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一、核心原理:陰極保護(hù)的電化學(xué)基礎(chǔ)
金屬腐蝕的本質(zhì)是氧化還原反應(yīng)(金屬失去電子被氧化)。陰極保護(hù)的核心是通過(guò)外部手段(恒電位儀提供的電流)使被保護(hù)金屬成為 “陰極”,強(qiáng)制其獲得電子,從而阻止金屬原子失去電子(即抑制腐蝕反應(yīng))。
保護(hù)電位:不同金屬在不同環(huán)境中(如土壤、海水、淡水)有特定的 “安全電位范圍”。例如,鋼鐵在土壤中通常需控制在 -0.85V~-1.20V(相對(duì)于飽和硫酸銅參比電極,CSE),低于此范圍可能導(dǎo)致 “過(guò)保護(hù)”(如氫脆),高于則保護(hù)不足。
恒電位儀的作用:通過(guò)參比電極實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)被保護(hù)體的電位,自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出電流 / 電壓,確保其穩(wěn)定在保護(hù)電位范圍內(nèi),如同為金屬結(jié)構(gòu) “設(shè)定一個(gè)防腐的電子屏障”。
二、智能恒電位儀的核心功能與優(yōu)勢(shì)
相比傳統(tǒng)恒電位儀(手動(dòng)調(diào)節(jié)、功能單一),智能恒電位儀的 “智能性” 體現(xiàn)在以下方面:
1. 自動(dòng)精準(zhǔn)控位
通過(guò)內(nèi)置傳感器(參比電極信號(hào))實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)被保護(hù)體電位,結(jié)合 PID(比例 - 積分 - 微分)控制算法,自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出電流 / 電壓,控制精度可達(dá) ±5mV 以內(nèi),遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)設(shè)備(±20mV 以上)。
2. 數(shù)據(jù)采集與分析
實(shí)時(shí)記錄輸出電流、電壓、被保護(hù)體電位、環(huán)境溫度等參數(shù),部分設(shè)備可存儲(chǔ)數(shù)月甚至數(shù)年的歷史數(shù)據(jù)(支持本地存儲(chǔ)或云端上傳)。
通過(guò)數(shù)據(jù)分析可判斷系統(tǒng)是否異常(如陽(yáng)極老化、電纜破損、參比電極失效),提前預(yù)警潛在故障,減少突發(fā)停機(jī)風(fēng)險(xiǎn)。
3. 遠(yuǎn)程監(jiān)控與控制
具備 4G/5G、LoRa、RS485 等通信接口,可接入物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)(如 SCADA 系統(tǒng)),運(yùn)維人員通過(guò)電腦、手機(jī) APP 遠(yuǎn)程查看設(shè)備狀態(tài)、修改保護(hù)參數(shù)、啟停設(shè)備。
適用于偏遠(yuǎn)地區(qū)(如長(zhǎng)輸管道)或無(wú)人值守場(chǎng)景,大幅降低人工巡檢成本。
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