電極包括電極棒1、密封蓋2、透明管3、硫酸銅飽和溶液4和透水材料封頭5。電極棒1采用采用銅棒或鉛棒,電極棒1的下端做成球面狀,頂部位置打一插接孔6,用于插接香蕉頭連接線。密封蓋2用于密封硫酸銅飽和溶液4,防止其外漏。密封蓋2可采用橡皮塞或者塑料蓋子等進行密封。透明管3采用亞克力材料制作,在透明管3長度方向從下到上給出0-15cm標尺,其作用是當管內溶液不足10cm時,可立即對其進行補給。硫酸銅飽和溶液4的作用是與電極銅棒1組成穩(wěn)定的電化學平衡電位。透水材料封頭5作用是讓透明管3內的溶液4與電極袋內的黃泥接觸,可以選用透水石、軟木塞或其它特殊透水材料等。在組裝時,電極棒1電極要穿過密封蓋2,并將電極棒1固定在在密封蓋2上。在具體設計時,電極棒1長度可為15cm,直徑在0.7-1cm;所述密封蓋4直徑可為4cm,高度1-2cm;所述亞克力透明管3長度可為20-25cm;所述透水材料封頭5內徑為4cm,高度1-3cm。如圖2所示,電極袋7的材質選用耐磨和可透水布料,如帆布、牛仔布。在布袋上安裝有抽繩8,目的一用于攜帶方便,目的二能對不極化電極起到固定的作用。在施工過程中,為確保不極化電極的電位穩(wěn)定性,所述電極袋中黃泥要求在現(xiàn)場統(tǒng)一加鹽、統(tǒng)一配置、統(tǒng)一裝填。如圖3所示,其為布袋不極化電極,具體作業(yè)時,將不極化電極插入布袋黃泥中,把抽繩8拉緊,且讓透明管3出露電極袋整體的2/3,且電極袋底部直接擱置在被測介質上(被測介質如巖石和路面等),如圖3所示。上述僅為本發(fā)明的實施例而已,對本領域的技術人員來說,本發(fā)明有多種更改和變化。凡在本發(fā)明的發(fā)明思想和原則之內,作出任何修改,等同替換,改進等,均應包括在本發(fā)明的保護范圍之內。