专利名称：船用双渗铜/饱和硫酸铜参比电极的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种参比电极，具体说是涉及一种船用的采用阴极保护方 式进行金属防腐的双渗铜/饱和硫酸铜参比电极，属于金属腐蚀防护的测量工具 领域。
背景技术：
电极电位是电化学理论的概念，电法保护是电化学理论在工业技术上的应 用领域，根据电化学理论，当金属处在电解质环境(如水，土壤)中时，金属 和介质中的离子运动产生极化过程形成电极电位，因为材料的成分、杂质含量、 机械应力，介质的酸碱浓度、温度湿度、透气性等各种差异的原因，金属各处 的电极电位不同，电位较负的阳极区与电位较正的阴极区构成原电池，通过介 质形成导电回路，不断进行电子离子交换，至使阳极区不断失掉金属，产生腐 蚀(理论及研究实践证明，这是金属腐蚀的最普遍最主要的原因)，阴极区则不 受腐蚀，得到保护。电法保护就是用技术的方法使埋在地下或者水下欲保护的 金属构筑物成为阴极，为实现保护而设置的相对物(通常为"辅助阳极")成为 阳极，以相对物的腐蚀换取被保护物的不腐蚀。阴极保护是广泛应用的金属电 化学防腐蚀技术，参比电极是阴极保护中不可缺少的测量和监控工具，其主要 作用是为测量对象的电极电位提供基准，以得到定量的、可比的测量结果，作 为判断和监控被保护金属构筑物腐蚀态势的依据。铜/饱和硫酸铜参比电极是广 泛使用在金属腐蚀防护(阴极保护方式)领域的一种常用测量工具，由于现有 的铜/饱和硫酸铜参比电极对氯离子比较敏感，当在海洋环境中使用时会受到氯 离子的污染，会导致测量的电极电位精确度和稳定性受到一定影响，所以在以 船舶为代表的海洋钢铁构筑物阴极保护技术中，铜/饱和硫酸铜参比电极已不被 采用。
目前，在海洋钢铁构筑物阴极保护技术中常用的参比电极是银/氯化银参比 电极、锌参比电极、锌合金参比电极。银/氯化银参比电极是由纯银粉末与氯化 银粉末按比例混合压制烧结制成的，制造工艺较为复杂，这种参比电极在使用
过程时由于与NaCl溶液或海水接触，不但会消耗贵金属银，而且在银/氯化银电极与承载的电解质溶液氯化钠或海水发生电极反应时，除认定的Ag、 Cl离子 活度，实际上还有Na或Na、 Ca、 Mg等多种金属离子存在，这些金属离子不 可避免地会参与反应过程，因此，银/氯化银参比电极不是真正严格意义上的平 衡电极，这种参比电极会影响测量的基准电位准确性。锌参比电极、锌合金参 比电极在使用时是置于被测量环境中，与被测量环境进行电极反应建立电极电 位，其不平衡不准确的性质更加突出。
另外，银/氯化银参比电极、锌参比电极、锌合金参比电极在具体使用过程 中，对电极电位这一参数进行掌控时，会形成多个参照标准，给操控工作人员 带来诸多不便。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对上述问题而设计提供了一种船用双渗铜/饱和硫 酸铜参比电极，该参比电极操作使用方便，可减弱和改善对氯离子的敏感性， 节省贵金属，降低成本，在使用过程中，测量基准电位的准确性和稳定性较好， 可广泛应用于海洋、土壤等各种环境，有利于实行行业统一的技术规范、标准。 为了达到上述目的，本实用新型是通过如下技术手段实现的。 船用双渗铜/饱和硫酸铜参比电极，它包括有测量端子、铜电极、内渗透膜 块、外渗透膜块、隔离填充物、参比电极壳体、饱和硫酸铜溶液、螺纹封头主 要部分，其中在参比电极壳体的下端设置有内渗透膜块，在内渗透膜块的下 端设置有外渗透膜块，在内渗透膜块和外渗透膜块之间的空间内填充有隔离填 充物，在参比电极壳体内置入饱和硫酸铜溶液，在参比电极壳体的中部设置有 铜电极，铜电极的上端连接有测量端子，将铜电极的上端热压在螺纹封头的中 部，在参比电极壳体的上端口设置有密封圈，用螺纹封头将参比电极壳体的上 端进行密封。
为了方便使用时进行安装固定，在所述的参比电极壳体的一侧还可设置一 个参比电极基座，在参比电极基座上设置有四个安装孔，在四个安装孔内分别 设置有强磁性磁环，通过强磁性磁环将参比电极壳体吸附在其它金属物件上。
所述的参比电极壳体、螺纹封头可选用工程塑料、有机玻璃或PVC材料制作。
所述的内渗透膜块、外渗透膜块使用烧制的微渗素瓷材料制成，所述的隔 离填充物用90%的硫酸钙和10%的硫酸钠的混合物制成。
由于本实用新型设置了内渗透膜块和外渗透膜块这种双层渗透膜块方式做 为参比电极对环境的测量接口 ，在内渗透膜块和外渗透膜块之间的空间内填充有
4隔离填充物，这样可以隔离测量环境与参比电极主体的联系，使隔离空间的压力
与参比电极内的压力保持平衡，有效抵御外部环境对参比电极的污染；另外，由 于隔离填充物含有高浓度的硫酸根离子(S042—)材料，具有良好的导电性能，可 减弱和改善对氯离子的敏感性。本实用新型船用双渗铜/饱和硫酸铜参比电极可 完全替代银/氯化银参比电极，节省贵金属，降低成本，并可提高测量基准电位 的准确性和稳定性，简化海洋钢铁构筑物阴极保护的管理工作，可广泛应用于海 洋、土壤等各种环境，有利于实行行业统一的技术规范、标准。
本实用新型主要具有以下有益效果 .
操作使用方便，可减弱和改善对氯离子的敏感性，节省贵金属，降低成本， 提高测量基准电位的准确性和稳定性。
附图1是本实用新型船用双渗铜/饱和硫酸铜参比电极的剖面结构图； 附图2是本实用新型船用双渗铜/饱和硫酸铜参比电极的外形平面结构图； 附图3是本实用新型船用双渗铜/饱和硫酸铜参比电极的断截面示意图。 如图所示，上述船用双渗铜/饱和硫酸铜参比电极的各结构部分由下列阿拉 伯数字进行表示
l.测量端子、2.密封圈、3.铜电极、4.内渗透膜块、5.外渗透膜块、6.隔离 填充物、7.参比电极壳体、8.饱和硫酸铜溶液、9.螺纹封头、IO.参比电极基座、 ll.安装孔、12.强磁性磁环。
下面结合实施例和说明书附图对本实用新型作进一步的详细说明具体实施方式
实施例
如图1所示，船用双渗铜/饱和硫酸铜参比电极包括有测量端子1、.铜电极 3、内渗透膜块4、外渗透膜块5、隔离填充物6、参比电极壳体7、饱和硫酸铜 溶液8、螺纹封头9主要部分。
如图1所示，在参比电极壳体7的下端设置有内渗透膜块4，在内渗透膜 块4的下端设置有外渗透膜块5，在内渗透膜块4和外渗透膜块5之间的空间 内填充有隔离填充物6，在参比电极壳体7内置入饱和硫酸铜溶液8，在参比电 极壳体7的中部设置有铜电极3，铜电极3的上端连接有测量端子1，将铜电极 3的上端热压在螺纹封头9的中部，在参比电极壳体7的上端口设置有密封圈2， 角螺纹封头9将参比电极壳体7的上端进行密封。
如图2、图3所示，为了方便使用时进行安装固定，在所述的参比电极壳体7的一侧还可设置一个参比电极基座10，在参比电极基座10上设置有四个 安装孔11，在四个安装孔11内分别设置有强磁性磁环12，通过强磁性磁环12 将参比电极壳体7吸附在其它金属物件上。
如图1所示，所述的参比电极壳体7、螺纹封头9可选用工程塑料、有机 玻璃或PVC材料制作。
如图1所示，所述的内渗透膜块4、外渗透膜块5使用烧制的微渗'素瓷材 料制成，所述的隔离填充物6用90%的硫酸钙和10%的硫酸钠的混合物制成。
由于本实用新型设置了内渗透膜块4和外渗透膜块5这种双层渗透膜块方式 做为参比电极对环境的测量接口 ，在内渗透膜块4和外渗透膜块5之间的空间内 填充有隔离填充物6，这样可以隔离测量环境与参比电极主体的联系，使隔离空 间的压力与参比电极内的压力保持平衡，有效抵御外部环境对参比电极的污染； 另外，由于隔离填充物6含有高浓度的硫酸根离子(S0/—)材料，具有良好的导 电性能，可减弱和改善对氯离子的敏感性。本实用新型船用双渗铜/饱和硫酸铜 参比电极可完全替代银/氯化银参比电极，节省贵金属，降低成本，并可提高测 量基准电位的准确性和稳定性，简化海洋钢铁构筑物阴极保护的管理工作，可广 泛应用于海洋、土壤等各种环境，有利于实行行业统一的技术规范、标准。
权利要求1、船用双渗铜/饱和硫酸铜参比电极，它包括有测量端子(1)、铜电极(3)、内渗透膜块(4)、外渗透膜块(5)、隔离填充物(6)、参比电极壳体(7)、饱和硫酸铜溶液(8)、螺纹封头(9)主要部分，其特征是在参比电极壳体(7)的下端设置有内渗透膜块(4)，在内渗透膜块(4)的下端设置有外渗透膜块(5)，在内渗透膜块(4)和外渗透膜块(5)之间的空间内填充有隔离填充物(6)，在参比电极壳体(7)内置入饱和硫酸铜溶液(8)，在参比电极壳体(7)的中部设置有铜电极(3)，铜电极(3)的上端连接有测量端子(1)，将铜电极(3)的上端热压在螺纹封头(9)的中部，在参比电极壳体(7)的上端口设置有密封圈(2)，用螺纹封头(9)将参比电极壳体(7)的上端进行密封。
2、 根据权利要求1所述的船用双渗铜/饱和硫酸铜参比电极，其特征是 在所述的参比电极壳体(7)的一侧还可设置一个参比电极基座(10)，在参比 电极基座(10)上设置有四个安装孔(11)，在四个安装孔(11)内分别设置 有强磁性磁环(12)，通过强磁性磁环(12)将参比电极壳体(7)吸附在其它 金属物件上。
3、 根据权利要求l所述的船用双渗铜/饱和硫酸铜参比电极，其特征是 所述的内渗透膜块(4)、外渗透膜块(5)使用烧制的微渗素瓷材料制成。
专利摘要船用双渗铜/饱和硫酸铜参比电极，它包括有测量端子、铜电极、内渗透膜块、外渗透膜块、隔离填充物、参比电极壳体、饱和硫酸铜溶液、螺纹封头主要部分，其中在参比电极壳体的下端设有内渗透膜块，内渗透膜块的下端设有外渗透膜块，在内渗透膜块和外渗透膜块之间的空间内填充有隔离填充物，在参比电极壳体内置入饱和硫酸铜溶液，在参比电极壳体的中部设置有铜电极，铜电极上端连接测量端子，将铜电极上端热压在螺纹封头的中部，在参比电极壳体上端口设有密封圈，用螺纹封头将参比电极壳体上端进行密封；在参比电极壳体一侧设有参比电极基座，在参比电极基座上设有四个安装孔，在四个安装孔内分别设置有强磁性磁环。
文档编号C23F13/00GK201358300SQ200920003200
公开日2009年12月9日 申请日期2009年1月23日 优先权日2009年1月23日
发明者江 严, 韩树强 申请人:韩树强;严 江