电位测量装置的制作方法

本实用新型属于检测设备技术领域，尤其涉及一种电位测量装置。

背景技术：

阴极保护是一种常用的防腐手段，为了对埋地管道的阴极保护状态进行检测，则需要对其电位进行检测。为了避免地下杂散电流对电位检测的干扰，参比电极放置在绝缘材料制成的参比管中，并在参比管中填充土壤，与管道电连接的试片设置在参比管的端口上。

由于参比电极中具有电解质溶液，而参比管中填充有土壤，使电解质溶液中的阳离子能够渗透出参比电极的陶瓷外壳，进入到参比管内的土壤中，流向试片。由于试片采用的金属材质，金属活动顺序高于阳离子，使阳离子与试片能够发生置换反应，在试片表面形成阳离子的金属膜，使试片本身的电位发生偏移，从而使参比电极与试片之间电位差产生偏差，影响电位测量精度。

技术实现要素：

本实用新型针对参比电极渗透出阳离子污染试片影响测量精度的问题，提出一种电位测量装置。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种电位测量装置，包括埋设在地下的参比管、与被保护对象电连接的试片、设置在参比管中的参比电极以及电源；

所述参比电极埋设在参比管中填充的土壤内，所述试片设置在参比管底端的端口上；

所述参比管中填充的土壤设置有吸附层，所述吸附层设置在参比电极和试片之间；

所述吸附层中设置有电极，所述电极包括第一电极和第二电极，所述第一电极与所述电源的正极相连，所述第二电极与所述电源的负极相连。

作为优选，所述第二电极为网状结构。

作为优选，所述第二电极沿所述参比管的轴线方向设置多个，且均与电源的负极相连。

作为优选，所述第二电极交错设置。

作为优选，所述电极与参比电极之间以及所述电极与试片之间设均设有间隔空间。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果在于：

1、电位测量装置设置的电源，通过第一电极、第二电极以及参比管内的土壤，构成电流回路，使与电源负极连接的第二电极呈负电位，从而具有较强的活动性，能够使与其接触的参比管内土壤中的阳离子发生置换反应，将阳离子转化成金属附着在第二电极上，从而将阳离子吸附到电极表面上，实现对阳离子向下移动的拦截，避免阳离子移动到试片表面，在试片表面上发生置换反应，避免试片表面附着阳离子的金属，保证试片本身材料的单一性，防止阳离子对试片本身电位的影响，保证参比电极测量的电位准确。

2、用于吸附阳离子的第二电极采用网状结构，能够增加其覆盖面积，同时增加第二电极本身的表面积，能够对由各个位置进入吸附层的阳离子进行吸附，并且提高第二电极的阳离子吸附量，将参比电极中渗透出的阳离子充分吸附，避免其穿过吸附层，接触并影响试片。

3、第二电极沿轴向设置多个，形成多重吸附结构，使阳离子被充分吸附，避免穿过吸附层。第二电极交错设置，提高第二电极在轴向和径向上的分布密度，保证参比管各个位置流动的阳离子都能够接触第二电极，保证对阳离子进行充分吸附和阻拦。

4、电极均与参比电极和试片间隔设置，使参比电极和试片都远离第一电极与第二电极之间电流流动产生的电场，不会对参比电极和试片之间的电压差造成影响，从而保证电位检测的准确性。

附图说明

图1为本实用新型电位测量装置的结构示意图；

以上各图中：1、参比管；2、试片；3、参比电极；4、电源；5、土壤；51、吸附层；6、电极；61、第一电极；62、第二电极。

具体实施方式

下面，通过示例性的实施方式对本实用新型进行具体描述。然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1所示，本实用新型提供一种电位测量装置，包括参比管1、试片2、参比电极3和电源4。

参比电极3设置在参比管1内，参比管1埋设在地下，顶端伸出到地表之上，用以将参比电极3连接的导线引出。

参比管1内填充有土壤5，填充的土壤5将参比电极3埋设到其中。

试片2埋设在地下，并设置到参比管1底端的端口上。

参比管1内填充的土壤5中，设置有吸附层51，吸附层51位于参比电极3和试片2之间，用于吸附参比电极3中电解质溶液渗透出的阳离子，从而阻止阳离子向下移动到参比管1端口处，接触试片2，发生置换反应，引起电位测量偏差。

吸附层51中设置有电极6，电极6由导电材料制成，包括第一电极61和第二电极62。

第一电极61与电源4的正极相连，第二电极62与电源4的负极相连。

由于土壤具有导电能力，电流由电源4的正极流出，依次通过第一电极61、参比管1内土壤5、第二电极62，流入电源4的负极，构成电流回路。

由于第二电极62连接电源4负极，使第二电极62电位变负，具有较强的活动性。

以参比电极1为铜/饱和硫酸铜参比电极为例，试片2连接埋地的管道，管道采用钢材，试片2与管道所采用的材料相同。

参比电极1中的电解质溶液为饱和硫酸铜溶液，饱和硫酸铜溶液中的铜离子由参比电极1的陶瓷外壳渗透到参比管1内的土壤5中，并在土壤5中移动。

在参比管1内土壤中的铜离子向下移动并进入到吸附层51时，作为阳离子的铜离子，接触负电位的第二电极62，发生置换反应，转化为金属铜，贴覆到第二电极62的表面上，实现对铜离子的吸附。

渗透出的铜离子都被吸附到了第二电极62上，从而不会穿过吸附层51接触试片2，避免了试片2接触铜离子，防止试片2表面附着铜，从而使参比电极测3量其与试片2之间的电位差，不会由于试片2表面附着有铜而使得测量电位偏正，保证了电位测量的准确性。

为了增加第二电极62的分布面积，第二电极62采用网状结构，即第二电极62为金属网、石墨网等导电材料制成的网。

网状结构使第二电极62能够覆盖整个参比管1的截面，吸附由各个位置进入吸附层51的阳离子。另外，网状结构增加了第二电极62的表面积，更多的吸附阳离子。

为了进一步提高吸附能力，第二电极62沿参比管1轴线方向设置多个，并均与电源4的负极相连，使各个第二电极62都呈负电位。

阳离子向下移动的过程中，能够经过多个第二电极62，保证第二电极62将全部阳离子吸附，防止阳离子穿过吸附层51。

为了使第二电极62在参比管1内的空间中充分分布，多个第二电极62交错设置，使相邻的两个第二电极62相互错开，分布到参比管1内不同的径向位置上，从而使第二电极62充分覆盖参比管1的截面，最大程度的对阳离子形成阻拦，避免其穿过吸附层51。

为了进一步保证电位测量的准确性，电极6与参比电极3之间以及电极6与试片2之间设均设有间隔空间，使电极6远离参比电极3和试片2。

第一电极61和第二电极62均远离参比电极3和试片2，使第一电极61和第二电极62之间电流流动产生的磁场，远离参比电极3和试片2，使参比管1内全部电极6所处空间整体的电压差为0，从而避免电极6产生的电场对电位检测产生影响，测得的参比电极3和试片2之间的电压差能够准确反映被保护对象的电位状态，使电位检测准确。