一、結(jié)構(gòu)與原理
結(jié)構(gòu):通常由銅棒、飽和硫酸銅溶液、多孔陶瓷或塑料等材料制成的外殼以及導(dǎo)線等組成。銅棒作為電極的核心部件,浸泡在飽和硫酸銅溶液中,外殼起到保護和隔離作用,同時允許溶液與外界土壤進行離子交換,導(dǎo)線則用于連接測量儀器或陰極保護系統(tǒng)。
原理:基于銅與飽和硫酸銅溶液之間的電化學(xué)平衡。在飽和硫酸銅溶液中,銅棒表面會發(fā)生銅離子的溶解與沉積平衡,從而產(chǎn)生一個穩(wěn)定的電位。當(dāng)電極埋入地下與土壤接觸時,土壤中的離子會通過外殼的多孔材料與溶液進行交換,使電極與土壤之間形成一個穩(wěn)定的電連接,從而為測量埋地金屬結(jié)構(gòu)物的電位提供一個穩(wěn)定的參考基準(zhǔn)。
二、特點
電位穩(wěn)定性高:能夠在較長時間內(nèi)保持穩(wěn)定的電位輸出,受環(huán)境因素影響較小。一般情況下,其電位波動范圍可控制在 ±5mV 以內(nèi),為準(zhǔn)確測量埋地金屬結(jié)構(gòu)物的電位提供了可靠保障。
使用壽命長:通過采用耐腐蝕的材料和合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計,能夠在地下環(huán)境中使用較長時間。在正常的土壤環(huán)境中,其使用壽命可達 5 年以上,減少了頻繁更換電極的成本和工作量。
抗干擾能力強:對土壤中的電場、磁場以及其他干擾因素具有較好的抗干擾能力,能夠準(zhǔn)確地反映埋地金屬結(jié)構(gòu)物的真實電位狀態(tài)。即使在一些存在雜散電流干擾的復(fù)雜環(huán)境中,也能相對穩(wěn)定地工作。
安裝方便:結(jié)構(gòu)緊湊,體積較小,便于在埋地金屬結(jié)構(gòu)物附近進行安裝。安裝時只需將電極埋入地下適當(dāng)位置,連接好導(dǎo)線即可,無需復(fù)雜的安裝工藝和設(shè)備。
三、應(yīng)用
陰極保護電位測量:用于測量埋地金屬管道、儲罐等金屬結(jié)構(gòu)物的保護電位,判斷陰極保護系統(tǒng)的運行效果,確保金屬結(jié)構(gòu)物得到有效的保護,防止發(fā)生腐蝕。
土壤腐蝕性評估:通過測量不同位置的土壤電位,結(jié)合金屬結(jié)構(gòu)物的電位數(shù)據(jù),評估土壤的腐蝕性分布情況,為制定合理的防腐措施提供依據(jù)。
陰極保護系統(tǒng)設(shè)計與調(diào)試:在陰極保護系統(tǒng)的設(shè)計和調(diào)試階段,使用飽和硫酸銅埋地式長效參比電極來準(zhǔn)確測量和調(diào)整保護電位,優(yōu)化陰極保護系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)置,提高保護效果。