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結構設計

1. 電極體：電極體外殼多選用抗壓、耐腐蝕的材料，如高強度 PVC、ABS 工程塑料或特殊的環氧樹脂復合材料。以高強度 PVC 為例，其具有良好的機械強度，能承受土壤的擠壓和外力沖擊，且化學穩定性高，在土壤環境中不易被腐蝕，使用壽命可達 15 年以上。內部盛裝飽和硫酸銅溶液，溶液由化學純硫酸銅試劑配制而成，確保離子濃度的準確性與穩定性。為防止溶液泄漏和雜質進入，電極體采用密封設計，常見的密封方式有螺紋密封、熱熔密封等，密封性能可保證在 10 年內無明顯溶液滲漏。
2. 多孔介質：采用高滲透率的多孔陶瓷或特殊半透膜作為離子交換介質。多孔陶瓷的孔徑一般控制在 5 - 10μm，既能保證土壤中的離子與內部溶液順利交換，又能有效阻止溶液的大量流失。半透膜則具有選擇性透過離子的特性，只允許特定離子通過，進一步優化離子交換過程，維持電極電位的穩定。例如，某品牌的半透膜可有效阻擋土壤中的大顆粒雜質和微生物，防止其進入電極內部污染溶液，同時確保銅離子和硫酸根離子的正常交換，使電極在復雜土壤環境下仍能穩定工作。
3. 銅棒：作為電極的核心反應部件，銅棒采用高純度紫銅制作，表面經過精細打磨和鈍化處理，以降低表面電阻，提高電極反應活性。銅棒的尺寸根據電極規格而定，一般直徑為 8 - 12mm，長度為 50 - 100mm，確保有足夠的表面積參與電化學反應，為電極提供穩定的電位輸出。

（三）性能優勢

1. 電位穩定性高：在長期使用過程中，電位波動極小。相關實驗數據表明，在正常土壤環境中，連續監測 1 年，其電位漂移≤±2mV，能為橋梁陰極保護系統提供極為穩定的電位參考，確保對被保護金屬結構電位的精確測量與控制，有效避免因電位波動導致的過度保護或保護不足現象。
2. 使用壽命長：通過優化結構設計和選用優質材料，顯著延長了電極的使用壽命。在一般土壤條件下，設計使用壽命可達 10 - 15 年，相較于傳統參比電極，使用壽命提高了 50% 以上。以某橋梁工程為例，采用該類型參比電極后，在 12 年的運行期內，電極性能穩定，未出現因電極失效而導致的陰極保護系統故障，大大降低了維護成本和安全風險。
3. 抗干擾能力強：能有效抵御土壤中雜散電流、微生物活動以及溫度、濕度變化等外界因素的干擾。在存在雜散電流的環境中，如靠近電氣化鐵路的橋梁，該參比電極可通過內部特殊的屏蔽結構和離子交換機制，減少雜散電流對電位測量的影響，確保測量結果的準確性。同時，對土壤濕度和溫度的變化具有良好的適應性，在 - 10℃~50℃的溫度范圍和 20% - 90% 的相對濕度環境下，均可正常工作，電位不受明顯影響。