3-恒电位仪工作原理及基本操作
恒电位仪的原理与使用
波形
计算机 单片机 D/A 恒电位电路
板载内存
A/D
电流转化
数字波形
E
模拟波形 DE
Dt
DE 扫描速度: Dt
t
DE：1～5mV Dt：最好0.02, 0.04, 0.06s.. 最差0.01, 0.03, 0.05s… （50Hz):
截至频率
滤波
滤波
正常信号 噪音干扰后的信号
Gain
fc
尖峰仪器仪器2仪器3仪器1仪器2仪器3仪器仪器1不能多点接地仪器4仪器接地chi软件使用简介cv参数设置实验技术参数滤波器初始电位上限电位下限电位扫描方向扫描速度电位采样间隔平衡时间电流灵敏度运行当上次数据未存而开始实验时提出警告同时保存文本数据便于origin作图显示控制串口号系统设置只选中最后一个选项便于origin导入数据导出设置积分设置积分段高斯峰用鼠标拉积分范围和基线积分电量2常见故障分析与排除电化学实验不正常时通常是外接线故障或者软件参数设置不当引起的
屏蔽箱
R
+ RE
R
+
WE
CE
R +
1
1. 参比电极接地（危险） :参比电极电位恒为0，无法形成 反馈，等效于参比电极开路，电压、电流溢出； 2. 辅助电极接地（非常危险） :辅助电极对地短路，电位失控， 内部电流非常大，但流过工作电极的电流为0，这种操作非 常危险，且不易觉察，若没有良好的保护功能，恒电位仪常 会损坏(烧功放）； 3. 工作电极接地（安全）:流过工作电极的电流为正常值，但 它短路到地，无法通过电流检测电阻，因此表观电流为0。 这种操作对恒电位仪、工作电极都无影响。
i
t
屏蔽技术
实际测量过程中（尤其是微小电流、暂态测量），电化学信号受到交流电 源（50Hz及其谐波，尖峰）以及高频噪音的严重干扰。若无法通过滤波抑 制，通常要对电解池进行屏蔽。
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。
恒电位仪说明
CPHV-1远传远控型高频开关恒电位仪使用说明书焦作市弘坤阴极保护防腐有限公司本机特性及操作综述CPHV—1高频开关恒电位仪，是我公司研制的新型节能降耗防腐仪器，整机采用高频开关电源技术，体积小、重量轻、效率高、全隔离，集智能自控手动调节为一体，是强制电流阴极保护系统外加电流的首选设备，本机节能高效，额定输出功率为400W，交、直流兼容性输入。
运行模式：一、机控控制模式1、手动选机控制：手动旋转选机转换开关，拨动至1号或者2号对应数字，相对的A机或者B机即可进入工作状态。
2、全自动上电工作模式：旋钮指向O为全自动上电运行模式，此时只要电源上电，机器即可自动投入运行，可以预先设定A机先运行或者B机先运行，在自动工作参比跟进模式下，保护电位超出保护范围（预设值为-0.85V— -1.5V），机器可以自动切切换至另外一台运行，本功能只能在自动范围下工作，恒电位仪在手动下将无法有效工作。
3、机控通断测试功能：在任意一台机器工作的状态下，按下通断测试按钮，机器即进入通12S断3秒测试状态。
（建议在使用本功能时采用手动工作模式，以免因参比反馈变化造成电流冲击）此时，通过保护电位表，可以适时查看管道电位变化情况。
（此功能在完全外加电流保护情况下有效，倘若有牺牲阳极参与保护，该功能无法准确测试极化电位情况。
测试情况软件将实时记录通断运行曲线轨迹，方便查阅。
）4、单机工作控制：可以选择自动恒电位参比跟进控制，也可选手动设定值输出控制。
在单机自动恒电位控制状态下，当参比电位超出阴极保护安全电位范围，机器会自动发出超限声光报警，当机器给定电位小于参比电位绝对值时，机器也会发出失控声光报警。
在手动状态下，报警电路将不会参与工作。
二、远程微机程序控制模式（本机采用RS485数据通讯端口进行远传远控，数据传输采用标准MODBUS—RTU协议）1、按下机柜控制面板的远控按钮：即可通过远程软件进行操控。
2、在远程控制的情况下：通过机控\远控按钮即可转入机器控制面板控制状态。
恒电位仪操作
启动及测试操作（注意：方框表示光标位置，光标移动使用左右键，修改光标所在位置数值使用上下键。）
1.将恒电位仪开机
2
2.按“恒电位”按键，显示器显示如图所示；
3
3.设置预置电位，设置操作通过按上下左右箭头完成；
4
4.按下“确定”按键ห้องสมุดไป่ตู้恒电位设置完成，并保存预置电位值
5
5.按下“运行”按键，恒电位仪开始运行，运行指示灯亮。
6
6.做好设备运行记录。
7
关机操作
1.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。
8
2.断开恒电位仪市电断路器。恒电位仪电源指示灯（红色）灭，液晶屏将没有显示，风机也停止工作。
9
3.做好设备停运记录；
10
恒电位仪切换操作步骤（每季度一次）
1.按照恒电位仪停机规程关闭运行中的恒电位仪
2.按照恒电位仪开机规程投运备用恒电位仪
3.做好切换恒电位仪记录
恒电位仪操作规程
阴恒电位仪操作规程一、使用范围、目的及编制依据本规程是用来规范和指导现场生产操作的指导性文件，主要用来指导恒电位仪的正确、安全操作，并保证其正常运行。
编制依据：《恒电位仪操作、维护保养说明书》。
二、恒电位仪的管辖范围恒电位仪的管线范围:给所在管线提供额定电流，使各管线达到额定保护电位。
三、恒电位仪主要技术参数1.恒电位仪型号：PS-1；KGL-2×24/10；HXD-1；HDV-4D/3；PS-1LC;PS-1T等；2.恒电位仪输入电压：DC 24V、AC 220V。
3.恒电位仪保护数值：-0.85v—-1.5v四、风险提示及应急处理1、风险提示触电。
2、应急处置人员触电后，立即关断相关电源或使伤者脱离电源，然后对伤者进行救护，严重时送往医院。
五、操作规程1、操作前的检查1)戴好防护手套；2)检查安装线是否按使用说明书的要求连接，电源是否正常，机壳接地是否良好。
2、启机及测试操作1)将面板上的“控制调节”旋钮反时针旋到底；2)将工作方式开关置“自动挡”，“测量选择”开关置“控制”档；3)断开接线板上的“输出阳极”端子与阳极的连线；4)将面板上的“电源开关”旋至“自检档”，顺时针旋转“控制调节”旋钮，将控制电位调到保护值；5)将“测量选择”开关在“控制”挡与“保护”挡之间切换，电位表显示值应一致；6)将面板上的“电源开关”旋至“停止”挡；7)将“输出阳极”端子与阳极的连线；8)将面板上的“电源开关”旋至“工作”挡，旋转“控制调节”旋钮，使管道电位达到保护值。
9)做好设备运行记录。
3、关机操作1）将面板上的“控制调节”旋钮反时针旋到底；2）将面板上的“电源开关”旋至“停止”挡；3）将“输出阳极”端子与阳极的连线；4）做好设备停运记录；六、巡检内容1）检查恒电位仪输出电压、输出电流、保护电位是否正常（根据恒电位仪额定输出）2）检查各接线端子连接是否良好。
3) 检查控制保险是否正常。
4）检查变压器温度是否正常，设备内有无异味。
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。
恒电位仪安全操作及保养规程
恒电位仪安全操作及保养规程恒电位仪（Constant Potential Instrument）是一种用于放射性检测的仪器，由于涉及放射性物质，操作必须严格按照规程进行，以确保操作人员的安全。
本文将介绍恒电位仪的安全操作及保养规程，以确保仪器的正常使用和维护。
一、安全操作1.1. 操作前准备在操作前，应先了解恒电位仪的结构，功能及操作方法，并接受培训和考核。
因为恒电位仪需要接触放射性物质，必须在有关人员的监督下进行操作。
同时，充分了解控制板的按键功能和屏幕显示内容，以防止操作过程中出现误操作。
在使用过程中，应清楚了解仪器的各个部件的作用及性能指标，视情况合理使用。
在确保操作正确的前提下，应注意勿拆动、增加或改变恒电位仪的任何零部件。
当使用完成后，应将仪器的各个部分恢复为原状，以保持好的仪器使用状态。
1.2. 放置检测物恒电位仪是用于辐射检测的仪器，必须放置在安全的区域进行操作。
在测量辐射源时，首先应该将辐射源放入装有铅片的盒子中，以减少辐射对人体造成的危害。
同时，应保持安全距离，将仪器放置在安全的位置操作。
在进行辐射检测时，应将待检测的样本按照要求放置在恒电位仪的检测区域内，避免交叉污染和误操作。
操作时须佩戴合适的防护设备，如手套、口罩、防护服等，以最大程度地减少对人体的伤害。
1.3. 操作流程1.3.1. 启动与初始化启动恒电位仪前，应确认仪器是否正常，然后按下仪器上的开关。
初始化仪器时，应确保系统自检完成并无异常。
此时，同时应确认仪器的状态是否符合待测辐射源的种类和活度的要求。
1.3.2. 开始测量开始测量前，应选定要测量的样品，确保未超出仪器的工作范围。
并按照仪器的操作流程，将样品放置在检测区域，以便测量器检测。
在检测期间，应注意观察仪器的工作状态，如若操作不当，应立即停止操作，排除异常。
1.3.3. 结束测量当测量完毕后，应及时关闭仪器，将待测样品及辐射源归位。
检查仪器的各项功能是否正常，以便下次使用时直接启动。
恒电位仪操作规程
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。
维护保养及注意事项
维护保养 1、日常仪器的使用与维护，应保持仪器表面的清洁。 2、每月用干的毛刷清理百叶窗和风机罩上的灰尘，清理时应停机。 3、恒电位仪每月切换一次(配有手动切换档）。切换时先关后开， 只许开一台，另一台必须关。 4、恒电位仪、恒电位仪控制柜应每月检查一次，每季维护一次。
检查接电阻是否小于4Ω，检查设备各连接线是否连接正确、牢 固，检查接头处是否接触良好。 5、雷雨季节和多雷雨地区应经常检查避雷电路。 6、建立设备档案，认真填写运行、维修、故障记录。 注意事项 1、遇雷电天气时，应关闭恒电位仪，并及时上报上级主管部门。 2、保证恒电位仪正常散热，恒电位仪后面板应距墙300mm以上。 3、由于机内有高压，非专业人员不得打开机箱，以免发生危险。
恒电位仪操作规程
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。
关机操作 按下恒电位仪操作面板上的“停止”
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
极
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
阳
参
极
比
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。
管道阴极保护基本知识
管道阴极保护基本知识管道阴极保护基本知识内容提要：◆ 阴极保护系统管理知识◆ 阴极保护系统测试方法◆ 恒电位仪的基本操作一、阴保护系统管理知识（一）阴极保护的原理自然界中，大多数金属是以化合状态存在的，通过炼制被赋予能量，才从离子状态转变成原子状态，为此，回归自然状态是金属固有本性。
我们把金属与周围的电解质发生反应、从原子变成离子的过程称为腐蚀。
每种金属浸在一定的介质中都有一定的电位, 称之为该金属的腐蚀电位（自然电位），腐蚀电位可表示金属失去电子的相对难易。
腐蚀电位愈负愈容易失去电子, 我们称失去电子的部位为阳极区，得到电子的部位为阴极区。
阳极区由于失去电子（如铁原子失去电子而变成铁离子溶入土壤）受到腐蚀，而阴极区得到电子受到保护。
阴极保护的原理是给金属补充大量的电子，使被保护金属整体处于电子过剩的状态，使金属表面各点达到同一负电位，金属原子不容易失去电子而变成离子溶入溶液。
有两种办法可以实现这一目的，即牺牲阳极阴极保护和外加电流阴极保护。
1、牺牲阳极法将被保护金属和一种可以提供阴极保护电流的金属或合金（即牺牲阳极）相连，使被保护体极化以降低腐蚀速率的方法。
在被保护金属与牺牲阳极所形成的大地电池中，被保护金属体为阴极，牺牲阳极的电位往往负于被保护金属体的电位值，在保护电池中是阳极，被腐蚀消耗，故此称之为“牺牲”阳极，从而实现了对阴极的被保护金属体的防护，如图1—3。
牺牲阳极材料有高钝镁，其电位为-1.75V；高钝锌，其电位为-1.1V ；工业纯铝，其电位为-0.8V （相对于饱和硫酸铜参比电极）。
2、强制电流法（外加电流法）将被保护金属与外加电源负极相连，由外部电源提供保护电流，以降低腐蚀速率的方法。
其方式有：恒电位、恒电流、恒电压、整流器等。
如图1-4 示。
图1-4 恒电位方式示意图外部电源通过埋地的辅助阳极将保护电流引入地下，通过土壤提供给被保护金属，被保护金属在大地中仍为阴极，其表面只发生还原反应，不会再发生金属离子化的氧化反应，使腐蚀受到抑制。
阴极保护
（2）牺牲阳极阴极保护优缺点： 优点：①不需要外部电源。 ②对邻近构筑物无干扰或干扰很小。 ③投产调试后可不需管理。 ④工程越小越经济。 ⑤保护电流利用率高。 缺点：①驱动电位低，保护电流调节困难。 ②使用范围上受土壤电阻率的限制。 ③对于大口径裸露或防腐层质量差的管道实施困难。
④在杂散电流干扰强烈地区，将丧失保护作用。
恒电位仪使用条件及注意事项： 1、手动输出调节电位器应反时针旋到底，以免在由“自动”转“手动 ”时输出电流过大。 2、当仪器需“自检”时，工作方式开关应置“自动”档禁止置“手动” 档。因机内假负载可承受的功率较小，若置“手动”档时，有可能 把机内假负载烧毁。 3 仪器从“手动”档切换到“自动”档时，应先关机，将“工作方式 ”开关置“自动”后再开机。因仪器在“手动”工作时，自动控制 部份处于失衡状态，此时如直接切换到“自动”档仪器工作将不正 常。 4 当仪器需“自检”时，应事先将仪器后板的输出阳极连线断开。
更换保险管。
六、管道保护点位测试
管道保护电位测试： 1、测试前检查：①携带的饱和硫酸铜参比电极内溶液液位是否在铜电 极的2/3以上，硫酸铜溶液中是否有硫酸铜结晶体。如果参比电极 的液位低于铜电极的2/3，要适量加注纯净水，并轻轻摇动参比电 极，直至溶液均匀；摇动后的均匀溶液中如果没有硫酸铜结晶体， 尚需向溶液中添加一定量的晶体硫酸铜，以保证溶液处于饱和状态。 ②检查饱和硫酸铜参比电极的连接线，连接点是否存 在松动、锈蚀、折断情况，及时拧紧连接线，清除连接点的铜锈或 更换连接线；以减少连接点的接触电阻，保证测试数据的准确。 ③检查数字万用表的表笔，是否有接触不良、断线情 况，并及时更换。 ④数字万用表电池电量是否充足，电池电量不充足要 及时更换电池。 ⑤要保证便携式饱和硫酸铜参比电极底部软木塞有良 好的渗透性，测试前应将其放入水中浸泡一段时间，保持其渗而不 漏状态。
简单介绍一下恒电位仪电路
恒电位仪是电化学、电分析测试中最基本的仪器。
恒电位仪电路也是许多专用电化学测试仪器的核心。
恒电位是一个把工作电极和参比电极之间的电位控制在某一固定电位和所选电位的装置。
有几种可能的结构，图2-3给出了最简单的一种，利用它概述了有关原理。
图2-3中电解池被近似化为一种溶液电阻与双层电容串联的极为简单的等效电路。
可以看到这一装置只是一个简单的电压跟随器，它将参考电极和工作电极的输出电压保持在程序设定的电位E1。
处于接地电位的工作电极相对参比电极有一个-E1的电位。
因此输入电压在电池中被倒了相。
但在这一回路中没有给出测量通过电解池电流的装置，而在图2-4中，我们给出了一种更好的设计。
暂时忽略放大器2和3，与图2-3中的电流回路比较立即可以看到放大器1在倒相加法器结构中是控制放大器。
此电路用来保持累加点S处于虚地，这样可设定电压E1和E2，使其在参比电极和接地之间进行倒相、累加和控制。
工作电极的电位由放大器3保持在虚地状态，这样工作电极相对参比电极的电位为+(E1+E2)，在这种恒电位仪中没有符号转化。
在电化学系统中反馈电路含有参比电极，恒电位仪的输入电流不能大到足以极化这一电极。
在此，通过在反馈回路中包括一个电压跟随器(放大器2)作为阻抗匹配单元，利用运算放大器的高输入阻抗特性就做到了这一点。
这样参比电极上所通过的电流只能归之于运算放大器的输入阻抗和输入偏流。
一般商品参比电极在其设计中有陶瓷栓塞，这样参比电极的电阻可以很容易地达到1MΩ值。
典型的实际双极运算放大器输入偏流为10-}A数量级，这使电位偏差0.1V。
参比电极和非倒相输入间的高阻抗使这一部分电路对电源的交流噪声极为敏感，它无法从信号中分离出来。
为了减小这一点，参比电极的引线应是屏蔽的，且将电压跟随器尽可能靠近电极。
放大器3用来实现电流到电压的转换，用来测定流过电池的电流，并以电压形式显现出来，输出Eout，简单地表示为乘积。
全部电解池电流都流过反馈电阻。
恒电位仪简介
恒电位仪内容简介原理：三相380伏交流电源由U、V、W、N端输入，经电源开关（K1），熔断器F1、F2、F3输入到主整流变压器（TB1），其次级电压经三相全控整流桥整流成直流脉动电压，再经滤波电抗器L1，滤波电容C，滤波成纹波系数达到要求的直流电源，通过改变晶闸管KP1-6的触发脉冲角来调节输出电压的大小。
结构：产品为柜式结构，柜体上方为晶闸管组件及控制电路CU2（SL07014），DC24V电源板CU3（TS-125）和抗交流干扰滤波器L2、L3。
晶闸管组件下方为电源变压器TB2，继电器J1、J2，柜体后下方为主整流变压器TB1，滤波电抗器L1，柜体前下方为电器板，板分别装有熔断器F1～F7，以及交流输入端子U、V、W、N，直流输出端子+、-和信号输出端子X1，输出熔断器F8，设备仪表板上方装有控制电路板CU1（SL07013），下方安装有停止—运行电源开关K1。
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。
值得说明的是零位接阴是接于通电点几乎同一点（以电的概念解释就是同一点，施工时应该离开50～100mm，避开电流涌入），但是必须用单独接线，因为零位接阴是整个仪器电路的地，这个“地”必须建立在被保护物（管道）上，才能实现正确控制，因此绝不能使用短线把零位接阴与输出阴极接在一起，虽然那按电的概念也是同一点。
恒电位仪的正输出端与阳极相连，负出端与管道相连，下面放一标准的参比电极。
恒电位仪最新操作规程.doc111
恒电位仪操作规程
一、开机
1、开机前，将智能控制面板上“控制调节”电位器旋钮逆时针旋到底，将“工作方式”开关置于“自动”档，测量方式选择“控制”档。
开机默认为A机工作。
2、开启设备电源开关。
二、参数调节过程
1、用平口螺丝刀微调“控制”旋钮，待保护电位调节至1500mv以下，输出电流调节至为0.2A，输出电压调节至0.18V。
A机与B机均用此方法调节，调节完毕后将“测量选择”置“工作”档。
2、恒电流设定，将“测量方式”调至“控制”档，打开控制板上恒流设定开关，此时面板状态指示灯显示黄色，表明进入恒电流状态。
根据现场管道实际电流，用平口螺丝刀调节控制板“恒流调节”电位器，使电流达到欲控值，设定为0.2A。
三、自检
将输出阳极连线断开，将控制调节电压调至零，按住“自检”按钮，调节到电压为400mv-500mv时，电流为0.06A，说明设备运行正常。
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三、故障分析与处理
（四）、结论
通过以上维修我们感到按这一步骤排查判断故障, 对处理故障有一
定优点:
(1) 判断故障的思路较清晰, 逐步排查故障, 处理时不至于盲目动
手。 (2) 能缩小故障范围, 降低维修费用。 (3) 按这一检查步骤, 管道保护人员能较好地掌握对恒电位仪的一 般故障维修。
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。
三、故障分析与处理
⑵ 苏东xx站恒电位仪故障报警, 把仪器打到“自检”试机, 仪器 工作不正常, 无电流、电压输出, 调到“手动”试机, 同样没有输出电
如参比电极电缆断开或参比电极流空, 恒电位仪输出电流则漂动不
定。
三、故障分析与处理
恒电位仪常见故障及处理方法
故障现象
一、电源灯不亮 1、电源未接通 2、发光灯烧坏 1、开关接线头松动或脱落 2、直流过流继电器吸合 1、偏移调整过高 1、输入交流电压过低 四、输出电压调不到额定值 2、偏移调整过低 3、有晶闸管开路 4、变压器缺相或同步缺相
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。 (5) 当恒电位仪开到“手动”工作方式,就不能工作, 可先查各熔断 器是否完好, 数字表显示是否正常, 稳压电源各组电压是否正常工作。
既相互独立, 又是一个有机体 , 当其中一部分出现故障时 , 仪器就不 能够正常工作 , 因此恒电位仪可以看作是阴极保护系统的窗口 , 通过 这个窗口可以观察出系统症状所在 , 从而进行处理。近年来我们在PS - 1 恒电位仪的使用中 , 通过对恒电位仪的维护和故障处理 , 从中摸 索出一套故障判断的程序。
三、故障分析与处理
阴极设施包括作为阴极的管道、阴极电缆、零位接阴电缆。当阴极 电缆断开时, 不仅恒电位仪输出电压增高, 输出电流为零, 而且电位溢
出。判断此故障可把零位接阴电缆、阴极电缆从恒电位仪上断开, 用万
用表电阻档测量两电缆是否联通, 以说明阴极或零位接阴电缆是否断开。 当仪器输出电流较高时, 说明被保护的管道存在管道防腐层破损严 重、防腐层绝缘电阻较小或与其它管道搭接等问题, 这类问题的处理较 复杂, 需要结合管道大修进行和检测搭接点。
检查触发电路时, 可先用好的触发板试机, 当确定为触发板故障后, 再
依次测试各级元件是否有损坏(对同步集成块可用好的集成块直接对比) 。
三、故障分析与处理
(6) 如各控制板都正常 , 则故障可能在主回路 , 可查经过变压器的 电压是否正常, 整流回路的二极管、可控硅是否被击穿造成开路或短路。 (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。
二、基本操作及注意事项
控制台主电源合闸 控制台控制电源合闸
图 4 操 作 及 注 意 事 项
A机/B机定期转换
控制台A/B机工作转换开关置于A机 /B机 控制台工作/自检开关置于工作档
控制台上的自检为检查恒 电位仪是否能正常工作， 建议一直将此开关置于工 作档
恒电位仪A/B主电源合闸
恒电位仪A/B机，停止/启动开关置 于启动 恒电位仪工作，自检/工作档位置于 工作档 给定电位器顺时针旋转直至所 需设定电位值 如需关机请按以上流程反顺序 操作 给定电位器，顺时针旋 转为增加给定电位值， 逆时针旋转为减少给定 电位值，其有很细的限 位器，请旋转扭动时谨 慎
1、调整
2、调节4W2～4W4，使其保持同步脉冲平衡 1 、调 5RP5 、 5RP4 和 8RP1 、 8RP2 ，使其达到额定值报 警 1、更换 2、焊牢 3、加快积分 1、更换 2、接上 1、接上 2、更换熔芯
六、输出调不到额定值，即报警
1、3IC输出值变低或变高 1、给定电位器坏
七、给定调节无效
开ZK2，后将控制开关S1置于启动位置（从断打到通）； ⑤ 顺时针慢慢拧“给定”电位器，当电位器处于某一刻度时，则直流电压 表、电流表和电位表的指针示值应为某一恒定值，此时，电位仪处于“工作” 状态； ⑥ 当电位仪在工作状态时，按通12秒，断3秒方式间隙工作，在断3秒时其 电流表、电压表指示值为零，而电位表有指示并为未被极化时的电压值。
三、故障分析与处理
图4、故障判断程序
三、故障分析与处理
（二）、几种常见故障及处理方法
(1) 恒电位仪出现故障时, 可把仪器旋钮打到“自检”试机, 如正
常说明恒电位仪工作正常 , 故障点可能在现场部分 , 如有备用仪器也 可切换到另一台试机, 如另一台也不正常,说明现场故障, 反之故障在 恒电位仪。 (2) 恒电位仪有手动、自动两种工作方式, 当确定为恒电位仪故障
+
MAS-2000 防腐电源
-
阳 极
土壤
参 比 极
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
输出阳极输出阴极 R N + 零位 参比 接地 220V 火线 零线 阳 极 参 比 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
图3、 MAS-2000恒电位仪
后, 可把仪器工作方式旋钮打到“手动”试机, 用“手动”调节, 能
输出电流、电压, 说明主回路、稳压电源、触发电路工作正常 , 故障 在自动部分。
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,
谢谢大家！
恒电位仪工作原理及基本操作
中国石油长庆油田分公司 第五采气厂作业三区 主讲人：王刚 二○一三年三月
提纲
• 一、恒电位仪工作原理 • 二、基本操作及注意事项
• 三、故障分析与处理
一、恒电位仪工作原理
（一）、阴极保护基本原理
阴极保护技术被广泛地应用于埋地金属管道和处于腐蚀介质中的设 施, 以防止或延缓金属管道及设施的腐蚀 , 延长其使用寿命。阴极保
再依次断开控制电源开关ZK1和主电源开关ZK0。
二、基本操作及注意事项
⑸ 注意事项
① 接线一一对应，不得接错。当仪器在作“自检”或“工作”转换时都应 该先将“给定”电位器反时针拧到底并关机，以避免造成设备电流冲击过大而 烧坏设备； ② 当仪器处于“自检”状态时，电位表的指针值实际上是取的直流输出电 压反馈信号而不是真正的参比测量信号； ③ 平时，手动输出调节电位器应反时针旋到底，以免在由“自动”转“手 动”时输出电流过大； ④ 仪器从“手动”档切换到“自动”档时，应先关机，将“工作方式”开 关置“自动”后再开机。因仪器在“手动”工作时，自动控制部分处于失衡状 态。此时如果直接切换，仪器工作将不正常。
二、基本操作及注意事项
⑶ 工作开机
① 将控制面板上的“给定”电位器反时针拧到底，将自检/工作开关S2置 于“工作”位置； ② 按工作接线图示2接线，并确定接线正确； ③ 将“A/B机转换”开关S0置于中间位置，先接通操作台“主电源”开关 ZK0，后接通“控制电源”开关ZK1；
④ 将“A/B机转换”开关S0置于“A机”（或“B机”）位置，先合三相空
2、脱线 3、积分压的过慢
八、有输出电流电压，无电位
1、参比电极坏 2、线脱落或断开 1、阳极床引线（即负载）断开 2、快熔熔断
九、有输出电压，无电流
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
可能原因
2、更换灯管 1、重新加固或接好
处理方法
1、检查接线、开关、将电路接通
二、开关开启后，不启动 三、输出电压关不断
2、检查继电器，使其复位 1、调电位器4W1，使其关断 1、改变输入电压，使其符合标准 2、调4W1，使输出达到额定值 3、更换 4、查清原因，改正、接上
1、供电三相电压不平衡
五、变压器三相输入 电流不平衡 2、三相同步相位差，不是1200
恒电位仪上的自检为需消除 IR降、检测保护时使用，为 通12S，断3S，在断3S时其 电流表、电压表指示值为零， 而电位表有指示并为未被极 化时的电压值。
提纲
• 一、恒电位仪工作原理 • 二、基本操作及注意事项
• 三、故障分析与处理
三、故障分析与处理
（一）、概述
阴极保护系统包括辅助阳极设施、阴极设施及恒电位仪, 这三部分
流、电压, 说明主回路有故障, 用万用表逐级测量至桥式整流电路, 测
出二极管被击穿。 ⑶ 恒电位仪发生故障, 将工作状态旋钮打到“手动”试机, 有输
出电流、电压, 说明主回路、稳压电源、触发电路工作正常, 判断故障 在自动部分。检查比较放大板 , 去掉报警限流集成块再试机 , 若还有故
障, 判断故障在比较器和阻抗变换回路。检查至比较器IC1 集成块时,
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； ② 将负载接线，并确定接线正确； ③ 将“A/B机转换”开关S0置于中间位 置，先接通操作台“主电源”开关ZK0，后 接通“控制电源”开关ZK1； ④ 将“A/B机转换”开关S0置于“A机” （或“B机”），先合三相空开ZK2，后将 控制开关S1置于启动位置（从断打到通）； ⑤ 顺时针慢慢拧“给定”电位器，同时观 察直流电压表、电流表和电位表的指针应保 持在相应的恒定值，此时，电位仪处于“自检 ”状态，并对假负载供电； ⑥ 在完成自检开机过程后，将控制面板上的“给定”电位器反时针拧到底， 先将控制开关S1从通拨向断，再断开三相空开ZK2，此时自检完成。