Классический неполяризующийся электрод конструкции ВИРГ

Неполяризующийся электрод конструкции ВИРГ предназначен для заземления приемных электроразведочных линий при выполнении геофизических работ методами постоянного естественного поля (ЕП), вызванной поляризации (ВП), магнитотеллурических зондирований, измерения блуждающих токов и электродных потенциалов (электрод сравнения). Электрод используется при электроразведочных работах, связанных с поисками и разведкой месторождений полезных ископаемых, решением задач инженерной геологии, гидрогеологии, археологии, геотехники. Форма электрода усовершенствована, по сравнению с ранее выпускаемым изделием, что позволило повысить удобство работы и обеспечить надежное сцепление крышки с корпусом.

Мы также производим специальные переносные электроды сравнения с удобными ручками, акваторные и необслуживаемые хлор-свинцовые неполяризующиеся электроды. Для работы в зимних условиях мы разработали специальную модель и низкотемпературный электролит, обеспечивающий работу до -25 °С.

Неполяризующиеся электроды характеризуются небольшим значением и постоянством электродного потенциала. Это достигается тем, что контакт медного стержня с грунтом осуществляется через ионную среду, образующую с металлом электрода электрохимическую равновесную систему первого рода. В целом собственный потенциал неполяризующегося электрода складывается из следующего:

• Электродного потенциала металла в электролите (контактная разность потенциалов на границе электролит-керамика)
• Диффузионного потенциала (контактная разность потенциалов на границе керамика-грунт)

Необходимыми условиями минимизации и стабильности разностей потенциалов электродов является идентичность друг другу составных частей электродов, а также одинаковость условий применения электродов (в частности, их температуры). Стабильность потенциала электрода определяется примерно в равной мере электродным потенциалом и суммой мембранного и диффузионного потенциалов. Поэтому хорошее состояние поверхности металлических стержней электродов (отсутствие окисленных участков) и хорошее состояние керамики (отсутствие трещин и сколов) одинаково важны для достижения минимальных и, главное, стабильных значений разности потенциалов.

Верхняя часть корпуса электрода имеет глазурованное покрытие для исключения нежелательных электрических контактов с электролитом и уменьшения его испарения. Верхняя часть медного стержня имеет гнездо для подключения однополюсной вилки. Рабочая часть стержня, постоянно находящаяся в электролите, имеет вид полусферы с полированной поверхностью. Для предотвращения окисления нерабочей поверхности медного стержня, последний запрессован в полиуретановую пробку.

Рекомендации по применению
Для приготовления электролита использовать насыщенный раствор медного купороса (CuSO4). При отсутствии дистиллированной воды необходимо использовать кипяченую снеговую или дождевую воду. Заливку электродов электролитом необходимо производить одновременно из одной и той же порции, а в каждый керамический корпус добавить небольшое количество чистых мелких кристаллов медного купороса. После заливки электроды следует установить во влажную почву и выдержать не менее 2-х часов.

Перед началом работ необходимо измерить разности собственных потенциалов электродов, установленных в сильно увлажненную почву в непосредственной близости друг от друга. Разность потенциалов рабочей пары должна быть стабильна во времени и не превышать по абсолютной величине 2 мВ. Если электроды не удовлетворяют этим требованиям, необходимо принять следующие меры:

• Выполнить полировку рабочей поверхности медных стержней брезентовой тканью
• Поменять корпуса электродов

В тех случаях, когда полировка полусфер не обеспечивает необходимое уменьшение значений разностей потенциалов медных стержней, их рабочая поверхность может быть покрыта слоем электролитической меди посредством электролиза. В процессе работы необходимо систематически измерять разность собственных потенциалов электродов и принимать меры, обеспечивающие нормальную работу электродов. С этой целью необходимо:

• Тщательно следить за тем, чтобы уровень электролита в керамическом корпусе был всегда выше рабочей поверхности медного стержня
• Обеспечивать по возможности одинаковые температурные условия обоих электродов. Изменение разности собственных потенциалов электродов при разности температур электродов в 1°С может составлять около 1 мВ
• Следить за тем, чтобы верхняя часть корпуса керамического электрода и особенно верхняя поверхность пробки всегда были сухими и чистыми

При проведении работ электроды необходимо устанавливать в лунки с разрыхленным грунтом так, чтобы вся пористая поверхность соприкасалась с грунтом и имела хороший контакт. В перерывах между наблюдениями электроды следует устанавливать рядом друг с другом и соединять проводом.

Совершенно недопустимо хранение электродов с оставшимся в корпусе раствором медного купороса. После окончания работ или перед длительным перерывом, раствор необходимо вылить, а пробки и корпуса промыть. После этого замочите корпуса в течение 1-2 суток в питьевой воде, периодически её меняя, а затем просушите. Вымачивание и промывка корпусов электродов необходимы для максимального удаления медного купороса, так как последний, кристаллизируясь в порах керамики, разрушает корпус, что сначала приводит к повышению проницаемости, а затем и к физическому разрушению. Кристаллизация купороса также вызывает нарушение герметизации медного стержня в резиновой пробке. Кроме того, перед длительным хранением также рекомендуется смазать трущуюся о корпус поверхность пробки силиконовой смазкой.

• Керамический корпус
• Полиуретановая пробка с запрессованным медным электродом