专利名称：轻便型地电化学探测仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种地质勘用的地电化学探测仪。
据查，七十年代末，苏联开始使用车载大功率电化学探矿仪－μuM－10型测站。八十年代初，我国核工业部东北地质勘探局二四零所研制了地电化学找矿提取装置－DDHK5型(专利申请号86202228)。这类仪器的找矿原理是相同的，其缺点在于(1)仪器结构复杂，笨重，苏联的μuM－10型测站是采用车载流动化学实验室，柴油发电机组放在托车上，我国核工业部东北地质勘探局二四零所的DDHK5型仪器，每10道采用一个箱体，每道都需配一个表头监视和一个电线绞车，野外布线复杂。
(2)电流控制器采用可控硅作电流调整器，输出的是脉动直流，有用平均功率低，提取效果差。
(3)国产仪器的元素接收器虽采用异相离子膜，但易损坏，寿命短。
(4)操作复杂，成本高。
本实用新型的目的在于提供一种结构简单、轻便、效率高、效果好、操作方便、成本低的电化学探测仪。
本实用新型是由小型汽油发电机组，多道电源控制系统和元素接收器及供电电极四部分组成。汽油发电机组用于产生220伏、50赫兹的稳定交流电，功率一般约2－5千瓦，其交流电输出连接到电源控制器上。电源控制器系由多个恒流装置组成，其输出是高压纯直流电，输给多个与大地接触的元素接收器，经大地与电源无穷远供电电极形成回路。本实用新型的原理就是矿体周围存在与矿体有关的金属离子晕，在人工电场作用下，金属离子发生迁移，通过地表元素接收器富集这些离子，然后进行高精度化学分析，从而达到普查勘探各种矿床的目的。
图1轻便型地电化学探测仪结构框图图2轻便型地电化学探测仪元素接收器示意图图3轻便型地电化学探测仪野外布置示意图结合附图对该实用新型的工作原理和操作程序进行详细说明。
图1是该实用新型的结构框图。该实用新型是由汽油发电机组1，多道电源控制器2，元素接收器3(NO1，NO2，NO3，...NO20)和电源供电电极4所组成。发电机组1向大地供电的功率大小决定于勘探深度的大小，本仪器可采用2－5千瓦。多道电源控制器2包括整流装置和20道电流控制器。整流装置采用桥式整流块，输出经过高压大电容滤波，扼流，把直流输出的纹波减到0.4％，输出电压非常稳定。电流控置器是采用大功率Vmos场效管构成电流控制电路，Vmos场效管的特点是频率响应高，开关速度可达毫微秒量级，热稳定性好，具有高输入阻抗，微动耗驱动，偏置电路简单，采用垂直导电型式，实现了mos器件在小面积上获得大功率。此大功率场效管输出特性分为可调电阻区，饱和区，和雪崩区，电路中利用其饱和恒流特性，实现电流控制和调整。由发电机组1输出的交流电经多道电源控制系统2整流，滤波，一端接元素接收器3，另一端接电源供电电极4。元素接收器分两种，一种是用于普查的包泡沫塑料炭电极，这种泡沫塑料能把金属离子吸附在泡沫的孔隙中，而不在电极上形成硬壳，分析时，只需将泡沫中的金属离子溶解即可。炭电极通过含水的泡沫塑料与土壤接处容易通过较大电流。另一种是用于半定量详查的由容器、金属电极、阳离子膜和接收液组成，容器用硬聚氯乙稀塑料成品加工而成，容积1000ml，外层和底部均附一层阳离子膜，溶液通过膜与土壤接触，膜使溶液缓慢渗透，对离子形成向内通道，将离子溶于弱酸中，容器顶部有取样孔，金属电极通过导线与多道电源控制系统2连接。电源供电电极4由多根不锈钢电极组成。
工作时，发电机组1置于测区外某一地方，多道电源控制系统2放在剖面的中间位置，电源供电电极(即正极)4垂直剖面线布置，离剖面线400－600米，在剖面线上，布置20个元素接收器(即负极)3，负极点距一般取20米，用两个轻便绞车(即线架)向剖面线两端延伸放线。汽油发电机组1发出电流经电源控制系统2，通过元素接收器3和电源供电电极4向大地供电，金属的正离子在电场作用下，向元素接收器3方向迁移，富集于元素接受器3中，通过化学分析，判断金属离子的存在和含量大小，从而达到普查评价的目的。
本实用新型的技术指标汽油发电机组输出稳定的220伏50赫兹交流电，功率2－5千瓦电源控制系统输出220伏直流电输出电流6A道数20道分道电流0－300mA可调电流检测方式用手动按纽和表头进行选择和读数元素接收器1.容积为1000ml的带离子膜的元素接收器，可多次使用2.包泡沫塑料炭电极，一次性使用绝缘电阻300兆欧环境条件温度0－40℃温度85％主机重量8公斤本实用新型与现有技术相比，具有下列优点。
(1)仪器结构简单，重量轻，汽油发电机组只用两人就可搬动，野外容易启动，电源控制器只有8公斤，电线绞车只需两个，野外工作方便。
(2)采用桥式整流块整流和用大功率Vmos场效管作电流控制，输出是稳定直流，在相同条件下，金属元素提取量高于脉动直流几倍。电流控制器可调范围0－300mA，电流稳定，平均有用功率高。
(3)元素接收器可分别采用两种电极一种是包泡沫塑料的炭电极，避免富集物在电极上形成硬壳，与土壤接触容易通过较大电流，提高金属提取量，适合于矿床普查工作，这是国内外没有使用过的，另一种是容器型元素接收器，可多次使用，能为矿床评价作多次取样分析，可进行半定量分析，适合于矿床详查工作。
(4)该实用新型操作简便，成本低，效率高。
本实用新型可用于金矿、多金属矿、贵金属矿和非金属矿的直接深部找矿和普查评价工作。
1－－汽油发电机组2－－多道电源控制器3－－元素接收器4－－电源供电电极5－－垫圈、螺母6－－上盖7－－电极8－－支撑架9－－离子膜10－－下盖11－－电源控制器后面板12－－分道接线柱
权利要求1.一种轻便型电化学探测仪，由汽油发电机组，电源控制器，元素接收器和电源供电电极组成，其特征在于采用纯直流的高压人工场源作激发源，汽油发电机组产生稳定交流电输给多道电源控制器，电源控制器经整流和采用多个大功率Vmos场效管的电流控制器输出为纯直流，通过元素接收器，大地与电源供电电极形成回路。
2.按权利要求1所述的轻便型电化学探测仪，其特征在于电源控制器由桥式整流块装置和用大功率Vmos场效管作电流控制系统两部分组成。
3.按权利要求1所述的轻便型电化学探测仪，其特征在于元素接收器可分别适用包泡沫塑料炭电极和容器型的元素接收器，后者的外层和底部均附一层具有一定孔径的均相阳离子膜。
专利摘要轻便型地电化学探测仪由汽油发电机组、电源控制器、元素接收器和电源供电电极组成，使用轻型2—5千瓦小型汽油发电机，电源控制器使用桥式整流块装置和用大功率VMOS场效管作电流控制系统，可保证输出纯直流，元素接收器可分别采用包泡沫塑料炭电极和容积型元素接收器。在相同条件下，该仪器金属离子提取量比现有技术增加3—5倍，适用于金矿、多金属矿、贵金属矿和非金属矿普查评价工作。
文档编号G01N27/26GK2033511SQ8820673
公开日1989年3月1日 申请日期1988年6月1日 优先权日1988年6月1日
发明者鲁光宇, 张鸿昌, 沈履保, 候庆祜, 刘吉敏, 邹长义 申请人:地质矿产部地质技术经济研究中心