Устройство для измерения естественного электрического поля Советский патент 1981 года по МПК G01V3/08 

t

Изобретение относится к электроразведке и может быть использовано при изучении изменчивости естественной электрохимической активности высокоомных горных пород, имеющих широкое распространение на территории страны, особенно в зонах развития многолетнемерзлых.горных пород.

Известны неполяризующиеся, электроды, позволяющие измерить разность потенциалов между точками заземления, содержащие пористый неприводящий сосуд с электролитом, куда помещен электрод. Эти конструкции приемных электродов, позволяют непосредственно при проведении измерений контролировать собственную разность приемных электродов II.

Однако применение этих электродов в условиях мерзлоты затруднено.

Известно устройство, содерм ащее трубу из непроводящего материала, на поверхности которой расположена система кольцевых электродов из метал- лической полосы, разнесенных друг .от друга, позволяющая контролировать изменение электрического поля по высоте 2J.

Однако при измерениях с такими электродами получаемый сигнал является суммой двух величин: разности потенциалов, обусловленной естественными электрохимическими процесса10ми, и .собственной разности потенщй1лов приемных электродов. Собственная разность потенциалов зависит от многих факторов и может иметь большие значейия, особенно при расположении

15 электродов в среде с неоднородной температурой, что искажает результаты измерений.

Целью изобретения является повьппение точности измерений естественного

20 электрического поля.

Указанная цель достигается тем, что в известном устройстве для измерения электрического поля в плохопроводящих средах, содержащем не менее двух неполяризующихся электродов расположенных в трубе из непроводящего материала, разнесенных друг относительно друга по образующей трубы каждый из которых выполнен в виде ци диндра из непроводящего материала с торцом из пористого материала и пористой перегородкой внутреннего объе внутри которых находится электролит и металлический стержень, соединяющи электрод с регистратором, все электроды соединены между собой многовхо довым электролитическим ключом. Внутренняя поверхность электролитического ключа выполнена из гидрофобного материала. На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство.. Устройство содержит два или более электродов, расположенных в трубе 1 из непроводящего материала с отверстиями для контакта электродов со средой. Каждый отдельный неполяри зующийся электрод - это сосуд 2 из непроводящего материала с перегородкой 3 и с выведенным металлическим стержнем 4, двумя отверстиями для соединения с электролитическим ключом и- второй пористой перегородкой 5. Через первую перегородку осуществляется контакт со средой, с помощью второй 5 достигается контакт с элект ролитическим ключом и наполнение не,поляризующего электрода .электролитом, который расходуется в процессе длительной эксплуатации устройства при наблюдении за изменением поля в течение нескольких, лет.Электролит подается из электролитического ключа под небольшим давлением. Кроме того, достигается создание буфера, удерживающего раствор, в электроде и электролитическом ключе от быстрого перемешива,ния, что может привести к возникновению дополнительных ЭДС. Все неполяризующиеся электроды соединяются изогнутой диэлектрической трубкой 6 из гидрофобного материала, служащей электролитическим ключом, через который можно соединять электроды между собой. Кроме того, трубка 6 предназначена для под питывания электродов электролитом путем нагнетания в нее электролита, для электрического размьгкания электродов путем отвода электролита из трубки в резервуар 7 в силу гидро-. фобности стенок трубки электрического контакта нет; для стекания электролита в 1шжнюю изогнутую часть трубки в случае, если после откачки незначительное количество электролита остается в трубке. Для выравнивания электродной разности потенциалов во время, свободное от наблюдений (через электролитический ключ) трубка соединена с резервуаром 7. Измерение потенциалов производят регистратором 8. Резервуар соединен с трубкой через кран 9. Откачивание электролита осуществляется грушейнагнетателем 10. Измерение естественного электрического поля с помощью устройства производится следукщим образом. При незаполненной трубке 6 измеряется регистратором 8 суммарное значение разности потенциалов между электродами; где искомая разность потенциалов естественного слоля;электродная разность по-, тенциалов, источниками которой являются контактные ЭДС и ЭДС за счет темпера турного градиента. При соединении электродов через |Электролитический, ключ (при открывании крана 9 трубка заполняется насыщенным электролитом того же состава, что и электролит в неполяризующихся электродах) измеряется разность .потенциалов дР , так как электролитический ключ вследствие несоизмеримости сопротивления среды и электролита, шунтирует среду. Путем вычитания дР из д 0 получается искомое значение Д впФормула изобретения 1. Устройство для измерения естественного электрического поля в аиохопроводящих средах, содержащее не менево двух неполяризующихся электродов, расположенных в трубе из непроводящего материала, разнесенных друг от друга по образующей трубы, каждый из которых выполнен в виде цилнндра из непроводящего материала с торцом из пористого материала и пористой перегородкой внутреннего