JP3944335B2

JP3944335B2 - Nonpolarized electrode for geological survey

Info

Publication number: JP3944335B2
Application number: JP25429699A
Authority: JP
Inventors: 徹馬利岡; 健櫻井; 七郎相原; 由和小林; 秀一笹原; 吉川　　和宏
Original assignee: Oyo Corp; Sekisui Kasei Co Ltd
Current assignee: Oyo Corp; Sekisui Kasei Co Ltd
Priority date: 1999-09-08
Filing date: 1999-09-08
Publication date: 2007-07-11
Anticipated expiration: 2019-09-08
Also published as: JP2001076783A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地盤や岩盤の表面に設置して電気的に地質の調査を行うための無分極電極に関し、更に詳しく述べると、シート状の導電性を有する非電解質系高分子ゲル体を用いることにより、取り扱いが容易で且つ高精度の測定を可能とした地質調査用の無分極電極に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
物理現象を利用して地下構造を調査する技術の一つとして、地盤の電気的性質に着目して測定する電気探査法がある。この電気探査法では、電流の供給あるいは電位の測定のために、地盤あるいは岩盤に電極を設置する必要がある。この種の電極としては、通常、金属電極（ステンレス鋼製あるいは銅製の棒）が用いられている。
【０００３】
金属電極を地盤に打ち込むと、その表面は地盤中の水分と接触する。地中の水は電解質イオンを含んでいるため、イオン化傾向の差により、金属電極の表面から地盤内に金属イオンが僅かに溶解して電極内部には電子が残る。このため地盤内では正の電荷が、電極内では負の電荷がそれぞれ増加して、地盤と電極との間に電位差（単極電位）が発生する。この単極電位は、地中の水のイオン濃度によって大きく変化し、水のイオン濃度は場所により異なるため、単極電位は電極毎に異なる。更に金属電極２本を用いて直流電流を流すと、地盤内の広い範囲でイオンの移動が起こる。即ち、陽イオンは負極へ、陰イオンは正極へと移動し、電極の周囲に集積する。すると、２本の電極の間に印加された電圧の大部分は電極の周囲に分配されてしまう（電気化学的分極）。このように分極が生じた状態では一定の電流を流すことができず、正しい電位差を測定することができない。
【０００４】
最近開発が進められているＩＰ映像法は、ＩＰ（誘導分極）法と比抵抗映像法とを組み合わせたもので、比抵抗と充電率の２種類の物理量を測定し解析する手法である。ＩＰ効果は分極性の物質を含む地盤で顕著に現れ、そのため、例えば粘土化した岩石を含む断層破砕帯の位置の推定に有効であると考えられる。また全体に高比抵抗あるいは低比抵抗のため、比抵抗だけでは探査の難しい地盤でも充電率にコントラストがあれば詳細な構造を探査できると期待されている。このような電気探査では、電極自体が分極効果を生じると、地盤のみの分極効果を測定することができない。その他に、無分極電極が必要な探査手法としては、ＭＴ法（地磁気地電流法：地盤に電磁波が入射するときに誘導される電場と地下の比抵抗分布を求める手法）あるいは自然電位法などがある。
【０００５】
そのため、電流供給時に分極が生じず、且つ単極電位の影響も小さい無分極電極が工夫され使用されている。従来、無分極電極としては、素焼ポット内に銅電極を挿入し硫酸銅を注入する構成があったが、液体を使用しているために、また素焼きポットは強度的に問題があるために、極めて取り扱い難い。そこで最近では、無分極電極として鉛−塩化鉛を用いる石膏電極が開発されている。これは、例えば下半分が螺旋状をなしている鉛棒を用い、その螺旋状部分の周囲を石膏と塩化鉛との混合物で円柱状に固めた構造であり、例えば、直径１０cm、高さ１２cmといった大きさである。鉛棒の代わりに鉛板を用いる構造もある。この種の無電極分極を設置するには、地盤を少し掘って水を入れ、どろどろの状態にして埋設する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような鉛−塩化鉛を用いる石膏電極は、重く（約１kg）取り扱い難いため、多数個設置するには多くの労力を必要とする。また、石膏が乾燥すると性能が低下するため、使用に際しては予め食塩水に浸しておくことで使用可能な状態にする必要があるが、長期間にわたって食塩水に浸しておくと石膏がとけて薄くなり、内部に設けられている鉛棒が露出してしまう。更に、塩化鉛はかなり高価なため、それを多量に必要とする電極も必然的に高価なものとなる。その上、電極の保管などにも多くの費用がかかるし、量産性に乏しい。
【０００７】
また石膏を用いているため、使用する度に石膏が溶け出し電極の破損が進む。そのため、３箇月程度使用する度にメンテナンスが必要となり、その修理に時間がかかる。その際、鉛の構造の違い、石膏と塩化鉛の組成比の違い、あるいは電極の大きさの違いなどで、電極性能が異なるため、補修などによって個体差が大きくなる。そのため、電気探査の測定値にばらつきが生じる。
【０００８】
本発明の目的は、軽量で安価であり、持ち運びや設置など取り扱い性が極めて容易であり、電気的性能の個体差が小さく、高精度の電気探査が可能な地質調査用の無分極電極を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、地盤あるいは岩盤の表面に設置して電気的に地質調査を行うための無分極電極である。この無分極電極は、樹脂フィルムの片面ほぼ全面に導電層を形成し、該導電層に接するように導電性を有する非電解質系高分子ゲルシートが配置され、それら導電層と非電解質系高分子ゲルシートはそれぞれ１９cm²以上の面積を有するものとし、前記導電層とケーブルとを電気的に接続するための接続部を設け、前記非電解質系高分子ゲルシートの露出面を地盤あるいは岩盤に対する粘着面とした構造である。このように本発明では地質調査用の無分極電極に導電性を有する非電解質系高分子ゲルシートを用いており、その点に一つの大きな特徴がある。導電層としては、銀及び／又は銀塩化銀の混合物が好ましい。特に、銀／塩化銀の塗膜が最適である。
【００１０】
本発明で用いる導電性を有する非電解質系高分子ゲルシートとしては、例えばゲルマトリックスを構成するポリマー鎖が親水性を有する非電解質系の樹脂で構成された架橋構造を有し、そのゲルマトリックス中に親水性溶媒と電解質中性塩類を保持した形態が好ましい。
【００１１】
導電層及び導電性を有する非電解質系高分子ゲルシートは、電気探査時に所定の大きさの電流を供給できるように、それぞれ一定以上の面積（１９cm²以上の電極面積）を持たせる必要がある。通常、電極は円形であることから直径５cm以上とする。とりわけ電極面積を約５０cm²以上（直径８cm以上）とすることが好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１に本発明に係る地質調査用の無分極電極の基本構造を示す。Ａは平面図、Ｂは断面図、Ｃはその要部拡大図、Ｄは外観図である。円形の樹脂フィルム１０の片面全面に導電層１２を形成し、その樹脂フィルム１０の中心に貫通穴を形成する。導電性材質からなり平板部１４ａとその片面中央に位置する突起部１４ｂが連続する構造のホック型エレメント１４を、その突起部１４ｂが導電層側から貫通穴を通って突出し平板部１４ａが導電層１２に密着するように配置する。突起部１４ｂには、導電性材料からなるスナップ１６を嵌め込み固定する。ホック型エレメント１４とスナップ１６によって雄側接続部が構成される。導電層１２に接し、前記ホック型エレメント１４の平板部１４ａを押さえるように導電性を有する非電解質系高分子ゲルシート１８を配置する。
【００１３】
未使用の状態では、非電解質系高分子ゲルシート１８の反対面に保護用のセパレートフィルム２０を取り付けておく。使用時には、前記セパレートフィルム２０を剥離し、非電解質系高分子ゲルシート１８が露出した面を地盤あるいは岩盤に対する粘着面とする。そして、導電性材料からなり凹陥部を有する雌側接続部を先端部に装着したケーブル（図示せず）を、雄側接続部に対して着脱自在とする。
【００１４】
導電性を有する非電解質系高分子ゲルを形成するためのモノマー配合液は、重合性単量体と、共重合型の架橋性単量体と、電解質中性塩類と、湿潤剤と、水とを含み、これに重合開始剤等を添加したものであり、これを重合架橋させることによって導電性を有する非電解質系高分子ゲルを得る。
【００１５】
親水性の非電解質系の樹脂を構成する重合体単量体としては、（メタ）アクリルアミド、Ｎ−イソプロピルアクリルアミド等のＮ−アルキル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ヒドロキシメチルアクリルアミド等のＮ−ヒドロキシアルキル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メトキシメチルアクリルアミド等のＮ−アルコキシアルキル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ビニルアセトアミド等のＮ−ビニルカルボン酸アミド、Ｎ−アクロイルアミノエトキシエタノール等のＮ−アクロイルアミノアルコキシアルキルアルコール、ダイアセトンアクリルアミド、ビニルピロリドン等を用いることができる。また前記架橋性モノマーとしては、例えばメチレンビスアクリルアミド、ポリエチレングリコールジアクリレート等の二重結合が２個以上あり且つアクリル系モノマーと共重合性を示すものが挙げられる。湿潤剤には単糖類、多糖類、及びソルビトール、グリコール、グリセリン等の多価アルコール類を用いることができる。電解質中性塩類には、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化マグネシウム等の全ての塩類を用いることができるが、価数が多く且つ分子量が小さい塩類が好ましい。
【００１６】
重合架橋する方法は特に限定されないが、ラジカル重合開始剤を用いる場合には、アゾビスシアノ吉草酸、アゾビスアミジノプロパン２塩酸塩等のアゾ系重合開始剤を用いることができると共に、硫酸第１鉄や亜二チオン酸、ピロ亜硫酸塩等の還元剤と、過酸化水素やペルオキソ二硫酸塩等の過酸化物とからなるレドックス開始剤等も用いることができる。ラジカル開始剤を添加し、加熱することにより重合架橋を行う。また光重合開始剤を用いる場合には、例えばアセトフェノン系、ベンゾインエーテル系、リン系、ベンゾフェノン系、チオキサントン系、アゾ系等の光ラジカル重合開始剤、ジアゾニウム塩、ジアリルヨードニウム塩、トリアリールスルホニウム塩等の光カチオン重合開始剤等が挙げられる。前述の光重合開始剤を添加後、光、紫外線を照射することにより重合架橋を行う。これらの開始剤は必要に応じて単独または混合して使用してもよい。
【００１７】
【発明の背景】
地質調査に適用可能な電極構造を究明するため、種々の実験を行った。まず、電極構成（導電性媒体）についての検討結果を表１に示す。電極寸法は直径８cmとしている。ゲル電極は厚さ約１mm、石膏電極（鉛−塩化鉛電極）は厚さ約５０mmである。自然電位は、実験用の土層に深さ３cm、直径２０cm程度の水たまりをつくり、電極間隔１０cmとして２個の電極を設置し、その間に発生する電位差をデジタルボルトメータで測定した結果である。接地抵抗は、ＩＰ映像法の測定器（ＥＬＲＥＣ−６：ＩＲＩＳ Instrument 社製）を用いて測定した。
【００１８】
ここで非電解質系高分子ゲル電極（本発明品）は次のように作製した。厚さ１００μｍのＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム上に、銀／塩化銀（混合比９：１）を含む導電性インクをスクリーン印刷によって塗布し、１２０℃で１０分間乾燥させ、シート状の電極エレメントとする（コーティング層の厚みは、乾燥後で７μｍ）。その電極エレメントを直径８cmの円形にカットし、円の中心に直径３mmの穴を開け、銀／塩化銀コーティング側から、ＡＢＳ樹脂に銀／塩化銀コーティングをしたホック型エレメントを差し込み、反対面にステンレス製スナップをセットし、かしめて、電極エレメント複合体とする。その電極エレメント複合体に、片面にセパレートフィルム（厚さ１００μｍのＰＥＴフィルムに易剥離処理したもの）を有する厚み１．４mmのポリアクリルアミド系導電性高分子ゲルを貼付し、図１のような地質探査用電極とする。
【００１９】
ポリアクリルアミド系導電性高分子ゲルは、重合性単量体としてのアクリルアミド２０部、共重合型の架橋性単量体としてのＮ，Ｎ′メチレンビスアクリルアミド０．０５部、電解質中性塩類としての塩化ナトリウム５部、湿潤剤としてグリセリン５０部、重合開始剤として１ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを０．２部加え、残りの部数の水を加え攪拌溶解し、これを上下２枚のセパレートフィルム（厚さ１００μｍのＰＥＴフィルムに易剥離処理したもの）間に充填し、５０mW／cm²の強度の紫外線を９０秒照射し、重合架橋反応させたものである。
【００２０】
電解質系高分子ゲル電極（比較例）は、上記本発明品のポリアクリルアミド系導電性高分子ゲルをポリアクリル酸系導電性高分子ゲルとする以外は、同様の手順で作製した。ポリアクリル酸系導電性高分子ゲルは、重合性単量体としての４８％アクリル酸ナトリウム水溶液５０部、共重合型の架橋性単量体としてのＮ，Ｎ′メチレンビスアクリルアミド０．０５部、湿潤剤としてグリセリン４０部、重合開始剤として１ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを０．２部加え、残りの部数の水を加え攪拌溶解し、これを上下２枚のセパレートフィルム（厚さ１００μｍのＰＥＴフィルムに易剥離処理したもの）間に充填し、５０mW／cm²の強度の紫外線を９０秒照射し、重合架橋反応させたものである。
【００２１】
【表１】

【００２２】
非電解質系高分子ゲル電極（本発明品）及び石膏電極（従来品）の自然電位は非常に小さく安定した値であり、接地抵抗も小さく、分極も生じない。なお分極効果とは、電流を切った後に放出される電荷量（ｍＶ／Ｖ）をいい、それが小さいほど分極効果が小さい（良好である）ことになる。このように電気的性能の点では、本発明品は従来品と比べて何ら遜色ないことが分かる。それらに比べて、電解質系高分子ゲル電極（比較例）の場合は、電気的性能が劣り、膨潤性が大きい。膨潤性に関する測定結果を図２に示す。本発明品は、殆ど膨潤が生じず、地質調査用として非常に優れた物性を示すことが分かる。なお膨潤性は、導電性媒体を水道水中に静置し、経時的に取り出して水切りし、秤量して吸水倍率を測定することで判定した。乾燥性は、導電性媒体を温度２３±５℃、湿度５０＋２０，−１０％の雰囲気下に静置し、２４時間後の重量減少率を測定することで判定した。粘着力は垂直方向の粘着力についての判定結果である。
【００２３】
次に電極寸法（直径）についての検討結果を表２に示す。導電性媒体としては非電解質系高分子ゲルを使用した。導電層には、銀／塩化銀（９：１）を用いた。電極発熱の詳細を図３に示す。電極発熱は、所定寸法の円形の非電解質系高分子ゲルシートをアルミニウム箔に貼着し、交流６０Ｈｚ、２５０ｍＡの電流を供給し続けて温度を測定した結果である。この結果から、電極面積として１９cm²以上（直径５cm以上）が必要であり、特に５０cm²以上（直径８cm以上）とすることが望ましいことが分かる。電極耐久性は、使用時における電極の物性安定性を意味する。電極の破壊は、主として、通電による発熱によってゲル体から水分が蒸発することによって生じる。
【００２４】
【表２】

【００２５】
導電層（材料と比率）についての検討結果を表３に示す。導電性媒体としては非電解質系高分子ゲルを使用し、電極寸法は直径８cmとしている。銀／カーボンからなる導電層は、電気的特性が悪いが、銀／塩化銀からなる導電層は、その比率にかかわらず、電気的特性は良好である。
【００２６】
【表３】

【００２７】
【実施例】
図４は本発明に係る地質調査用の無分極電極の一実施例を示す説明図である。Ａは平面図、Ｂは断面図、Ｃは外観図である。厚さ１００μｍのＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムの片面上に、銀／塩化銀（９：１）を含む導電性インクをスクリーン印刷によって塗布し、１２０℃で１０分間乾燥させ、乾燥後の導電層の厚みを７μｍとした。これを直径１０cmの円形にカットし、円の中心に直径３mmの穴を開けて、電極エレメントとした。
【００２８】
従って電極エレメントは、円形の樹脂フィルム１０の片面全面に導電層１２が形成され、その樹脂フィルム１０の中心に貫通穴が形成されている構造である。導電性材質からなり平板部とその片面中央に位置する突起部が連続する構造のホック型エレメント１４を、その突起部が導電層側から貫通穴を通って突出し平板部が導電層１２に密着するように配置する。ここでホック型エレメント１４は、ＡＢＳ樹脂に銀／塩化銀コーティングを施したものである。突起部には、ステンレス製のスナップ１６を嵌め込み固定する。ホック型エレメント１４とスナップ１６によって雄側接続部が構成される。ホック型エレメント１４の平板部を覆うように、樹脂フィルム製の裏当て材２２を貼り付け、ホック型エレメント１４をより強固に保持する。そして、導電層１２に接し、前記ホック型エレメント１４の平板部を、裏当て材２２を介して押さえるように、樹脂フィルム１０とほぼ同形の導電性を有する非電解質系高分子ゲルシート（厚さ約１．５mm）１８を配置する。前記裏当て材２２は非電解質系高分子ゲルシート１８を保護する機能も果たす。使用した非電解質系高分子ゲルは、ゲルマトリックスを構成するポリマー鎖が親水性を有する非電解質系の樹脂で構成された架橋構造を有し、そのゲルマトリックス中に親水性溶媒を保持した形態であり、イオン伝導性によって電気を安定に伝達できる弾力性を有するハイドロゲル体である。具体的には、ポリアクリルアミド系導電性高分子ゲル（テクノゲルＭＥＤ−ＣＲ：積水化成品工業株式会社製）を用いた。
【００２９】
未使用の状態では、非電解質系高分子ゲルシート１８の反対面に保護用のセパレートフィルム２０を取り付けておく。使用時には、前記セパレートフィルム２０を剥離し、非電解質系高分子ゲルシート１８が露出した面を地盤あるいは岩盤に対する粘着面とする。そして、導電性材料からなり凹陥部を有する雌側接続部を先端部に装着したケーブル（図示せず）を、雄側接続部に対して着脱自在とする。
【００３０】
図５は、本発明に係る地質調査用の無分極電極の他の実施例を示す説明図である。Ａは平面図、Ｂは断面図、Ｃは外観図である。樹脂フィルムや導電層、ホック型エレメント、スナップ、裏当て材、導電性ゲルシート、セパレートフィルムなどは、前記実施例１と同様の材料を使用してよい。ベースとなる樹脂フィルム３０は、円形部分３０ａ（直径ほぼ１０cm）から一方に接続用の舌片部分３０ｂが張り出した形状とする。
【００３１】
電極エレメントは、その樹脂フィルム３０の片面全面に導電層３２を形成し、その樹脂フィルム３０の舌片部分３０ｂの中央に直径３mmの貫通穴が形成されている構造である。ホック型エレメント１４を、その突起部が導電層側から貫通穴を通って突出し平板部が導電層３２に密着するように配置する。突起部には、スナップ１６を嵌め込み固定する。平板部を覆うように樹脂フィルム製の裏当て材２２を貼り付け、ホック型エレメント１４をより強固に保持する。そして樹脂フィルム３０の円形部分３０ａの導電層３２に接するように、それとほぼ同径の円形の導電性を有する非電解質系高分子ゲルシート１８を配置する。未使用の状態では、非電解質系高分子ゲルシート１８の反対面に保護用のセパレートフィルム２０を取り付けておく。使用時には、前記セパレートフィルム２０を剥離し、非電解質系高分子ゲルシート１８が露出した面を地盤あるいは岩盤に対する粘着面とする。
【００３２】
図６は、本発明に係る地質調査用の無分極電極の更に他の実施例を示す説明図である。Ａは平面図、Ｂは断面図、Ｃは外観図である。基本的な構成は図４に示す実施例と同様であるので、対応する部分には同一符号を付し、それらについての説明は省略する。図４に示す実施例と異なる点は、この実施例では樹脂フィルム１０の上面に、中心のスナップ１６を取り囲むように円環状のパッキン材３４を貼り付けた点である。
【００３３】
図７は、図６に示す無分極電極にケーブルを接続する構造を示している。Ａは断面図、Ｂは外観図である。芯線に絶縁被覆を施したケーブル４０の先端部に雌側接続部４４を装着する。雌側接続部４４は、導電性材料からなり前記スナップ１６に嵌合する寸法の凹陥部を有する雌ボタン４６を、キャップ型の樹脂ケース４８で覆った構造であり、該樹脂ケース４８の下面が丁度前記パッキン材３４の上面に接合する寸法になっている。樹脂ケース４８の内部で、ケーブル４０の芯線が雌ボタン４６に半田付けあるいは溶接などにより接続されていることは言うまでもない。これによってケーブル４０の雌側接続部４４を無分極電極の雄側接続部（具体的にはスナップ１６）に対して着脱自在とする。
【００３４】
図８は、本発明に係る地質調査用の無分極電極の更に他の実施例を示す説明図である。Ａは平面図、Ｂは断面図、Ｃは外観図である。またＤは接続状態を示す断面図である。樹脂シート及び導電層の基本的な形状は図５に示す実施例と同様であるので、対応する部分には同一符号を付し、それらについての説明は省略する。図５に示す実施例と異なる点は、この実施例では接続用の舌片部分３０ｂに貫通穴は無く、従って雄側接続部も設けられていない点である。この場合には、ケーブル４０の先端部に鰐口クリップ５２を接続したものを用いる。鰐口クリップ５２で接続用の舌片部分３０ｂを挾むことで、電気的に接続する。
【００３５】
上記の各実施例は、基本的に円形の導電性を有する非電解質系高分子ゲルシートを用いているが、その形状が任意であってよい。例えば多角形状でもよいし、楕円形状などであってもよい。また、図６に示すようなパッキンは設けていないが、防水が必要な場合には、雄側接続部と雌側接続部の間に薄い導電性を有する非電解質系高分子ゲルシートを介在させるのも有効である。非電解質系高分子ゲルシートであるから、水中に浸漬されても分極は生じない。
【００３６】
これら本発明に係る無分極電極を設置するには、地盤表面を平坦に整地し、非電解質系高分子ゲルの粘着性を利用して貼り付ければよい。従って、斜面などでも簡単に設置できる。地盤が乾燥しているような場合には、多少湿らせてから貼り付ける方が、導電性が良好になるため好ましい。この無分極電極は、電気探査において、電流電極としても、電位電極としても使用できる。
【００３７】
【発明の効果】
本発明は上記のように、シート状の導電性を有する非電解質系高分子ゲル体を用いた地質調査用の無分極電極であるから、従来の石膏電極（鉛棒の周囲を塩化鉛と石膏を混ぜたもので固めたもの）に比べて、非常に軽量で且つ薄型であり、運搬や保管、保守、設置作業など取り扱い性が極めて良好であるし、安価で量産性に優れている。
【００３８】
本発明で用いる導電性を有する非電解質系高分子ゲルは、ゲルマトリックスの主鎖が非電解質系の樹脂であるため、ゲルが土中の金属イオンなどで凝集することが無く、また湧き水などに浸漬し続けても膨潤し難い。従って、経時的安定性が良好である。
【００３９】
また本発明では、電極面積を一定以上（１９cm²以上）としているため、十分な耐電圧・耐電流性を有し、インピーダンス値が低く、電極ノイズを少なくできることから、高精度の測定が可能となる。更に、ゲル材料自体は完全均質であるため電極個々の形状や電気的性能の個体差が小さく、そのために測定値のばらつきも少なくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る地質調査用の無分極電極の基本構造を示す説明図。
【図２】導電性を有する高分子ゲルの膨潤性を示すグラフ。
【図３】電極温度の経時変化を示すグラフ。
【図４】本発明に係る地質調査用の無分極電極の一実施例を示す説明図。
【図５】本発明に係る地質調査用の無分極電極の他の実施例を示す説明図。
【図６】本発明に係る地質調査用の無分極電極の更に他の実施例を示す説明図。
【図７】そのケーブルとの接続状態の例を示す説明図。
【図８】本発明に係る地質調査用の無分極電極の更に他の実施例を示す説明図。
【符号の説明】
１０樹脂フィルム
１２導電層
１４ホック型エレメント
１６スナップ
１８非電解質系高分子ゲルシート
２０セパレートフィルム[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a non-polarized electrode that is installed on the surface of a ground or a rock and is used for electrical investigation of geology. More specifically, a non-electrolytic polymer gel body having a sheet-like conductivity is used. Therefore, the present invention relates to a non-polarized electrode for geological survey that is easy to handle and enables high-precision measurement.
[0002]
[Prior art]
One technique for investigating underground structures using physical phenomena is an electrical exploration method that focuses on the electrical properties of the ground. In this electrical exploration method, it is necessary to install electrodes on the ground or rock in order to supply current or measure potential. As this type of electrode, a metal electrode (stainless steel or copper rod) is usually used.
[0003]
When a metal electrode is driven into the ground, its surface comes into contact with moisture in the ground. Since the underground water contains electrolyte ions, the metal ions are slightly dissolved from the surface of the metal electrode into the ground due to the difference in ionization tendency, and electrons remain in the electrode. For this reason, positive charges increase in the ground and negative charges increase in the electrodes, and a potential difference (unipolar potential) is generated between the ground and the electrodes. This monopolar potential varies greatly depending on the ion concentration of water in the ground, and the ion concentration of water varies depending on the location. Therefore, the monopolar potential differs for each electrode. Furthermore, when a direct current is applied using two metal electrodes, ions move over a wide area in the ground. That is, the cation moves to the negative electrode and the anion moves to the positive electrode and accumulates around the electrode. As a result, most of the voltage applied between the two electrodes is distributed around the electrodes (electrochemical polarization). In such a state where polarization occurs, a constant current cannot flow, and a correct potential difference cannot be measured.
[0004]
The IP video method being developed recently is a combination of an IP (inductive polarization) method and a specific resistance video method, and is a technique for measuring and analyzing two types of physical quantities, specific resistance and charge rate. The IP effect appears prominently in the ground containing polarizable substances, and is therefore considered to be effective in estimating the position of a fault fracture zone containing, for example, crushed rock. In addition, because of the high specific resistance or low specific resistance as a whole, it is expected that a detailed structure can be explored if there is a contrast in charge rate even in the ground where exploration is difficult with specific resistance alone. In such electrical exploration, if the electrode itself produces a polarization effect, the polarization effect of the ground alone cannot be measured. Other exploration methods that require non-polarized electrodes include the MT method (geomagnetic earth current method: a method for determining the electric field and underground resistivity distribution induced when electromagnetic waves are incident on the ground) or the natural potential method. is there.
[0005]
For this reason, nonpolarized electrodes that do not cause polarization when current is supplied and are less affected by a monopolar potential have been devised and used. Conventionally, as a non-polarized electrode, there was a configuration in which a copper electrode was inserted into an unglazed pot and copper sulfate was injected, but because the liquid was used and the unglazed pot had a problem in strength, Extremely difficult to handle. Therefore, recently, a gypsum electrode using lead-lead chloride as an unpolarized electrode has been developed. This is a structure in which, for example, a lead rod having a spiral shape in the lower half is used, and the periphery of the spiral portion is solidified in a cylindrical shape with a mixture of gypsum and lead chloride. For example, the diameter is 10 cm and the height is 12 cm. It is such a size. Some structures use a lead plate instead of a lead bar. To install this type of electrodeless polarization, dig the ground a little and fill it with water and bury it in a muddy state.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, since such a gypsum electrode using lead-lead chloride is heavy (about 1 kg) and difficult to handle, it requires a lot of labor to install a large number. In addition, when gypsum dries, the performance deteriorates, so it is necessary to make it ready for use by pre-soaking it in saline solution. Therefore, the lead bar provided inside is exposed. Furthermore, since lead chloride is quite expensive, electrodes that require a large amount of it are inevitably expensive. In addition, the storage of the electrodes is expensive and the mass productivity is poor.
[0007]
Since gypsum is used, the gypsum melts every time it is used, and the electrode breaks down. Therefore, maintenance is required every time it is used for about three months, and the repair takes time. At that time, the electrode performance is different due to the difference in the structure of lead, the difference in the composition ratio of gypsum and lead chloride, or the difference in the size of the electrode. For this reason, variations occur in the measured values of electrical exploration.
[0008]
An object of the present invention is to provide a non-polarized electrode for geological survey that is lightweight and inexpensive, is extremely easy to carry and install, has small differences in electrical performance, and enables high-accuracy electrical exploration. It is to be.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is a non-polarized electrode that is installed on the surface of a ground or rock and is used for electrical geological surveys. In this non-polarized electrode, a conductive layer is formed on almost the entire surface of one side of a resin film, and a non-electrolytic polymer gel sheet having conductivity is disposed so as to be in contact with the conductive layer. The conductive layer and the non-electrolytic polymer gel sheet Each having an area of 19 cm ² or more, provided with a connection portion for electrically connecting the conductive layer and the cable, and the exposed surface of the non-electrolyte polymer gel sheet was an adhesive surface to the ground or rock. Structure. As described above, in the present invention, a non-electrolyte polymer gel sheet having conductivity is used for the non-polarized electrode for geological survey, which has one major feature. The conductive layer is preferably a mixture of silver and / or silver silver chloride. In particular, a silver / silver chloride coating is optimal.
[0010]
As the non-electrolytic polymer gel sheet having conductivity used in the present invention, for example, the polymer chain constituting the gel matrix has a crosslinked structure composed of a hydrophilic non-electrolyte resin, and the gel matrix contains A form in which a hydrophilic solvent and an electrolyte neutral salt are retained is preferable.
[0011]
The conductive layer and the non-electrolytic polymer gel sheet having conductivity must each have a certain area (electrode area of 19 cm ² or more) so that a predetermined current can be supplied during electric exploration. Usually, since the electrode is circular, the diameter is 5 cm or more. In particular, the electrode area is preferably about 50 cm ² or more (diameter 8 cm or more).
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows the basic structure of a non-polarized electrode for geological survey according to the present invention. A is a plan view, B is a cross-sectional view, C is an enlarged view of a main part thereof, and D is an external view. A conductive layer 12 is formed on the entire surface of one side of the circular resin film 10, and a through hole is formed in the center of the resin film 10. The hook-type element 14 is made of a conductive material and has a structure in which the flat plate portion 14a and the projection portion 14b located at the center of one side thereof are continuous. The projection portion 14b projects from the conductive layer side through the through hole, and the flat plate portion 14a is the conductive layer. 12 so as to be in close contact with each other. A snap 16 made of a conductive material is fitted into and fixed to the protrusion 14b. The hook-type element 14 and the snap 16 constitute a male connection portion. A non-electrolytic polymer gel sheet 18 having conductivity is disposed so as to be in contact with the conductive layer 12 and hold down the flat plate portion 14 a of the hook-type element 14.
[0013]
In an unused state, a protective separate film 20 is attached to the opposite surface of the non-electrolytic polymer gel sheet 18. At the time of use, the separate film 20 is peeled off, and the surface where the non-electrolytic polymer gel sheet 18 is exposed is used as an adhesive surface to the ground or rock. And the cable (not shown) which attached the female side connection part which consists of an electroconductive material and has a recessed part to the front-end | tip part is made detachable with respect to a male side connection part.
[0014]
A monomer compound liquid for forming a non-electrolyte polymer gel having conductivity includes a polymerizable monomer, a copolymerizable crosslinking monomer, an electrolyte neutral salt, a wetting agent, water, A non-electrolytic polymer gel having conductivity is obtained by polymerizing and cross-linking this.
[0015]
Examples of the polymer monomer constituting the hydrophilic non-electrolytic resin include N-alkyl (meth) acrylamides such as (meth) acrylamide and N-isopropylacrylamide, and N-hydroxyalkyls such as N-hydroxymethylacrylamide ( N-alkoxyalkyl (meth) acrylamides such as (meth) acrylamide and N-methoxymethylacrylamide, N-vinylcarboxylic acid amides such as N-vinylacetamide, and N-acryloylaminoalkoxyalkyl alcohols such as N-acryloylaminoethoxyethanol , Diacetone acrylamide, vinyl pyrrolidone, and the like can be used. Examples of the cross-linkable monomer include those having two or more double bonds such as methylene bisacrylamide and polyethylene glycol diacrylate and copolymerizable with an acrylic monomer. As the wetting agent, monosaccharides, polysaccharides, and polyhydric alcohols such as sorbitol, glycol, and glycerin can be used. As the electrolyte neutral salt, all salts such as sodium chloride, potassium chloride, and magnesium chloride can be used, but salts having a high valence and a small molecular weight are preferable.
[0016]
The method for polymerization crosslinking is not particularly limited, but when a radical polymerization initiator is used, an azo polymerization initiator such as azobiscyanovaleric acid or azobisamidinopropane dihydrochloride can be used, and ferrous sulfate or A redox initiator composed of a reducing agent such as dithionic acid or pyrosulfite and a peroxide such as hydrogen peroxide or peroxodisulfate can also be used. Polymerization crosslinking is performed by adding a radical initiator and heating. When a photopolymerization initiator is used, for example, acetophenone-based, benzoin ether-based, phosphorus-based, benzophenone-based, thioxanthone-based, azo-based photoradical polymerization initiators, diazonium salts, diallyl iodonium salts, triarylsulfonium salts, etc. And a cationic photopolymerization initiator. After the aforementioned photopolymerization initiator is added, polymerization and crosslinking are carried out by irradiation with light and ultraviolet rays. These initiators may be used alone or in combination as required.
[0017]
BACKGROUND OF THE INVENTION
Various experiments were conducted to investigate electrode structures applicable to geological surveys. First, Table 1 shows the results of studies on the electrode configuration (conductive medium). The electrode dimensions are 8 cm in diameter. The gel electrode is about 1 mm thick, and the gypsum electrode (lead-lead chloride electrode) is about 50 mm thick. The natural potential is the result of measuring a potential difference generated between the two electrodes with a distance of 10 cm between the electrodes by creating a puddle with a depth of about 3 cm and a diameter of about 20 cm on the experimental soil layer. The grounding resistance was measured using an IP imaging method measuring device (ELREC-6: manufactured by IRIS Instrument).
[0018]
Here, the non-electrolyte polymer gel electrode (product of the present invention) was produced as follows. A conductive ink containing silver / silver chloride (mixing ratio 9: 1) was applied on a PET (polyethylene terephthalate) film having a thickness of 100 μm by screen printing, and dried at 120 ° C. for 10 minutes. (The thickness of the coating layer is 7 μm after drying). Cut the electrode element into a circle with a diameter of 8 cm, make a hole with a diameter of 3 mm in the center of the circle, and insert a hook-type element with silver / silver chloride coating on ABS resin from the silver / silver chloride coating side. A stainless steel snap is set and caulked to form an electrode element composite. A 1.4 mm thick polyacrylamide conductive polymer gel having a separate film (100 μm thick PET film easily peeled) is applied to the electrode element composite. The electrode is used for exploration.
[0019]
Polyacrylamide-based conductive polymer gel is composed of 20 parts of acrylamide as a polymerizable monomer, 0.05 part of N, N'methylenebisacrylamide as a copolymerizable cross-linkable monomer, and as an electrolyte neutral salt. Add 5 parts of sodium chloride, 50 parts of glycerin as a wetting agent, 0.2 part of 1 hydroxycyclohexyl phenyl ketone as a polymerization initiator, add the remaining parts of water and dissolve with stirring, and then separate the upper and lower two separate films (thickness) 100 μm PET film that is easily peeled) and irradiated with UV light having an intensity of 50 mW / cm ² for 90 seconds to undergo a polymerization crosslinking reaction.
[0020]
The electrolyte-based polymer gel electrode (comparative example) was prepared in the same procedure except that the polyacrylamide-based conductive polymer gel of the present invention was changed to a polyacrylic acid-based conductive polymer gel. The polyacrylic acid-based conductive polymer gel is composed of 50 parts of a 48% aqueous sodium acrylate solution as a polymerizable monomer, 0.05 part of N, N′methylenebisacrylamide as a copolymerizable crosslinking monomer, Add 40 parts of glycerin as a wetting agent and 0.2 part of 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone as a polymerization initiator, add the remaining parts of water, stir and dissolve it, and separate it into two upper and lower separate films (a PET film with a thickness of 100 μm). (Easily peeled) and filled with a 50 mW / cm ² ultraviolet ray for 90 seconds to cause a polymerization crosslinking reaction.
[0021]
[Table 1]

[0022]
The non-electrolytic polymer gel electrode (product of the present invention) and the gypsum electrode (conventional product) have a very small and stable natural potential, a small ground resistance, and no polarization. The polarization effect refers to the amount of charge (mV / V) released after the current is cut, and the smaller the value, the smaller (good) the polarization effect. Thus, it can be seen that the product of the present invention is no different from the conventional product in terms of electrical performance. Compared to them, the electrolytic polymer gel electrode (comparative example) is inferior in electrical performance and large in swellability. The measurement result regarding swelling property is shown in FIG. It can be seen that the product of the present invention hardly swells and exhibits very excellent physical properties for geological investigation. Swellability was determined by allowing the conductive medium to stand in tap water, taking it out over time, draining it, weighing it, and measuring the water absorption rate. The drying property was determined by allowing the conductive medium to stand in an atmosphere having a temperature of 23 ± 5 ° C. and a humidity of 50 + 20, −10%, and measuring the weight loss rate after 24 hours. The adhesive strength is a determination result for the vertical adhesive strength.
[0023]
Next, Table 2 shows the results of examination on electrode dimensions (diameter). A non-electrolytic polymer gel was used as the conductive medium. Silver / silver chloride (9: 1) was used for the conductive layer. The details of electrode heat generation are shown in FIG. Electrode heat generation is the result of measuring the temperature by sticking a circular non-electrolytic polymer gel sheet of a predetermined size to an aluminum foil and continuously supplying an alternating current of 60 Hz and 250 mA. From this result, it is understood that the electrode area needs to be 19 cm ² or more (diameter 5 cm or more), and particularly preferably 50 cm ² or more (diameter 8 cm or more). Electrode durability means the physical property stability of the electrode at the time of use. The destruction of the electrode is mainly caused by evaporation of moisture from the gel body due to heat generated by energization.
[0024]
[Table 2]

[0025]
Table 3 shows the results of studies on the conductive layer (material and ratio). A nonelectrolytic polymer gel is used as the conductive medium, and the electrode size is 8 cm in diameter. The conductive layer made of silver / carbon has poor electrical characteristics, but the conductive layer made of silver / silver chloride has good electrical characteristics regardless of the ratio.
[0026]
[Table 3]

[0027]
【Example】
FIG. 4 is an explanatory view showing an embodiment of a non-polarized electrode for geological survey according to the present invention. A is a plan view, B is a sectional view, and C is an external view. On one side of a PET (polyethylene terephthalate) film having a thickness of 100 μm, a conductive ink containing silver / silver chloride (9: 1) was applied by screen printing, dried at 120 ° C. for 10 minutes, and the conductive layer after drying was coated. The thickness was 7 μm. This was cut into a circle with a diameter of 10 cm, and a hole with a diameter of 3 mm was made in the center of the circle to form an electrode element.
[0028]
Therefore, the electrode element has a structure in which the conductive layer 12 is formed on the entire surface of one side of the circular resin film 10 and a through hole is formed at the center of the resin film 10. The hook-shaped element 14 made of a conductive material and having a structure in which a flat plate portion and a protrusion located at the center of one surface thereof are continuous is projected from the conductive layer side through the through hole, and the flat plate portion is in close contact with the conductive layer 12. Arrange as follows. Here, the hook type element 14 is obtained by applying a silver / silver chloride coating to an ABS resin. A stainless steel snap 16 is fitted and fixed to the protrusion. The hook-type element 14 and the snap 16 constitute a male connection portion. A backing material 22 made of a resin film is attached so as to cover the flat plate portion of the hook-type element 14, and the hook-type element 14 is held more firmly. Then, a non-electrolyte polymer gel sheet having a conductivity substantially the same as that of the resin film 10 (thickness of about 1 mm) so as to be in contact with the conductive layer 12 and hold the flat plate portion of the hook-type element 14 via the backing material 22. 1.5mm) 18 is placed. The backing material 22 also functions to protect the non-electrolytic polymer gel sheet 18. The non-electrolyte polymer gel used has a crosslinked structure composed of a non-electrolyte resin in which the polymer chain constituting the gel matrix is hydrophilic, and a hydrophilic solvent is retained in the gel matrix. It is a hydrogel body having elasticity that can stably transmit electricity by ionic conductivity. Specifically, polyacrylamide-based conductive polymer gel (Technogel MED-CR: manufactured by Sekisui Plastics Co., Ltd.) was used.
[0029]
In an unused state, a protective separate film 20 is attached to the opposite surface of the non-electrolytic polymer gel sheet 18. At the time of use, the separate film 20 is peeled off, and the surface where the non-electrolytic polymer gel sheet 18 is exposed is used as an adhesive surface to the ground or rock. And the cable (not shown) which attached the female side connection part which consists of an electroconductive material and has a recessed part to the front-end | tip part is made detachable with respect to a male side connection part.
[0030]
FIG. 5 is an explanatory view showing another embodiment of the non-polarized electrode for geological survey according to the present invention. A is a plan view, B is a sectional view, and C is an external view. For the resin film, conductive layer, hook-type element, snap, backing material, conductive gel sheet, separate film, etc., the same materials as in Example 1 may be used. The resin film 30 serving as a base has a shape in which a connecting tongue piece portion 30b protrudes from a circular portion 30a (approximately 10 cm in diameter) on one side.
[0031]
The electrode element has a structure in which a conductive layer 32 is formed on the entire surface of one side of the resin film 30 and a through hole having a diameter of 3 mm is formed at the center of the tongue piece portion 30b of the resin film 30. The hook-type element 14 is disposed so that the protruding portion protrudes from the conductive layer side through the through hole and the flat plate portion is in close contact with the conductive layer 32. A snap 16 is fitted and fixed to the protrusion. A backing material 22 made of a resin film is attached so as to cover the flat plate portion, and the hook-type element 14 is held more firmly. Then, a nonelectrolytic polymer gel sheet 18 having a circular conductivity having substantially the same diameter as that of the conductive layer 32 of the circular portion 30a of the resin film 30 is disposed. In an unused state, a protective separate film 20 is attached to the opposite surface of the non-electrolytic polymer gel sheet 18. At the time of use, the separate film 20 is peeled off, and the surface where the non-electrolytic polymer gel sheet 18 is exposed is used as an adhesive surface to the ground or rock.
[0032]
FIG. 6 is an explanatory view showing still another embodiment of the non-polarized electrode for geological survey according to the present invention. A is a plan view, B is a sectional view, and C is an external view. Since the basic configuration is the same as that of the embodiment shown in FIG. 4, the corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. The difference from the embodiment shown in FIG. 4 is that in this embodiment, an annular packing material 34 is attached to the upper surface of the resin film 10 so as to surround the central snap 16.
[0033]
FIG. 7 shows a structure in which a cable is connected to the non-polarized electrode shown in FIG. A is a sectional view and B is an external view. The female side connection portion 44 is attached to the distal end portion of the cable 40 in which the core wire is coated with an insulation coating. The female side connection portion 44 has a structure in which a female button 46 made of a conductive material and having a recessed portion that fits into the snap 16 is covered with a cap-type resin case 48, and the lower surface of the resin case 48 is The dimension is just to be joined to the upper surface of the packing material 34. Needless to say, the core of the cable 40 is connected to the female button 46 by soldering or welding inside the resin case 48. As a result, the female side connection portion 44 of the cable 40 can be attached to and detached from the male side connection portion (specifically, the snap 16) of the non-polarized electrode.
[0034]
FIG. 8 is an explanatory view showing still another embodiment of the non-polarized electrode for geological survey according to the present invention. A is a plan view, B is a sectional view, and C is an external view. D is a cross-sectional view showing a connection state. Since the basic shapes of the resin sheet and the conductive layer are the same as those of the embodiment shown in FIG. 5, the corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. The difference from the embodiment shown in FIG. 5 is that in this embodiment, there is no through hole in the connecting tongue piece portion 30b, and therefore no male side connecting portion is provided. In this case, the cable 40 having a tip clip 52 connected to the distal end portion thereof is used. Electrical connection is made by pinching the connecting tongue piece portion 30b with the hook clip 52.
[0035]
Each of the above embodiments uses a non-electrolytic polymer gel sheet having basically circular conductivity, but the shape may be arbitrary. For example, it may be polygonal or elliptical. In addition, a packing as shown in FIG. 6 is not provided, but when waterproofing is required, a non-electrolytic polymer gel sheet having a thin conductivity is interposed between the male side connection part and the female side connection part. Is also effective. Since it is a non-electrolytic polymer gel sheet, polarization does not occur even when immersed in water.
[0036]
In order to install these non-polarized electrodes according to the present invention, the ground surface should be flattened and pasted using the adhesiveness of the non-electrolytic polymer gel. Therefore, it can be easily installed even on a slope. In the case where the ground is dry, it is preferable to apply it after it has been moistened to some extent because the conductivity becomes good. This non-polarized electrode can be used as a current electrode or a potential electrode in electrical exploration.
[0037]
【The invention's effect】
Since the present invention is a non-polarized electrode for geological survey using a non-electrolytic polymer gel body having a sheet-like conductivity as described above, a conventional gypsum electrode (lead chloride and gypsum around a lead bar) Is lighter and thinner, and is extremely easy to handle such as transport, storage, maintenance, and installation, and is inexpensive and excellent in mass production.
[0038]
The conductive non-electrolyte polymer gel used in the present invention is a non-electrolyte resin whose main chain of the gel matrix is used, so that the gel does not aggregate due to metal ions in the soil, etc. Difficult to swell even if immersed. Therefore, the stability over time is good.
[0039]
In the present invention, since the electrode area is set to a certain value (19 cm ² or more), it has sufficient withstand voltage and current resistance, has a low impedance value, and can reduce electrode noise. Become. Furthermore, since the gel material itself is completely homogeneous, individual differences in the shape and electrical performance of each electrode are small, and therefore variations in measured values are reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a basic structure of a non-polarized electrode for geological survey according to the present invention.
FIG. 2 is a graph showing swelling properties of a polymer gel having conductivity.
FIG. 3 is a graph showing changes in electrode temperature with time.
FIG. 4 is an explanatory view showing an embodiment of a non-polarized electrode for geological survey according to the present invention.
FIG. 5 is an explanatory view showing another embodiment of a non-polarized electrode for geological survey according to the present invention.
FIG. 6 is an explanatory view showing still another embodiment of the non-polarized electrode for geological survey according to the present invention.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example of a connection state with the cable.
FIG. 8 is an explanatory view showing still another embodiment of a non-polarized electrode for geological survey according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Resin film 12 Conductive layer 14 Hook type element 16 Snap 18 Non-electrolytic polymer gel sheet 20 Separate film

Claims

For non-polarized electrodes to be installed on the ground or rock surface for electrical geological surveys,
A conductive layer is formed on almost the entire surface of one side of the resin film, and a non-electrolytic polymer gel sheet having conductivity is disposed so as to be in contact with the conductive layer. Each of the conductive layer and the non-electrolytic polymer gel sheet is 19 cm ² or more. A geological feature characterized by having an area, providing a connecting portion for electrically connecting the conductive layer and the cable, and making the exposed surface of the non-electrolytic polymer gel sheet an adhesive surface to the ground or rock Non-polarized electrode for investigation.

The non-polarized electrode for geological survey according to claim 1, wherein the conductive layer is a mixture of silver and / or silver-silver chloride.

The non-electrolyte polymer gel sheet having conductivity has a crosslinked structure in which the polymer chain constituting the gel matrix is composed of a hydrophilic non-electrolyte resin, and the gel matrix contains a hydrophilic solvent and an electrolyte. The non-polarized electrode for geological survey according to claim 2, wherein the non-polarized electrode is in a form in which a natural salt is retained.

The unpolarized electrode for geological survey according to claim 2 or 3, wherein the conductive layer and the non-electrolytic polymer gel sheet having conductivity each have an area of 50 cm ² or more.

The connection part is a male-side connection made of a combination of a hook-type element made of a conductive material and having a structure in which a flat plate part and a protrusion located at the center of one side are continuous, and a snap made of a conductive material and fitted to the protrusion. A through hole is formed in the resin film, and the protrusion of the hook-type element protrudes through the through hole from the conductive layer side and the flat plate portion is in close contact with the conductive layer, and the protrusion is snapped. The non-polarized electrode for geological survey according to any one of claims 2 to 4, wherein a non-electrolytic polymer gel sheet having conductivity is attached so as to be fitted and fixed and to hold down the flat plate portion.

6. The non-polarized electrode for geological survey according to claim 5, wherein the non-polarized electrode for geological survey is made detachable from the male side connection portion by a cable made of a conductive material and having a female side connection portion having a recessed portion at the tip.

The female side connection part has a structure in which the outside is surrounded by a resin cover having a packing, and an annular packing is provided on the surface opposite to the conductive layer forming surface of the resin film so as to surround the protrusion of the hook-type element. 7. The non-polarized electrode for geological survey according to claim 6, wherein the packing can be pressed against the end face of the resin cover of the female side connecting portion so that the male side and the female side connecting portion can be connected in a waterproof state.