埋地长效铜/饱和硫酸铜参比电极是一种专为阴极保护系统设计的固定式参比电极,具有电位稳定、寿命长、抗干扰能力强、安装便捷等特点,适用于土壤和淡水环境中的金属构筑物电位监测。
一、结构与工作原理
1.核心结构:
1.电极芯:采用高纯度铜棒(纯度≥99.7%),作为电化学反应的主体。
2.电解质溶液:饱和硫酸铜溶液,确保电位稳定性。
3.外壳:多孔陶瓷或高强度塑料(如PVC、ABS),耐土壤腐蚀,允许离子交换。
4.导线:连接测量仪器或阴极保护系统,传输电位信号。
5.填包料:部分型号内置石膏、膨润土等混合填料,增强导电性和稳定性。
2.工作原理:
1.基于铜与硫酸铜溶液之间的电化学平衡反应,铜棒表面发生铜离子的溶解与沉积平衡,产生稳定电位(约+0.316V vs. SHE)。
2.当电极埋入地下时,土壤中的离子通过外壳的多孔材料与硫酸铜溶液交换,形成稳定的电连接,为测量埋地金属结构物的电位提供参考基准。
二、核心特点
1.电位稳定性高:
1.电位波动通常控制在±20mV以内,部分产品可达±5mV。
2.硫酸铜溶液饱和状态与铜电极稳定性结合,确保长期测量准确性。
2.使用寿命长:
1.优化材料与结构设计,寿命可达5-10年,甚至更久。
2.减少频繁更换电极的成本和工作量,满足阴极保护系统的长期监测需求。
3.抗干扰能力强:
1.对土壤中的电场、磁场及其他干扰因素具有较好的抗干扰能力。
2.即使在外加电流或牺牲阳极保护系统中,仍能提供可靠参考电位。
4.安装便捷:
1.结构紧凑,体积较小,便于在埋地金属结构物附近安装。
2.预包装填包料简化埋设流程,增强导电性。
三、应用场景
1.阴极保护电位测量:
1.监测埋地管道(如城市供水管网、输油管道、燃气管道)、储罐等金属结构物的保护电位。
2.确保金属结构物得到有效的阴极保护,防止土壤腐蚀。
2.土壤腐蚀性评估:
1.通过测量不同位置的土壤电位,结合金属结构物的电位数据,评估土壤的腐蚀性分布情况。
2.为制定合理的防腐措施提供依据。
3.阴极保护系统设计与调试:
1.在阴极保护系统的设计和调试阶段,使用饱和硫酸铜埋地式长效参比电极来准确测量和调整保护电位。
2.优化阴极保护系统的参数设置,提高保护效果。
4.难以接近的位置监测:
1.可埋设在需要监测但又不能进入的位置,如大型容器底中心位置、地下燃料库与化学贮罐之间不能接近的位置、城市路面底下的管网等。
5.自动控制信号源:
1.在外加电流阴极保护系统中,作为恒电位仪自动控制的稳定信号源。
四、技术参数
·电位精度:≤±10mV(部分产品≤±5mV)。
·临界电流密度:+38~-10μA/cm²。
·外壳抗压强度:≥10MPa。
·使用年限:5-10年(依赖土壤环境)。
·连接电缆:6米长1×2.5mm²电缆,穿PVC套管保护。
·外形尺寸:直径54mm×长度156mm(不同型号可能略有差异)。
五、使用建议
1.选择要点:
·选择电位稳定性高、寿命长、抗干扰能力强的产品。
·确认外壳材料是否适应目标土壤环境(如酸性、碱性或含杂散电流土壤)。
·优先选择预包装填包料的型号,简化安装流程。
2.使用注意事项:
·安装前需将电极在洁净的自来水中浸泡8-10小时备用。
·定期检查电极的完好性和电位稳定性,如发现异常,可能需要更换或补充硫酸铜溶液。
·避免在极端条件下(如高温、强腐蚀性土壤)长期使用,需定期维护。
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