恒电位仪的原理与使用zzy

合集下载

恒电位仪具体操作介绍

恒电位仪具体操作介绍

恒电位仪具体操作介绍江苏省天然气有限公司培训资料江苏省天然气有限公司-培训资料项目:恒电位仪现场培训执行:电仪班编写日期:2021.11.30江苏省天然气有限公司培训资料一、现场讲解内容1. 恒电位仪的开机步骤。

2. 恒电位仪的切换步骤。

3. 恒电位仪的关机步骤。

4. 恒电位仪管地电位异常的处理。

二、基本原理:恒电位仪基本工作原理当仪器处于“自动”工作状态时,给定信号(控制信号)和经阻抗变换器隔离后的参比信号一起送入比较放大器,经高精度、高稳定性的比较放大器比较放大,输出误差控制信号,将此信号送入移相触发器,移相触发器根据该信号的大小,自动调节脉冲的移相时间,通过脉冲变压器输出触发脉冲调整极化回路中可控硅的导通角,改变输出电压、电流的大小,使保护电位等于设定的给定电位,从而实现恒电位保护。

3. 运行状态的转换原理当仪器工作在恒电位状态而因参比失效或其它故障致使仪器不能实现恒电位控制时,经一定时间延迟后,仪器确认采集到的信号实属恒电位失控的误差信号,就将自动转换为恒电流工作状态。

恒电流给定信号和经阻抗变换后输出电流取样信号一起送入比较放大器,比较放大器输出误差控制信号通过移相触发器调整可控硅的导通角的大小使仪器的输出电流恒定在预先设定的电流值上。

三、技术指标:1. PS-1LC恒电位仪技术指标使用环境:温度:-15℃~45℃ ,相对湿度:20%~90%,气压:60~106KPa 输出电压:额定输出电压分10V、15V 、30V、40V、54V、 60V等规格,输出电压在额定输出电压的1 %~100%范围内可调。

输出电流:额定输出电流分10A、15A、20A、25A、30A、35A、40A、50A等规格,输出电流在额定输出电流的1 %~100%范围内可调。

江苏省天然气有限公司培训资料恒电位范围:-300mV~-3000mV 恒电位精度:优于±5mV 恒电流精度:优于±2%误差报警:±30mV~±100mV之间抗50Hz干扰:≤AC30V电源:单相AC220±10% 50Hz±5 2. PC-1B 恒电位仪技术指标使用环境:温度:-15℃~45℃ ,相对湿度:20%~90%,气压:86~106KPa 输出电压:额定输出电压分10V、15V 、30V、40V、54V、 60V,输出电压的可调范围不窄于1%额定输出电压。

恒电位仪的原理与使用

恒电位仪的原理与使用

由于参比电极断路、参比电极触地、辅助与工作电极 短路,参比与工作电极短路等原因造成电流溢出,应 该尽快停止实验(预控),尤其处于大电流档; 电流溢出指示灯忽闪忽闪。通常有两种原因:电路振 荡,交流电流很大(直流电流可能非常正常,但噪音 通常较大)。排除振荡的方法主要有i)调整WE与CE相 对位置;ii)电极检查电极接线、插头、地线是否接触良 好; iii)加电流滤波器;iV)减小欧姆降补偿电阻等。 另外一个原因是在做脉冲实验(比如方波电位),初 期(~1ms)双层电容充电,电流很大导致溢出。如果 溢出区间占脉冲宽度的比例很小(如1/20以下),一般 可以不理它。或者提高电流档。
若打圈太厉害,可先用较高频率的滤波器,得到较大噪音的CV, 再使用数据平滑处理。
E/V
50Hz干扰的表现形式
30
双线
i / mA
10
i / mA
20 10 0 -0.4 0.0 0.4
0.30
0.33
0.36
0.8
E/V
E/V
采样周期接近0.01, 0.03, 0.05s
变频
采样周期较大时,50Hz会变为低频干扰!
-0.4 -0.8 0.0 0.4 0.8 1.2 1.6
i / A
20 10 0 -0.3 0.0 0.3 0.6 0.9
t
El
E/V
E/V
Pt / H2SO4
PtRu / CH3OH
CV主要参数
扫描速度: mV/s 上限电位 E
初始电位
t 扫描圈数 下限电位
终止电位
通常的电位设置 上、下限电位:不应强烈析氧/氢,电极材料不发生溶解 初始电位:无明显电化学反应
恒电位仪的原理与使用

恒电位仪标准-概述说明以及解释

恒电位仪标准-概述说明以及解释

恒电位仪标准-概述说明以及解释1.引言1.1 概述部分:引言部分是本篇长文的开端,将会对恒电位仪标准进行概述。

恒电位仪标准是恒电位仪使用和维护的基本指南,它为确保仪器的准确度和可靠性提供了重要的参考。

恒电位仪是一种电子设备,用于测量电位差或电压,并保持恒定的电位,以确保测量结果的精确性。

恒电位仪广泛应用于电力系统、仪器仪表校准、实验研究等领域。

恒电位仪能够为各种测量任务提供高精度的电位测量,并且在长时间测量中能够保持电位的恒定性。

该仪器的准确性和稳定性对于确保测量结果的可靠性至关重要。

恒电位仪标准的制定和执行具有重要的意义。

标准化能够提供统一的规范,使不同厂家生产的恒电位仪具有相同的标准和要求。

标准中规定了恒电位仪的性能指标、测试方法、使用和维护要求等方面的内容,这对于提高仪器的可比性和互操作性至关重要。

本文将详细介绍恒电位仪的定义和原理,恒电位仪的应用领域以及恒电位仪标准的重要性。

同时,文章还将总结恒电位仪标准的关键要点,并展望未来对恒电位仪标准的发展方向。

通过本文的阅读,读者将能够更好地了解恒电位仪标准的重要性,并在实际使用中遵循相应的准则,以确保仪器测量结果的精确性和可靠性。

文章结构部分的内容可以编写如下:1.2 文章结构本文主要从引言、正文和结论三个部分展开对恒电位仪标准的介绍和分析。

引言部分首先概述了整篇文章的内容和重点,为读者提供了一个整体的认知框架。

接着介绍了文章的结构,明确了各个部分的主题和目标。

最后,说明了本文的目的,即通过对恒电位仪标准的研究和讨论,使读者对该主题有更深入的了解。

正文部分详细介绍了恒电位仪的定义和原理,揭示了其在电子、化工、生物医学等领域的广泛应用,以及恒电位仪标准的重要性。

在对恒电位仪的定义和原理的介绍中,将涉及到其组成结构、工作原理和技术特点等相关内容,以帮助读者全面了解恒电位仪的基本知识。

而对于恒电位仪的应用领域和标准的重要性的论述,将重点突出其在工业生产、科学研究和质量控制等方面的作用,以及对产品质量和安全性的保障意义。

恒电位仪操作规程

恒电位仪操作规程

参比电位 -1.1 -1.15 -1.05
恒电位仪示意图
①恒电位仪操作面板 ②百叶窗 ③市电断路器 ④市电输入插座 ⑤铭牌 ⑥参比接线端子 ⑦输出端子+ (阳极) ⑧输出端子- (阴极) ⑨风机罩 ⑩接地螺栓
恒电位仪及控制台
交流配电盘 1#恒电位仪 2#恒电位仪
自动切换控制台 综合接线盘
输出母牌 控制台操作面板
将电源切换挡位至于“1”或者“2”,恒 电位仪面板电源指示灯亮。恒电位仪液晶 屏先显示LOGO,而后进入主界面。
关机操作 按下恒电位仪操作面板上的“停止”
键。恒电位仪停止指示灯亮,液晶屏状态 栏显示“停止”,恒电位仪停止输出。将 电源切换挡位至于“0” ,恒电位仪电源 指示灯灭,液晶屏将没有显示,风机也停 止工作。
参比电位信号经过参比信号隔 离放大后进入中心控制单元。中心 控制单元根据采样反馈的信号,分 析比较输入参比电位和预置电位, 计算所需发出的PWM信号的占空比, 由PWM信号驱动IGBT,调整IGBT输出 。IGBT输出经过高频隔离变压,高 频整流,最后经过输出滤波后输出 所需的电压。同时中心控制单元将 运行状态在液晶屏上用中文显示, 根据需要发送到远方控制中心。
本文目录结构
1.恒电位仪工作原理 2.恒电位仪显示及日常操作 3.维护保养及注意事项 4.常见故障及处理
恒电位仪工作原理
线路阴保间内放置的恒电位仪及控制柜,是由一台YHS-1控制柜和2台 IHF恒电位仪组成,安装方式为一台控制柜内放置两台恒电位仪。
恒电位仪负责为管道提供所需的阴极保护电源;控制柜负责配电及输 入输出线路连接;控制柜内部配有自动切换控制器,负责恒电位仪的自动 切换。
汇流点安装图
各站汇流点统计
保护站 汾阳站 武乡站 黎城站

恒电位仪工作原理及基本操作

恒电位仪工作原理及基本操作

1、控制系统构成
+
MAS-2000
-
防腐电源
阳 极
土壤
参 比
管 道

图2、 阴极保护系统接线图
二、基本操作及注意事项
2、使用方法 ⑴ 接线
RN
输出阳极输出阴极
+
-
零位
参比
接地 -
220V 火线 零线




管 道
被保护体
图3、 被保护体接线示意图
二、基本操作及注意事项
⑵ 通电开机
① 将控制面板上的“给定”电位器反时针 拧到底,将“自检/工作”转换开关S2置于“ 自检”位置;
三、故障分析与处理
(3) 当恒电位仪故障确定在自动部分后,可先去掉报警限流集成块试 机, 若仪器恢复工作, 说明报警、限流部分有故障, 可分别插回集成块, 当插到哪一块集成块, 仪器工作不正常, 则可确定为此部分有故障。
(4) 若去掉报警、限流电路, 仪器工作还不正常则故障可能在比较 器和阻抗变换回路,可分别用好的集成块试机。
(7) 当通过以上检测恒电位仪正常, 说明为现场故障时, 可依次检 查阳极设施、阴极设施和参比电极。
阳极设施由阳极电缆、阳极棒及地床所组成(在管道阴极保护中通常 要求阳极地床距管道的垂直距离最短为300m) 。当阳极电缆断开或阳极 接地电阻高到一定值时, 恒电位仪输出电压升高, 输出电流为零。
三、故障分析与处理
三、故障分析与处理
(三)、典型故障处理实例 ⑴ 苏东xx站恒电位仪突然出现故障, 恒电位仪输出电流为零, 输 出电压较高, 把仪器电源开关打到“自检”, 仪器工作状态打到“手 动”, 并断开阳极电缆, 试机说明仪器正常,判断为现场故障。再依次 测量阳极电缆、阳极棒。用欧姆表测量阳极电缆时, 测得接地电阻较高, 达25Ω , 说明阳极电缆有故障。当时认为该处阳极电缆、阳极棒不太 可能有故障, 因为该阳极设施新铺设投用才两个月, 沿电缆地表查看也 没有发现被开挖破坏的痕迹, 后经分段测量找出了断点。现场发现阳极 电缆的绝缘胶皮被老鼠咬破, 做为阳极的铜芯电缆被腐蚀断开。

恒电位仪操作规程

恒电位仪操作规程

汇流点安装图
各站汇流点统计
保护站 汾阳站
武乡站 黎城站
汇流点电位 范围 -1.1左右
-1.2左右 -1.04—1.05
汇流点 位置 进站绝缘 接头前
出站绝缘 接头后 进站绝缘 接头前
恒电位仪性能参数
(1)恒电位仪型号IHF-15/40;输出额定电压40V,输出额定电流15A。 (2)恒电位仪控制参比电位调节范围:-3000mV~0mV; 电位控制精度: ≤±5mV。 (3)参比电位误差报警: ±50mV 。 (4)抗50Hz干扰:≥30V(长效参比与零位接阴之间加30v交流电,参 比电位变化在≤±5mV 以内) 各站恒电位仪运行参数表 阴保站 汾阳站 武乡站 黎城站 输出电流 0.5-2 0.05 0.4-1.5 输出电压 0.6-2.5 1.15-1.20 1.0-1.8 参比电位 -1.1 -1.1市电断路器 ④市电输入插座 ⑤铭牌 ⑥参比接线端子 ⑦输出端子+ (阳极) ⑧输出端子- (阴极) ⑨风机罩 ⑩接地螺栓
自动切换控制台
恒电位仪及控制台
综合接线盘 输出母牌 控制台操作面板 交流配电盘
1#恒电位仪
1#恒电位仪
2#恒电位仪 2#恒电位仪
自动切换控制器
输出母牌
恒电位仪显示及日常操作
液晶屏显示运行数据。包括控制 电位、输出电压、输出电流等。 指示灯:市电指示灯、运行指示 灯、停止指示灯、通讯指示灯、 测试指示灯、 告警指示灯、状态 指示灯。
恒电位仪显示及日常操作
开机操作 合上控制柜操作面板上的电源开关, 将电源切换挡位至于“1”或者“2”,恒 电位仪面板电源指示灯亮。恒电位仪液晶 屏先显示LOGO,而后进入主界面。 关机操作 按下恒电位仪操作面板上的“停止” 键。恒电位仪停止指示灯亮,液晶屏状态 栏显示“停止”,恒电位仪停止输出。将 电源切换挡位至于“0” ,恒电位仪电源 指示灯灭,液晶屏将没有显示,风机也停 止工作。

恒电位仪

恒电位仪

1恒电位仪其过程是:不管什么原因——供电系统电压波动,环境介质导电性变化,或电路参数漂移——使输出增大,导致通电点电位上升,则取样信号增大,取样信号是加在恒电位仪比较放大的反相输入端,与接在正相输入端控制信号比较后使放大器放大倍数下降,控制极化电源输出减小,使通电点电位下降,回复到原设定的控制电位值上;同样,如果什么原因使通电点电位下降,参比电极得到的取样信号下降,经过与控制信号比较使放大器放大倍数上升,控制极化电源输出增大,通电点电位上升,回复到原设定的控制电位值上。

也就是当外部或内部任何原因造成被保护物对地电位变化时,恒电位仪都能相应地增大或减小输出把变化的电位拉回来,使通电点电位保持不变。

2恒电位仪的定义只要仪器的放大倍数计算设计得正确,取样信号特性与仪器输入输出特性有足够的线性一致,并且调整良好,恒电位仪在额定工作范围内可使被保护物通电点的电位与设定的控制电位一致,误差一般在5mV以下。

正因其有使通电点电位保持近于恒定的性质,因此称为恒电位仪。

3恒电位仪的核心恒电位仪的核心是比较放大器,由深度负反馈的差动放大器构成,现在一般采用性能优良的集成运算放大器担任,其输入是控制和参比(取样)电路,输出到跟随放大、控制移相、振荡等电路生成触发脉冲,极化电源由晶闸管整流电路构成,通过改变导通角实现调节输出。

4恒电位仪的接线恒电位仪的接线不复杂,一般由4条电缆组成(不考虑误差、故障报警等附属电路可引出的信号接线),分别接于:输出阴极、输出阳极、零位接阴、参比电极。

输出阴极是恒电位仪输出的负端子,接至被保护物的通电点,输出阳极是恒电位仪的正端子,接至辅助阳极(地床或深井阳极);零位接阴是仪器电路的地端,接于被保护物通电点附近,参比电极即取样信号输入端,接埋设在通电点附近的参比电极。

输出阴极和输出阳极电缆要有足够的截面积,一般不应小于10 mm2;零位接阴和参比电极对电缆截面无要求,只考虑足够强度即可。

恒电位仪的接线都应该是铜线,远端并应焊接。

恒电位仪的原理介绍 恒电位仪工作原理

恒电位仪的原理介绍 恒电位仪工作原理

恒电位仪的原理介绍恒电位仪工作原理每天到阴保间察看设备运行情形,记录恒电位仪的输出电流、输出电压、给定电位(给定电位本工程确定为—1.50v)、测量电位。

设备运行正常时,定期通过测试桩测量管道保护电位,并做好记录,如发觉管道保护电位值正于—850mv时,应通知专业人员。

随时察看设备有无异常。

如设备显现设备显现故障或异常现象如:噪音增大;输出显现较大摇摆;箱体温度超过75℃或嗅到设备过热引起的异味,应适时关闭该设备。

恒电位仪应连续不间断运行,在设备自动状态显现故障时,可切换到手动状态运行。

设备显现故障时,应由电气专业维护和修理人员检修。

恒电位仪整体说是一个负反馈放大——输出系统,与被保护物(如埋地管道)构成闭环调整,通过参比电极测量通电点电位;作为取样信号与掌控信号进行比较,实现掌控并调整极化电流输出,使通电点电位得以保持在设定的掌控电位上。

恒电位仪工作原理:恒电位仪中的整流器电压表的作用是对管道的给定电位进行调整。

实际测量的管地电位跟参比电位进行对比可以发觉有一个电位差,这个电位差可以通过磁饱和的电抗器对整流器的变压器输出经行电抗压器输出。

管地电位跟参比电位相比会发觉有一个电压差,这个电压差可以掌控整流器变压器的输出,是通过磁饱和电压器来进行掌控的。

假如管地电位发生参比电极向正向偏移,就会发生保护电流的加添,假如显现想负向偏移就会显现阴极保护电流的削减。

几个并联进行的装置发生相应的时候,时间是可以调整的,可以防止发生感应的震荡。

注意事项:(1)使用本仪器前,请认真阅读使用说明书请认真检查电源电压,是否符合本仪器的工作电压。

(2)显示的是参比电极相对于讨论电极的电位,其符号与电化学中习用的“讨论电极相对于参比电极”的电位符号相反。

(3)电流量程(2)的选择,在数字电流表(4)显示不溢出的前提下,尽可能用较小量程满度显示,以提高测量精度。

测量极化电流时,电流量程应从大量程向小量程更改。

实施恒电流极化试验的给定电流时,电流量程应从小量程更改,避开大电流输入电解池和干扰讨论电极工作。

恒电位仪

恒电位仪

恒电位仪1 恒电位仪概述PS-3F多路恒电位仪可应用于土壤、海水、淡水、化工介质中的金属构筑物或设备的外加电流阴极保护,主要应用于站场等区域性外加电流阴极保护,其技术性能指标先进,可靠性高,使用寿命长。

PS-3F多路恒电位仪为多路独立电流输出设备,每路输出电流可独立调节,不互相影响。

每路均可实现恒电位控制、恒电流控制,每路还有手动调节、通断电测试(通n秒、断m秒)的运行模式;仪器具有过流保护、防雷保护、抗交流干扰功能。

1.1主要技术指标4.1.1 环境条件●工作温度:-15℃~+45℃;●储存环境温度:-40℃~+55℃;●相对湿度:20%~90%RH;●大气压力:86KPa~106Kpa。

1.1.2使用电源:交流三相 AC380V±10%50Hz±5%。

1.1.3 安全要求●绝缘电阻:仪器的电源进线相对机壳的绝缘电阻不小于10MΩ。

●抗电强度:仪器的电源进线对机壳能承受1500V(有效值),50Hz的试验电压,历时1min不出现闪络和击穿。

1.1.4 仪器额定输出电压和输出电流每路输出电压的可调范围不窄于1%至额定输出电压;输出电流的可调范围不窄于1%至额定输出电流。

1.1.5软启动:每路都具有软启动功能;开机时,输出电流缓漫增加,直至达到预控值,无冲击电流现象。

1.1.6 纹波系数:仪器每路工作在额定输出状态时,其负载纹波系数不大于10%。

1.1.7 运行模式仪器每路都具有手动调节运行模式、恒电位运行模式、恒电流运行模式。

1.1.7.1 手动调节运行模式:手动连续可调。

1.1.7.2 恒电位运行模式:●恒电位控制范围:可在0mV~-3000mV范围内连续可调。

●恒电位精度:小于5mV。

●电源输入特性:电网电压在±10%范围内变化,保护电位值的变化小于5mV。

●保护电位漂移:仪器在额定状态下连续工作24h,保护电位值变化不大于5mV。

●负载特性:当负载变化时(最小值不小于1/3RdN),保护电位值的变化小于5mV,R dN为额定负载电阻。

3 恒电位仪

3 恒电位仪

1 种类与发展 1.0 恒电位仪的发展
恒电位仪是电化学测试中最重要的仪器,其性 恒电位仪是电化学测试中最重要的仪器 其性 能的优良直接影响电化学测试结果的准确度。 能的优良直接影响电化学测试结果的准确度。恒电 位装置在教学、科研、冶金、石油化工、原子能、 位装置在教学、科研、冶金、石油化工、原子能、 医药等领域有着十分广泛的应用。 医药等领域有着十分广泛的应用。 为了满足不同测量体系的需要和更加方便地控 制实验,人们对恒电位仪进行改进与微机化, 制实验,人们对恒电位仪进行改进与微机化,现在 恒电位仪的性能已有明显的提高。 恒电位仪的性能已有明显的提高。 目前国内使用的恒电位仪主要是磁饱和放大式、 目前国内使用的恒电位仪主要是磁饱和放大式、 晶闸管式恒电位仪。 晶闸管式恒电位仪。运用电力开关变换技术和高频 开关技术等来完成新型恒电位仪的设计是研究的关 键所在。 键所在。
2.3 HDY系列恒电位仪的基本工作原理 系列恒电位仪的基本工作原理
单相或三相交流经整流器变为直流电压E, 单相或三相交流经整流器变为直流电压 E 经逆变器又变为20kHz以上的高频交流,再经中 以上的高频交流, 经逆变器又变为 以上的高频交流 频变压器降压, 频变压器降压,最后经输出整流滤波电路便得到 所需要的直流输出。 所需要的直流输出。当实际电位绝对值比给定值 高时,控制电路便会自动降低脉宽输出; 高时,控制电路便会自动降低脉宽输出;反之亦 最终使给定的电位保持恒定。 然,最终使给定的电位保持恒定。
2.1 HDY系列恒电位仪的性能特点 系列恒电位仪的性能特点 (1) 重量轻 (2) 高效节能 (3) 无噪音 (4) 软启动功能 (5) 可靠性高 (6) 应用范围广
2.2 HDY系列恒电位仪技术指标 系列恒电位仪技术指标

恒电位仪的原理与使用zzy

恒电位仪的原理与使用zzy

模拟项目2
参比与辅助电极短路 参比与工作电极短路 辅助与工作电极短路
为了方便连线,可添加电阻, 把阻值设在0.001W以下
同样测量节点49 (参比电极) 、55 (电流输出), 58 (工作电极) , 59 (辅助电极)的电压值
RE~CE短路 RE~WE短路 CE~WE短路
测试结果2
V49 V55 V58 V59 VCW E1 I1 E2 I2
思考问题
检验恒电位仪工作是否正常,主要要哪些参数? 工作电极由于电位失控,导致大电流通过,常会引起不良后果。 哪些操作失误会引起这种情况? 恒电位仪通过大电流,但槽压很小,会损坏恒电位仪。哪些操作 失误会引起这种情况? 哪些操作会引起WE的电位不等于0(即绝对值大于1mV以上)? 此时电位是否控制准确?
两电极体系
电极等效电路
⊕⊕⊕⊕⊕
紧密层 E
-
--
X Cd


E
Rf
Rl
Cd:双层电容; Rf:法拉第电阻; Rl:溶液电阻 界面电位~电化学特性的关系是电
化学研究中的核心部分

三电极体系
恒电位仪
321

E
2 i=0
3
CE RE WE
RE要求:电极电位非常确定、稳定。常用 饱和甘汞电极(SCE),Ag/AgCl,可逆氢 电极(RHE),以及某些金属,如Pt、Ag等 CE一般只要求化学/电化学稳定性好,表面 积较大,如Pt黑、C等
40
节点号 模拟时,需要指定节点号
元件属性与设置
一、 双击元件或者鼠标右键打开器件的属性页
对于电阻、电容、信号(电)源,主要是设置Value值
连线
每个元件两端都有引脚,鼠标移近会出现黑圆点

恒电位仪概述

恒电位仪概述

恒电位仪整体上是一个负反馈放大输出系统,与被保护对象形成闭环调节。

用参比电极测量上电点电位,并与控制信号对比作为采样信号来控制和调整极化电流输出,使上电点电位保持在设定的控制电位。

恒电位仪本身是整流器的一个支路,具有恒电位、恒电流功能。

恒电位是指参比电极反馈作为恒定标准来控制抛光机的输出。

恒电位仪的核心是比较放大器,比较放大器由带深度负反馈的差分放大器组成。

一般采用性能优良的集成运放作为输入。

它的输入是控制和参比电路,输出是跟随放大器,控制移相,振荡等电路来产生触发脉冲。

极化电源由晶闸管整流电路组成,通过改变导通角来调节输出。

恒电位仪的接线并不复杂,一般由四根电缆组成,分别连接到输出阴极、输出阳极、零位阴极和参比电极。

所述输出阴极为恒电位仪输出的负极,与被保护对象的通电点相连。

所述输出阳极为恒电位器的正极,与辅助阳极相连。

零位阴极是仪器电路的接地端,连接被保护对象的上电点,参比电极,即采样信号输入端,连接在上电点附近的参比电极。

输出阴极和输出阳极电缆应有足够的截面积。

零位阴极和参比电极对电缆的截面积没有要求,只需要考虑足够的强度即可。

恒电位仪接线应采用铜线,远端应焊接。

基础工业用电可作为外加电流阴极保护系统恒电位仪的电源。

外加电流阴极保护系统中使用的电源类型有整流器、恒电位仪、太阳能电池、发电机、风力发电机等。

与其他外加电流供电系统相比,整流器更经济、操作方便。

电化学工作站恒电位法

电化学工作站恒电位法

电化学工作站恒电位法电化学工作站恒电位法是一种常用的电化学实验技术,用于研究电极材料的电化学性质。

本文将介绍电化学工作站恒电位法的原理、实验步骤和应用领域。

一、原理电化学工作站恒电位法是通过控制工作电极的电位,测量电流响应来研究电极材料的电化学性质的方法。

该方法通过在电极表面施加一个稳定的电位,使电极工作在恒定电位下,然后测量电流随时间的变化,从而获得电极与电解液的相互作用情况。

二、实验步骤1. 准备工作:清洗电极,制备电解液,连接电化学工作站。

2. 设置实验参数:设置工作电极的恒定电位,选择扫描速度和电流范围。

3. 开始实验:将电极浸入电解液中,开启电化学工作站,使电极工作在恒定电位下,记录电流随时间的变化。

4. 实验数据分析:根据测得的电流数据,绘制电流-时间曲线,分析电极的电化学性质。

三、应用领域电化学工作站恒电位法在许多领域都有广泛的应用,以下是其中几个典型的应用领域:1. 腐蚀研究:通过测量电极在不同电位下的电流响应,可以评估材料的腐蚀性能,从而选择合适的防腐措施。

2. 电化学储能:电化学工作站恒电位法在锂离子电池等电化学储能器件的研究中得到了广泛应用。

通过测量电极材料在不同电位下的电流响应,可以评估电化学储能器件的性能,并优化其设计。

3. 电催化剂研究:电化学工作站恒电位法可以用于研究电催化剂的活性和稳定性。

通过测量电极的电位和电流响应,可以评估电催化剂在催化反应中的效率,并优化其结构和组成。

4. 薄膜涂层研究:电化学工作站恒电位法可以用于研究薄膜涂层的性能。

通过测量电极在恒定电位下的电流响应,可以评估薄膜涂层的电化学性能和防护效果。

总结:电化学工作站恒电位法是一种常用的电化学实验技术,通过控制工作电极的电位来研究电极材料的电化学性质。

该方法在腐蚀研究、电化学储能、电催化剂研究和薄膜涂层研究等领域有广泛的应用。

通过测量电流响应,可以评估材料的性能,并优化其设计和组成。

电化学工作站恒电位法为电化学研究提供了一种有效的手段,有助于推动电化学领域的发展和应用。

长输管道埋地管线电位测量器恒电位仪的工作原理

长输管道埋地管线电位测量器恒电位仪的工作原理

长管道埋地管线电位测量器









河南汇龙合金材料有限公
恒电位仪整体说是一个负反馈放大,输出系统,与被保护物如埋地管道构成闭环调节,通过参比电极测量通电电位,作为取样信号进行比较,实现控制并调节极化电流输出,使通电点电位得以保持在设定的控制电位上。

恒电位仪本身就是一台整流器下的一个分支,具有恒电位,恒电流功能。

恒电位指的是,将参比电极反馈作为恒定标准,来控制整理器的输出。

如果一旦恒电位出现问题,比如说干扰,参比电极损坏等,这时恒电位仪怎么工作呢?这时需要恒电流功能,恒定电流输出,也就是说,电流输出不变,电压变化。

如果恒电位损坏了,用恒电流应该怎么设置呢?管道需要的电流是5A,这样的话我们应该将恒电流给定设在5A,最好能到测试桩,用便携参比电极测量下管道真实的电位是不是-1.2V,如果是,那么给定在5A就是合适的,如果小了就再加点电流,大了就减点电流。

只要仪器的放大倍数计算设计得正确,取样信号特性与仪器输入输出特性有足够的线性一致,并且调整良好,恒电位仪在额定工作范围内可使被保护物同电点的电位与设定的控制电位一致,误差一般在5mv以下。

正因其有使通电点电位保持金鱼恒定的性质,因此称为恒电位仪。

恒电位仪主要用途:是外加电流阴极保护系统中向被保护金属构筑物表面提供直流的关键设备。

恒电位仪

恒电位仪
4、恒电位仪应连续不间断运行,在设备自动状态出现故障时,可切换到手动状态运行。 5、设备出现故障时,应由电气专业维修人员检修。
常见故障
常见故障
一、电源指示不亮 故障原因:主电源断路器跳闸;电源熔断器熔断;指示灯损坏 处理方法:检查设备是否有短路,然后合闸;更换熔断器或指示灯 输出电压、电流达到最大;C1电位指示下降 故障原因:绝缘法兰短路;或与其它地下金属结构物短路;参比电极损坏 处理方法:修复短路的绝缘法兰,断开地下金属结构物;检查参比电极测量线或更换参比电极 二、噪声增大 故障原因:机箱放置不平;主继电器接触不良;主变压器、滤波电抗器螺栓松动 处理方法:机箱垫平;更换主继电器;拧紧松动螺栓 三、故障灯亮 故障原因:测试转换跳动;阳极或阴极汇流电缆开路;参比电极电缆开路或参比电极失效
结构组成
结构组成
恒电位仪理想的三电极恒电位仪电路主要由运算放大器、三电极体系、样品溶液、反馈电阻四部分构成。其 中三电极体系由工作电极、参比电极、辅助电极组成。工作电极的作用是在外加电位条件下,使待测溶液发生电 化学反应,从而测定该电极上产生的电流;辅助电极和工作电极组成一个导通回路;而参比电极作为工作电极和 辅助电极的基准电极。反馈电阻主要将工作电极产生的电流转换成电压,以符合后端采集输入的要求 。
恒电位仪的核心是比较放大器,由深度负反馈的差动放大器构成,一般采用性能优良的集成运算放大器担任, 其输入是控制和参比(取样)电路,输出到跟随放大、控制移相、振荡等电路生成触发脉冲,极化电源由晶闸管 整流电路构成,通过改变导通角实现调节输出。
操作步骤
操作步骤
(1)开机 a.将恒电位仪“手动给定”旋钮、“自动给定”旋钮逆时针调到底,将“手动/自动”开关扳到“自动”位 置,将“测量选择”开关扳到“给定”位置。 b.接通总电源,设备电源开关扳到“开机”位置,此时恒电位仪接通电源。 c.将“停止/运行”旋钮转到“运行”,此时恒电位仪电源接通。 d..慢慢调节恒电位仪的“自动调节”旋钮,观察电位表指示,达到设定值时停止调节。 f.将设备的“测量选择”开关扳到“C1”位置,此时毫伏表指示管道保护电位。如设备跳到“故障”可按 “复位”按键开关恢复运行状态。 g.完成上述操作后至少观察0.5小时,设备无异常发热无报警现象后,从电流表记录输出电流,从电压表记 录输出电压,从电位表记录保护电位。 (2)停机 将恒电位仪设备电源开关扳到“关机”位置,自动调节旋钮逆时针调到底。
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

R1
WE -
0V
OP2
+
EL与电流成正比
相当于再外加一个电压,抵消溶液 欧姆降补偿 电阻压降。
辅助功能-滤波
R
二阶压控滤波器
正常信号 噪音干扰后的信号
WE -
OP2
滤波
+
电流输出
噪音最主要成分是50Hz交流电的干扰!
消除方法 1. 滤波 2. 屏蔽 3. 采样频率调整为20ms的整数倍
恒电流
-
E
电压跟随
输入阻抗高,~1012W,电位测量准确
21
RE WE
应用:测量开路电位
虚地
R
i
i 00+
Vout
Vout= -iR
电流~电压转化
应用:测量电流
i=-Vout/R 1/R为电流灵敏度
RF
Ri
i
Vj
Vi
Ri
i 0-
Vout
i Vi Ri
0+
Vout
i RF
RF Ri
Vi
A RF 为放大倍数 Ri
模拟项目1
每次测量前其它参数都要设置正常,
仅改变一个参数
参比电极断路(RE=1000M) 辅助电极断路(CE=1000M) 工作电极断路(WE=1000M) 参比电极接地(节点57接地) 辅助电极接地(节点45接地) 工作电极接地(节点59接地)
测量节点49 (参比电极) 、55 (电流输出), 58 (工作电极) , 59 (辅助电极)的电压值
节点号
模拟窗口右键属性
读取电压
所有节点都显示
m代表10-3 n代表10-9
电路中重要元件说明
电流检测电阻 参比电极
辅助电极 溶液电阻 极化电阻 工作电极
模拟电路参数设置的注意事项与要求
1. 当电阻设置在10000MW以上代表断路 2. 当电阻设置在0.001W以下代表短路 3. R1 R2 R3三个阻值要保持相等,一般不需要修改 4. 运放不需要更改类型 5. 模拟时,可对其它元件进行适当修改
1.250 0.625
0.039
10100111
ED=6.523V
误差=ED -EA=0.010V
A/D测量时,最后一位数字会有偏差(1), 因此
测量误差为:
DE
E0 2n
A/D位数(n)越高,误差越小。
恒电位仪A/D转换器的位数一般为20、16、 14、 12位等。
对于A/D位数较低的恒电位仪,电流测量过程常出现台阶, 此时应该提高电流灵敏度(如1mA100mA)。
槽压VCW= V58
实验预想控制的电压、电流 E1=S1+S2 I1=E1/(Ru+Rf)
实际电压、电流 E2=V58-V49 I2=(V55-V58)/Ri
测试结果1
V49 V55 V58 V59 VCW E1 I1 E2 I2
正常状态
RE断路 CE断路 WE断路 RE接地 CE接地 WE接地
模拟项目2
OP3
+
i
RE
i
WE
EI
-
RI
OP1 +
CE
RF
WE
CE
i EI RI
i
EI
RI
-
与恒电位不同,参比电极对电流控制 反相放大器
+
无影响,它只负责电位测量!
恒电位仪主要技术参数
2263恒电位仪 的技术参数
电压调制范围: ±10V 槽压:±20V 最大(小)电流: ±200mA(120fA ) 电流灵敏度与分档:200mA~200nA 7挡 采样速率:50 kHz A/D精度:16 bits D/A精度:16 bits 电位上升时间:1ms 溶液电阻补偿范围:20MW~20W 计算机通讯接口类型:USB 其它附属功能(如交流阻抗,外输入/输出接口)、 软件功能、是否支持用户开发等
参比与辅助电极短路 参比与工作电极短路 辅助与工作电极短路
为了方便连线,可添加电阻, 把阻值设在0.001W以下
同样测量节点49 (参比电极) 、55 (电流输出), 58 (工作电极) , 59 (辅助电极)的电压值
RE~CE短路 RE~WE短路 CE~WE短路
测试结果2
V49 V55 V58 V59 VCW E1 I1 E2 I2
RE
E
t
i CE
溶液电阻
E 峰位移动,峰宽化 EL Ef WE
Ef=E- EL EL=i*Ru 电流越大,溶液电阻压降越明显
Ru通常在10W以上,当电流达mA级时,电位误差~10mV 必须考虑欧姆降补偿(利用电位阶跃测量溶液电阻)
信号输入 R
外输入 R
欧姆降补偿
R
-
Ri
OP3
+
-
OP1 +
CE
RE
Si=1mA
Si=100mA
简易恒电位仪电路示意
-1.0 V
RE
-1.0 V
-
-1.0 V
+
CE
电压信号输入
WE 0V
工作电极相对于参比电极的电压为1V, 即通常所说的工作电极的电压为1V
实用恒电位仪典型电路
R
1.0 V
OP3
+
电流灵敏度 Ri
信号输入 R 0V
-1.0 V
-
OP1 +
CE
1.0 V

i
1
E’
恒电位仪可以控制单根电极的 界面电位,从而研究它的电化 学特性。
现代恒电位仪的结构框图
通讯协议
USB,串口,GPIB(并口)
计算机
单片机
缓存
状态控制
D/A A/D
恒电位电路 电解池 电流转化
电子线路基础
电源、运算放大器、A/D与D/A
直流电源
变压

220V
正电源
整流
负电源
滤波
地,0V
对于恒电位仪,电源电压10~100V,它决定最大槽压
40
节点号 模拟时,需要指定节点号
元件属性与设置
一、 双击元件或者鼠标右键打开器件的属性页
对于电阻、电容、信号(电)源,主要是设置Value值
连线
每个元件两端都有引脚,鼠标移近会出现黑圆点
模拟
菜单“Analysis” “ Transient…”
主要参数
初始值 起止时间
节点号
模拟结果
三个常用工具 1. 显示网格 2. 显示标签 3. 读取电压
11
02
13
0
0

D/A
1
1
18
0.039 低位
通过电阻阵列进行等比分压+加法电路
10100111
E=6.523V
A/D 转化器与D/A相反,它把模拟信号转为数字信号
E EA=6.513V
t EA
比较器
数字信号 D/A ED
逐次比较, 直到ED>EA
基准电压 E0,如10.000V
5.000V
2.500
恒电位仪的原理与使用
目的与要求
熟练掌握电化学最基本仪器--恒电位 仪的原理与使用 较优化地设置恒电位仪实验参数 恒电位仪故障分析与排除
内容
恒电位仪的原理
1、溶液等效电路与三电极体系 2、电子线路基础 3、恒电位仪典型电路与结构 4、恒电位仪主要技术参数
恒电位仪模拟
恒电位仪使用与故障排除
1、基本实验技术与实验参数设置 2、常见故障与排除
RE
WE 0V
WE相对于RE的电压为-1.0V 与输入信号相同
R1
OP2
+ 电流输出
辅助功能-外输入
R
-
OP3
-(Ei+Eext)
+
电流灵敏度 Ri
Ei
Eext 外输入
0V
R
-
OP1 +
CE
-(Ei+Eext)
RE
WE 0V
R WE相对于RE的电压= Ei + Eext
R1
OP2
+ 电流输出
辅助功能-欧姆降补偿
二、恒电位仪的软件模拟
Electronics Workbench V5.0c
熟悉恒电位仪的原理与特点 课后练习,尤其是测量异常条件下的参数
软件使用
一、 打开文件“Potent.web”
恒电位仪电路
元件类型
信号源
电阻、电容 运算放大器
用鼠标选中具体器件,往工作窗口下拖
元件说明
电阻,阻值为10kW 标号为R1
反相放大
A>1 放大
Vout
RF Ri
(Vi
Vj)
加法运算
A<1 衰减
i Vi Ri
i
RF
0V
Ri
i Vi -
Vout
Vi +
Vi
i
0 Vi Ri
Vi
Vout RF
Vout
(1
RF Ri
)Vi
放大倍数 A 1 RF Ri
同相放大
数模转化器 D/A
计算机的CPU 、单片机只能处理不连续的二进制的数据(0、1) 即数字。但自然界的物理量决大部分是模拟量,即它们是连续
变化的。二者的联系要通过模数转化器(A/D) 和数模转化器 (D/A)这两个桥梁。
数字信号
模拟信号
计算机
单片机 D/A 恒电位电路
板载内存 A/D
电流转化
D/A转化器可以把数字信号转为模拟信号
基准电压 E0,如10.000V
相关文档
最新文档