专利名称：固体不极化电极的制备方法
技术领域：
本发明涉及不极化电极技术领域，更具体地说，涉及一种固体不极化电极的制备方法。
背景技术：
电极是监测地球电场信息测量系统中的关键组成部分，广泛应用于地震前兆观测、地球物理电法勘探、工程勘探、石油勘探、水文勘探以及大地地磁测探等领域。电极主要包括铅电极、铜电极和不极化电极等，其中，铅电极和铜电极是普遍使用的电极，而不极化电极主要应用于高精度测量方面。不极化电极是一种特制的测量电位差用的接地电极，其与电法仪结合使用测量电 位。目前，不极化电极及其应用已经得到了广泛的报道，例如，相关文献报道了一种不极化电极的制备方法，包括将铅丝浸入含有1%化学纯的氯化钾溶液中通电氯化，得到氯化铅不极化电极。另外，现有技术中还报道了一种不极化电极的制备方法，包括以下步骤将紫铜棒置于盛有饱和硫酸铜溶液的素烧瓷罐中，铜棒通过由素烧瓷罐渗透的硫酸铜溶液的离子来导电。该方法制备的不极化电极的极化电位差在I毫伏以内，也一定程度上减小了测量电极本身的极化电位。上述现有技术中报道的方法制备的不极化电极均为液态不极化电极，该液态不极化电极存在以下不足液态不极化电极的携带不方便；电极的浓度不易控制并且液态物质渗透效果不好控制，必须经常更换液态物质，从而导致测量的数据不稳定。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于，提供一种固体不极化电极的制备方法，该固体不极化电极便于携带，稳定性好。为了解决以上技术问题，本发明提供一种固体不极化电极的制备方法，包括以下步骤向前体电极中灌装混合原料，静置O.5^50小时后得到固体不极化电极，所述前体电极由管体、电极输出线和铅锡合金棒组成，所述混合原料由以下成分组成12(Γ180重量份的氯化钠、5 30重量份的氯化铅、800 1500重量份的石膏和300 1000重量份的水。优选的，所述管体底部设置有孔隙。优选的，所述电极输出线与铅锡合金棒焊接连接。优选的，静置的时间为5 30小时。优选的，所述混合原料由以下成分组成12(Γ160重量份的氯化钠、1(Γ20重量份的氯化铅、1000 1500重量份的石膏和500 1000重量份的水。优选的，所述混合原料由以下成分组成125重量份的氯化钠、10重量份的氯化铅、1000重量份的石骨和500重量份的水。优选的，所述混合原料按照如下方法制备
将14(Γ180重量份的氯化钠、5 30重量份的氯化铅、80(Tl500重量份的石膏和300^1000重量份的水混合，搅拌，得到混合原料。优选的，所述搅拌的时间为O. 5^20小时。优选的，所述固体不极化电极的极差电位在ImV以下。优选的，所述固体不极化电极的24小时极差漂移在O. ImV以下。本发明提供了一种固体不极化电极的制备方法，包括以下步骤向前体电极中灌装混合原料，静置O. 5 50小时，得到固体不极化电极，所述前体电极由管体、电极输出线和铅锡合金棒组成，所述混合原料由以下成分组成12(Γ180重量份的氯化钠、5 30重量份的氯化铅、80(Γ1500重量份的石膏和30(Γ1000重量份的水。与现有技术相比，本发明采用易吸水潮解的氯化钠作为原料，从而在混合原料静置后，混合原料保持湿润状态，实现电极内部电解质氯化铅与外部土壤介质的接触和离子交换，产生了极化差。本发明提供的固体不·极化电极便于携带，稳定性好。实验结果表明，该固体不极化电极的极差电位在ImV以下，24小时极差漂移在O. ImV以下。
图I为本发明实施例制备的固体不极化电极结构示意图。
具体实施例方式下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本发明提供一种固体不极化电极的制备方法，包括以下步骤向前体电极中灌装混合原料，静置O. 5 50小时后得到固体不极化电极，所述前体电极由管体、电极输出线和铅锡合金棒组成，所述混合原料由以下成分组成12(Γ180重量份的氯化钠、5 30重量份的氯化铅、800 1500重量份的石膏和300 1000重量份的水。在上述制备过程中，以氯化钠、氯化铅、石膏和水作为混合原料成分的成分。其中，氯化铅作为电解质；石膏是一种胶合物质，具有固定作用；氯化钠易吸水潮解，从而在混合原料静置后，混合原料保持湿润状态，实现电极内部电解质氯化铅与外部土壤介质的接触子和离子交换，产生了极化差。其中，本发明对所述前体电极的制备方法并无特别限制，可以采用本领域技术人员熟知的方法进行制备。优选的，所述前体电极按照如下方法制备将电极输出线与铅锡合金棒焊接后，将管体套于所述铅锡合金棒外，形成前体电极。按照本发明，所述前体电极由管体、电极输出线和铅锡合金棒组成。其中，本发明对于所述管体的材质并无特别限制，可以采用领域技术人员熟知的PVC材质，作为不极化电极的壳体使用；所述管体的底部优选采用陶瓷材料。电极输出线为不极化电极的常用的部件，本发明采用的电极输出线优选为紫铜电线。同时，铅锡合金棒具有导电的作用。所述电极输出线与铅锡合金棒优选焊接连接。所述管体底部设置有孔隙，本发明对于所述孔隙的大小和数量并无特别限制，采用本领域技术人员熟知的大小和数量即可。设置于所述管体底部的孔隙可以为针眼大小，便于离子渗透。本发明中，所述混合原料优选由以下成分组成12(Γ160重量份的氯化钠、1(Γ20重量份的氯化铅、100(Γ1500重量份的石膏和50(Γ1000重量份的水，更优选由以下成分组成125重量份的氯化钠、10重量份的氯化铅、1000重量份的石膏和500重量份的水。由于混合原料由氯化钠、氯化铅、石膏和水组成，并且在灌装于前体电极后，静置O. 5 50小时，从而形成呈白色固态物质。本领域技术人员优选根据混合原料的状态选择静置的时间，其目的在于将混合原料进行自然干燥，静置O. 5^50小时后形成干的混合物质。静置时间是影响固体不极化电极性质的重要因素，静置时间过长则导致混合原料中水分过少；而静置时间过短则导致混合原料中水分过多，导致无法达到技术指标。所述静置的时间优选为6 24小时，更优选为1(Γ50小时。
本发明对于所述混合原料的制备方法并无特别限制，可以采用本领域技术人员熟知的方法进行制备。作为优选，所述混合原料按照如下方法制备将14(Γ180重量份的氯化钠、5 30重量份的氯化铅、80(Γ1500重量份的石膏和30(Γ1000重量份的水混合，搅拌，得到混合原料。其中，搅拌时间影响制备的混合原料的均匀程度，所述搅拌时间优选为O. 5小时，更优选为I小时。混合原料制备完成后，向前体电极中灌装混合原料。由于向前体电极中灌装混合原料后需要静置O. 5^50小时用于自然干燥。图I为本发明制备的固体不极化电极的结构示意图，其中，I为管体，2为电极输出线，铅锡合金棒和混合原料未示出。另外，该固体不极化电极还优选包括软提手3，便于固体不极化电极的携带和转移。从以上方案可以看出，本发明制备的是固体不极化电极解决了现有液态不极化电极的不足，稳定性好，极差电位在ImV以下，24小时极差漂移在O. ImV以下，且有携带方便，
操作简单。为了进一步说明本发明的技术方案，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。实施例I将紫铜电线与铅锡合金棒焊接后，将管体套于所述铅锡合金棒外，形成前体电极；将140克的氯化钠、5克的氯化铅、800克的石膏和700克的水混合，搅拌O. 5小时
左右，得到混合原料；向前体电极中灌装所述混合原料，静置6 24小时，得到固体不极化电极。实施例2将紫铜电线与铅锡合金棒焊接后，将管体套于所述铅锡合金棒外，形成前体电极；将180克的氯化钠、30克的氯化铅、1500克的石膏和1000克的水混合，搅拌O. 5小时左右，得到混合原料；向前体电极中灌装所述混合原料，静置6 24小时，得到固体不极化电极。
实施例3将紫铜电线与铅锡合金棒焊接后，将管体套于所述铅锡合金棒外，形成前体电极；将125克的氯化钠、10克的氯化铅、1000克的石膏和500克的水混合，搅拌O. 5小
时左右，得到混合原料；向前体电极中灌装所述混合原料，静置6 24小时，得到固体不极化电极。分别对本实施例Γ3制备的固体不极化电极进行性能测定，结果如下I、固体不极化电极的极差电位在ImV以下。2、固体不极化电极的24小时极差漂移在O. ImV以下； 3、短周期30分钟噪声小于等于O. Olmv ；4、30天稳定性小于等于Imv ；5、频率范围0 至 IOkHz ；6、温度范围-l(TC 4(TC。从以上实施例以及结果可以看出，本实施例制备的固体不极化电极稳定性好。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
权利要求
1.一种固体不极化电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤 向前体电极中灌装混合原料，静置O. 5^50小时后得到固体不极化电极，所述前体电极由管体、电极输出线和铅锡合金棒组成，所述混合原料由以下成分组成12(Γ180重量份的氯化钠、5 30重量份的氯化铅、800 1500重量份的石膏和300 1000重量份的水。
2.根据权利要求I所述的制备方法，其特征在于，所述管体底部设置有孔隙。
3.根据权利要求I所述的制备方法，其特征在于，所述电极输出线与铅锡合金棒焊接连接。
4.根据权利要求I所述的制备方法，其特征在于，静置的时间为5 30小时。
5.根据权利要求I所述的制备方法，其特征在于，所述混合原料由以下成分组成120 160重量份的氯化钠、1(Γ20重量份的氯化铅、1000 1500重量份的石膏和500 1000重量份的水。
6.根据权利要求I所述的制备方法，其特征在于，所述混合原料由以下成分组成125重量份的氯化钠、10重量份的氯化铅、1000重量份的石膏和500重量份的水。
7.根据权利要求I所述的制备方法，其特征在于，所述混合原料按照如下方法制备 将14(Γ180重量份的氯化钠、5^30重量份的氯化铅、80(Γ1500重量份的石膏和300^1000重量份的水混合，搅拌，得到混合原料。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述搅拌的时间为f20小时。
9.根据权利要求I所述的制备方法，其特征在于，所述固体不极化电极的极差电位在ImV以下。
10.根据权利要求I所述的制备方法，其特征在于，所述固体不极化电极的24小时极差漂移在O. ImV以下。
全文摘要
本发明公开了一种固体不极化电极的制备方法，包括向前体电极中灌装混合原料，静置0.5~50小时，得到固体不极化电极，前体电极由管体、电极输出线和铅锡合金棒组成，所述混合原料由以下成分组成120~180重量份的氯化钠、5~30重量份的氯化铅、800~1500重量份的石膏和300~1000重量份的水。与现有技术相比，本发明采用易吸水潮解的氯化钠作为原料，从而在混合原料静置后，混合原料保持湿润状态，实现电极内部电解质氯化铅与外部土壤介质的接触和离子交换，产生了极化差。本发明提供的固体不极化电极便于携带，稳定性好。实验结果表明，该固体不极化电极的极差电位在1mV以下，24小时极差漂移在0.1mV以下。
文档编号G01V3/08GK102830434SQ201210294989
公开日2012年12月19日 申请日期2012年8月17日 优先权日2012年8月17日
发明者左建国, 王振国, 严强 申请人:重庆地质仪器厂