專利名稱：船用雙滲銅/飽和硫酸銅參比電極的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種參比電極，具體說是涉及一種船用的采用陰極保護方 式進行金屬防腐的雙滲銅/飽和硫酸銅參比電極，屬于金屬腐蝕防護的測量工具 領域。
背景技術：
電極電位是電化學理論的概念，電法保護是電化學理論在工業技術上的應 用領域，根據電化學理論，當金屬處在電解質環境(如水，土壤)中時，金屬 和介質中的離子運動產生極化過程形成電極電位，因為材料的成分、雜質含量、 機械應力，介質的酸堿濃度、溫度濕度、透氣性等各種差異的原因，金屬各處 的電極電位不同，電位較負的陽極區與電位較正的陰極區構成原電池，通過介 質形成導電回路，不斷進行電子離子交換，至使陽極區不斷失掉金屬，產生腐 蝕(理論及研究實踐證明，這是金屬腐蝕的最普遍最主要的原因)，陰極區則不 受腐蝕，得到保護。電法保護就是用技術的方法使埋在地下或者水下欲保護的 金屬構筑物成為陰極，為實現保護而設置的相對物(通常為"輔助陽極")成為 陽極，以相對物的腐蝕換取被保護物的不腐蝕。陰極保護是廣泛應用的金屬電 化學防腐蝕技術，參比電極是陰極保護中不可缺少的測量和監控工具，其主要 作用是為測量對象的電極電位提供基準，以得到定量的、可比的測量結果，作 為判斷和監控被保護金屬構筑物腐蝕態勢的依據。銅/飽和硫酸銅參比電極是廣 泛使用在金屬腐蝕防護(陰極保護方式)領域的一種常用測量工具，由于現有 的銅/飽和硫酸銅參比電極對氯離子比較敏感，當在海洋環境中使用時會受到氯 離子的污染，會導致測量的電極電位精確度和穩定性受到一定影響，所以在以 船舶為代表的海洋鋼鐵構筑物陰極保護技術中，銅/飽和硫酸銅參比電極已不被 采用。
目前，在海洋鋼鐵構筑物陰極保護技術中常用的參比電極是銀/氯化銀參比 電極、鋅參比電極、鋅合金參比電極。銀/氯化銀參比電極是由純銀粉末與氯化 銀粉末按比例混合壓制燒結制成的，制造工藝較為復雜，這種參比電極在使用
過程時由于與NaCl溶液或海水接觸，不但會消耗貴金屬銀，而且在銀/氯化銀電極與承載的電解質溶液氯化鈉或海水發生電極反應時，除認定的Ag、 Cl離子 活度，實際上還有Na或Na、 Ca、 Mg等多種金屬離子存在，這些金屬離子不 可避免地會參與反應過程，因此，銀/氯化銀參比電極不是真正嚴格意義上的平 衡電極，這種參比電極會影響測量的基準電位準確性。鋅參比電極、鋅合金參 比電極在使用時是置于被測量環境中，與被測量環境進行電極反應建立電極電 位，其不平衡不準確的性質更加突出。
另外，銀/氯化銀參比電極、鋅參比電極、鋅合金參比電極在具體使用過程 中，對電極電位這一參數進行掌控時，會形成多個參照標準，給操控工作人員 帶來諸多不便。
實用新型內容
本實用新型的目的是針對上述問題而設計提供了一種船用雙滲銅/飽和硫 酸銅參比電極，該參比電極操作使用方便，可減弱和改善對氯離子的敏感性， 節省貴金屬，降低成本，在使用過程中，測量基準電位的準確性和穩定性較好， 可廣泛應用于海洋、土壤等各種環境，有利于實行行業統一的技術規范、標準。 為了達到上述目的，本實用新型是通過如下技術手段實現的。 船用雙滲銅/飽和硫酸銅參比電極，它包括有測量端子、銅電極、內滲透膜 塊、外滲透膜塊、隔離填充物、參比電極殼體、飽和硫酸銅溶液、螺紋封頭主 要部分，其中在參比電極殼體的下端設置有內滲透膜塊，在內滲透膜塊的下 端設置有外滲透膜塊，在內滲透膜塊和外滲透膜塊之間的空間內填充有隔離填 充物，在參比電極殼體內置入飽和硫酸銅溶液，在參比電極殼體的中部設置有 銅電極，銅電極的上端連接有測量端子，將銅電極的上端熱壓在螺紋封頭的中 部，在參比電極殼體的上端口設置有密封圈，用螺紋封頭將參比電極殼體的上 端進行密封。
為了方便使用時進行安裝固定，在所述的參比電極殼體的一側還可設置一 個參比電極基座，在參比電極基座上設置有四個安裝孔，在四個安裝孔內分別 設置有強磁性磁環，通過強磁性磁環將參比電極殼體吸附在其它金屬物件上。
所述的參比電極殼體、螺紋封頭可選用工程塑料、有機玻璃或PVC材料制作。
所述的內滲透膜塊、外滲透膜塊使用燒制的微滲素瓷材料制成，所述的隔 離填充物用90%的硫酸鈣和10%的硫酸鈉的混合物制成。
由于本實用新型設置了內滲透膜塊和外滲透膜塊這種雙層滲透膜塊方式做 為參比電極對環境的測量接口 ，在內滲透膜塊和外滲透膜塊之間的空間內填充有
4隔離填充物，這樣可以隔離測量環境與參比電極主體的聯系，使隔離空間的壓力
與參比電極內的壓力保持平衡，有效抵御外部環境對參比電極的污染；另外，由 于隔離填充物含有高濃度的硫酸根離子(S042—)材料，具有良好的導電性能，可 減弱和改善對氯離子的敏感性。本實用新型船用雙滲銅/飽和硫酸銅參比電極可 完全替代銀/氯化銀參比電極，節省貴金屬，降低成本，并可提高測量基準電位 的準確性和穩定性，簡化海洋鋼鐵構筑物陰極保護的管理工作，可廣泛應用于海 洋、土壤等各種環境，有利于實行行業統一的技術規范、標準。
本實用新型主要具有以下有益效果 .
操作使用方便，可減弱和改善對氯離子的敏感性，節省貴金屬，降低成本， 提高測量基準電位的準確性和穩定性。
附圖1是本實用新型船用雙滲銅/飽和硫酸銅參比電極的剖面結構圖； 附圖2是本實用新型船用雙滲銅/飽和硫酸銅參比電極的外形平面結構圖； 附圖3是本實用新型船用雙滲銅/飽和硫酸銅參比電極的斷截面示意圖。 如圖所示，上述船用雙滲銅/飽和硫酸銅參比電極的各結構部分由下列阿拉 伯數字進行表示
l.測量端子、2.密封圈、3.銅電極、4.內滲透膜塊、5.外滲透膜塊、6.隔離 填充物、7.參比電極殼體、8.飽和硫酸銅溶液、9.螺紋封頭、IO.參比電極基座、 ll.安裝孔、12.強磁性磁環。
下面結合實施例和說明書附圖對本實用新型作進一步的詳細說明具體實施方式
實施例
如圖1所示，船用雙滲銅/飽和硫酸銅參比電極包括有測量端子1、.銅電極 3、內滲透膜塊4、外滲透膜塊5、隔離填充物6、參比電極殼體7、飽和硫酸銅 溶液8、螺紋封頭9主要部分。
如圖1所示，在參比電極殼體7的下端設置有內滲透膜塊4，在內滲透膜 塊4的下端設置有外滲透膜塊5，在內滲透膜塊4和外滲透膜塊5之間的空間 內填充有隔離填充物6，在參比電極殼體7內置入飽和硫酸銅溶液8，在參比電 極殼體7的中部設置有銅電極3，銅電極3的上端連接有測量端子1，將銅電極 3的上端熱壓在螺紋封頭9的中部，在參比電極殼體7的上端口設置有密封圈2， 角螺紋封頭9將參比電極殼體7的上端進行密封。
如圖2、圖3所示，為了方便使用時進行安裝固定，在所述的參比電極殼體7的一側還可設置一個參比電極基座10，在參比電極基座10上設置有四個 安裝孔11，在四個安裝孔11內分別設置有強磁性磁環12，通過強磁性磁環12 將參比電極殼體7吸附在其它金屬物件上。
如圖1所示，所述的參比電極殼體7、螺紋封頭9可選用工程塑料、有機 玻璃或PVC材料制作。
如圖1所示，所述的內滲透膜塊4、外滲透膜塊5使用燒制的微滲'素瓷材 料制成，所述的隔離填充物6用90%的硫酸鈣和10%的硫酸鈉的混合物制成。
由于本實用新型設置了內滲透膜塊4和外滲透膜塊5這種雙層滲透膜塊方式 做為參比電極對環境的測量接口 ，在內滲透膜塊4和外滲透膜塊5之間的空間內 填充有隔離填充物6，這樣可以隔離測量環境與參比電極主體的聯系，使隔離空 間的壓力與參比電極內的壓力保持平衡，有效抵御外部環境對參比電極的污染； 另外，由于隔離填充物6含有高濃度的硫酸根離子(S0/—)材料，具有良好的導 電性能，可減弱和改善對氯離子的敏感性。本實用新型船用雙滲銅/飽和硫酸銅 參比電極可完全替代銀/氯化銀參比電極，節省貴金屬，降低成本，并可提高測 量基準電位的準確性和穩定性，簡化海洋鋼鐵構筑物陰極保護的管理工作，可廣 泛應用于海洋、土壤等各種環境，有利于實行行業統一的技術規范、標準。
權利要求1、船用雙滲銅/飽和硫酸銅參比電極，它包括有測量端子(1)、銅電極(3)、內滲透膜塊(4)、外滲透膜塊(5)、隔離填充物(6)、參比電極殼體(7)、飽和硫酸銅溶液(8)、螺紋封頭(9)主要部分，其特征是在參比電極殼體(7)的下端設置有內滲透膜塊(4)，在內滲透膜塊(4)的下端設置有外滲透膜塊(5)，在內滲透膜塊(4)和外滲透膜塊(5)之間的空間內填充有隔離填充物(6)，在參比電極殼體(7)內置入飽和硫酸銅溶液(8)，在參比電極殼體(7)的中部設置有銅電極(3)，銅電極(3)的上端連接有測量端子(1)，將銅電極(3)的上端熱壓在螺紋封頭(9)的中部，在參比電極殼體(7)的上端口設置有密封圈(2)，用螺紋封頭(9)將參比電極殼體(7)的上端進行密封。
2、 根據權利要求1所述的船用雙滲銅/飽和硫酸銅參比電極，其特征是 在所述的參比電極殼體(7)的一側還可設置一個參比電極基座(10)，在參比 電極基座(10)上設置有四個安裝孔(11)，在四個安裝孔(11)內分別設置 有強磁性磁環(12)，通過強磁性磁環(12)將參比電極殼體(7)吸附在其它 金屬物件上。
3、 根據權利要求l所述的船用雙滲銅/飽和硫酸銅參比電極，其特征是 所述的內滲透膜塊(4)、外滲透膜塊(5)使用燒制的微滲素瓷材料制成。
專利摘要船用雙滲銅/飽和硫酸銅參比電極，它包括有測量端子、銅電極、內滲透膜塊、外滲透膜塊、隔離填充物、參比電極殼體、飽和硫酸銅溶液、螺紋封頭主要部分，其中在參比電極殼體的下端設有內滲透膜塊，內滲透膜塊的下端設有外滲透膜塊，在內滲透膜塊和外滲透膜塊之間的空間內填充有隔離填充物，在參比電極殼體內置入飽和硫酸銅溶液，在參比電極殼體的中部設置有銅電極，銅電極上端連接測量端子，將銅電極上端熱壓在螺紋封頭的中部，在參比電極殼體上端口設有密封圈，用螺紋封頭將參比電極殼體上端進行密封；在參比電極殼體一側設有參比電極基座，在參比電極基座上設有四個安裝孔，在四個安裝孔內分別設置有強磁性磁環。
文檔編號C23F13/00GK201358300SQ200920003200
公開日2009年12月9日 申請日期2009年1月23日 優先權日2009年1月23日
發明者江 嚴, 韓樹強 申請人:韓樹強;嚴 江