-恒电位仪工作原理及基本操作
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。
HDY-Ⅰ 恒电位仪 使用说明书
HDY-Ⅰ恒电位仪(教学用)使用说明书一、简介HDY-I型恒电位仪可同时显示电流和恒电位值，可广泛应用于电化学分析及有机电化学合成等方面。
可通过USB接口（选配）与电脑相连接，使数据显示更加清晰直观，电路中采取了保护电路，具有安全性和可靠性，特别适合各大院校物化实验室使用。
二、技术指标（一）工作条件1、电源电压：～220V±10%50Hz2、环境温度：-5℃～40℃3、湿度：≤85%（二）技术指标1、恒电位范围：-1.9999V— 1.9999V±2.000V—±4.000V连续可调2、恒电流范围：-1.0000A—1.0000A分档±1A、±200mA、±20mA、±2mA、±200uA、±20uA、±2uA3、最大输出槽电压：±20V、±30V4、最大输出电流：±1A5、参比探头输入阻抗：＞1012Ω三、恒电位仪前面板功能说明恒电位仪前面板如下图所示，以作用化分为14个区：图一前面板示意图*区1用于仪器系统调零，有“电压调零”和“电流调零”，调零方法见“七、仪器调零及验收测试”。
*区2电源开关。
*区3是仪器功能控制按键区，有五个功能键：“平衡”、“恒电位”、“参比”或“恒电流”等工作方式,与该按键配合，区4的四个指示灯用于指示相应的工作方式。
5的两个指示灯用于指示所选择的负载状态，“模拟”状态时，选择仪器内部阻值约为10KΩ电阻作为模拟负载，“电解池”状态时，选择仪器外部的电解池作为负载。
7的两个指示灯用于指示负载工作状况的通断，“通”时仪器与负载接通，“断”时仪器与负载断开。
“恒电位”工作方式时，通过该按键可选择0～1.9999V或2～4V内给定恒电位范围；“恒电流”工作方式时，只能选择0～1.9999V的内给定恒电位范围。
与该按键配合，区6的两个指示灯用于指示所选择的内给定范围。
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。
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3.做好设备停运记录；
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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
恒电位仪安全操作规程
恒电位仪安全操作规程恒电位仪是一种用于测量电位差的仪器，广泛应用于医疗、工业、科研等领域。
由于其特殊的工作原理和使用要求，正确的操作和安全措施对于保护用户的个人安全和设备的正常工作非常重要。
下面是恒电位仪的安全操作规程，以便用户正确操作并避免事故发生。
1. 操作前准备在使用恒电位仪之前，必须先了解其使用说明书和操作手册，熟悉仪器的主要功能和参数设置。
确保所使用的仪器符合国家标准，具备相关认证和检验报告。
2. 仪器安装恒电位仪应安装在平稳的工作台上，并保持仪器的稳定性。
仪器的电源线应连接到接地插座，并确保接地良好。
避免仪器与其他电气或磁性设备放置过近，以免干扰仪器的正常工作。
3. 仪器操作恒电位仪在操作时需要注意以下几个方面：- 使用前检查仪器是否有损坏或异常，如发现任何问题要及时报修或更换。
- 仪器的操作面板和按键不得被异物覆盖或遮挡，以便用户能够清晰地看到和使用。
- 仪器操作过程中，不得随意更改或调整仪器的参数设置，以免影响测量结果和仪器性能。
- 仪器使用完毕后，应及时关闭电源，防止长时间待机造成的安全隐患。
- 避免将恒电位仪放在潮湿、高温或有腐蚀性气体的环境中，以免影响仪器的工作稳定性和寿命。
4. 使用人员要求恒电位仪的使用必须由经过相关培训和授权的人员进行，不得随意交给没有专业知识和技能的人员操作。
操作人员应熟悉仪器的工作原理和操作方法，并严格按照操作规程进行操作。
5. 安全防护在使用恒电位仪时，应注意以下几个安全防护要点：- 在操作过程中，佩戴防护眼镜、隔热手套、防护服等个人防护装备，以防受到电击、高温等伤害。
- 避免在有水、湿度较高的环境中操作，以减少发生触电和短路的风险。
- 在测量电位差时，应避免直接接触导线和电极，以免发生电击事故。
可以使用绝缘性好的工具进行操作。
6. 仪器维护和保养定期对恒电位仪进行维护和保养是确保仪器正常工作和延长使用寿命的重要环节。
定期检查仪器的电源线、插头、连接线等是否完好，如有问题及时更换。
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
IHF数控高频开关恒电位仪使用说明书
高频整流：高频交流变换为高频直流。
输出滤波与采样：高频脉动直流净化为高质量的直流。同时完成输出电压和电流的采样，反馈到中心控制单元
参比输入：参比信号经本单元接入设备
参比信号隔离放大：这是参比信号综合处理系统，通过隔离、放大等过程，参比的系统接线方式和信号强弱均不受限制。
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。
4.2.2恒电位仪配合控制柜使用时：
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。
2）断开控制柜操作面板上电源开关，控制柜操作面板上的恒电位仪停止指示灯亮。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。
IHF系列数控高频开关恒电位仪用于土壤、海水、淡水、化工介质中的钢质管道、电缆、钢码头、舰船、储罐罐底、冷却器等金属构筑物的强制电流阴极保护系统，也可用于电镀、电解、金属表面处理等。
1.1 产品型号
IHF-□/□
输出额定电压
输出额定电流
产品代号
示例：IHF- 50/36表示输出电流50A、输出电压36V的高频开关恒电位仪。
GB/T4728 《标注符号要求》
GB50057-98《结构防雷击保护》
Q/02 YHK002-2005《IHF数控高频开关恒电位仪》
IEC 76《Power transformers》
IEC 79《Electrical apparatus for explosive gas atmospheres》
一种控制参比电位调节围为：-2500mV~1000mV
恒电位仪说明书
4.2.2恒电位仪配合控制台使用时：
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。
2）断开控制台操作面板上电源开关，控制台操作面板上的恒电位仪停止指示灯亮。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。
按“确定”键，恢复专家参数成功。液晶屏显示图例如下：
要设置专家参数时，进入主菜单，移动上下箭头键，移动光标到“2.设置专家参数”，按“确认”键，进入设置专家参数提示框。液晶屏显示图例如下：
按“确认”键，设置专家参数成功。液晶屏显示图例如下：
说明：“恢复专家参数”用于恢复上次保存的设置内容。“设置专家参数”用于保存已经设置好的参数。
4.
4.1
4.1.1恒电位仪单独使用时：
1）确认所有接线正确无误。
2）合上恒电位仪市电断路器。恒电位仪市电指示灯亮。恒电位仪液晶屏先显示LOGO：
而后进入主界面，显示：
此时，恒电位仪已经进入工作状态。
注意：恒电位仪进入的工作状态是上次断电前的状态，例如：
如果上次断电前，恒电位仪处于“恒电位”的“运行”状态，则开机后，自动按照上次设定的参数开始运行。此时“运行”指示灯亮，液晶屏状态栏显示“恒电位”、“运行”，仪器应该有电流、电压的输出。液晶屏显示图例如下：
IHF系列数控高频开关恒电位仪用于土壤、海水、淡水、化工介质中的钢质管道、电缆、钢码头、舰船、储罐罐底、冷却器等金属构筑物的强制电流阴极保护系统，也可用于电镀、电解、金属表面处理等。
1.1
IHF-□/□
输出额定电压
输出额定电流
产品代号
恒电位仪操作规程
恒电位仪操作规程恒电位仪是一种常用的电位差测量仪器，广泛应用于科研实验室和工业生产中。
为了正确、安全地操作恒电位仪，避免人员和仪器的损害，以下是恒电位仪的操作规程。
一、安全操作规程1. 恒电位仪必须放置在通风良好的环境中，远离可燃物和水源。
2. 在操作恒电位仪之前，务必穿戴防静电手套和静电吸附衣，并站在防静电地板上。
3. 在操作恒电位仪之前，必须了解设备的使用说明书和相关安全注意事项，并保持仪器的整洁和维护。
4. 恒电位仪只允许专业人员操作，不得擅自移动、拆卸或修理仪器。
5. 在操作恒电位仪时，要注意避免与其他金属物品接触，以免引起电位差干扰。
二、操作步骤1. 打开恒电位仪的电源开关，并确保仪器的电源指示灯亮起。
2. 等待恒电位仪进行自检，确保仪器正常运行。
3. 将待测样品连接至恒电位仪的引线端口，确保连接牢固。
4. 调节恒电位仪的电位差范围和输出模式，根据实际需求选择合适的测量参数。
5. 确保恒电位仪与计算机或其他数据采集设备的连接正确，以便进行数据记录和分析。
6. 按下测量按钮，开始进行电位差测量，并等待测量结果的稳定。
7. 记录测量结果，并根据需要进行后续数据处理和分析。
三、维护保养1. 在操作完恒电位仪后，及时关闭电源开关，并进行仪器的清洁和维护。
2. 清洁恒电位仪时，应使用干净的软布轻轻擦拭，切勿使用有机溶剂或腐蚀性清洁剂。
3. 定期检查恒电位仪的连接线和插头，并确保其完好无损。
4. 定期检查恒电位仪的电源线、传感器和显示屏，确保其正常工作。
5. 如发现恒电位仪出现故障或异常情况，应立即停止使用，并联系专业人员进行维修或更换。
四、使用注意事项1. 在操作恒电位仪时，应遵守相关的安全操作规程，切勿违反操作流程或使用不当。
2. 在操作恒电位仪时，应避免受潮、受热、受震动等环境因素的影响，以保证测量的准确性。
3. 在操作恒电位仪时，应避免与高压、高温或高强度磁场等不安全环境接触。
4. 在操作恒电位仪时，要注意防止静电干扰，避免静电对测量结果的影响。
恒电位仪工作原理 恒电位仪工作原理
恒电位仪工作原理恒电位仪工作原理恒电位仪应由专人负责操作，维护和修理保养。
操作工的职责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。
恒电位仪操作规程
恒电位仪操作规程
《恒电位仪操作规程》
一、设备准备
1. 检查恒电位仪是否完好无损，是否有漏电现象。
2. 接通电源，检查仪器是否能够正常启动。
二、连接电极
1. 将电极插入仪器对应的插槽中。
2. 确保电极连接牢固，不易松动。
三、设置参数
1. 调节仪器的电压和电流参数，根据实际需要进行调整。
2. 确认设置无误后，进行下一步操作。
四、操作步骤
1. 将待测物品放置在电极之间。
2. 按下启动按钮，记录实验数据。
3. 实验完成后，按下停止按钮，关闭电源。
五、清洁保养
1. 每次使用后及时清洁电极，防止污垢积累影响仪器使用寿命。
2. 定期对恒电位仪进行维护保养，确保仪器的稳定性和准确性。
六、安全注意事项
1. 使用恒电位仪时应注意防潮防水，避免发生短路或其他意外情况。
2. 操作过程中严禁触碰高压电极，以免触电危险。
恒电位仪是一种用途广泛的实验设备，正确的操作规程能够确保实验数据的准确性和操作人员的安全。
希望使用人员能够遵守上述操作规程，做到安全操作、科学实验。
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。
恒电位仪操作规程
恒电位仪操作规程1目的恒电位仪是管道阴极保护重要的常用设备，为确保操作正确，确保输气生产正常，特制定本规程。
2 范围本规程规定了张家口应张天然气有限公司恒电位仪的操作方法。
本规程适用于张家口应张天然气有限公司恒电位仪的操作。
3 内容3.1 恒电位仪的基本操作方法3.1.1将面板上“控制调节”旋钮逆时针旋到底，将“工作方式”开关置“自动”挡，“测量选择”置“控制”挡；3.1.2将电源开关扳到“自检”挡，仪器电源指示灯亮，状态指示灯显示橙色，各面板表应均有显示；顺时针旋动“控制调节”旋钮，将控制电位调到欲控值上，此时，仪器工作于“自检”状态，“测量选择”开关在“控制”挡与“保护”档之间切换，电位表显示值基本一致，表明仪器正常；3.1.3将电源开关扳至“工作”档，此时仪器对被保护体通电；根据现场管道实际情况，旋到“控制调节”旋钮使管道电位达到欲控值；3.1.4若用“手动”工作，将“工作方式”开关扳至“手动”档，顺时针旋动“输出调节”旋钮，使输出电流达到欲控值；3.1.5恒电流设定，打开后门掀动安装板上恒流设定开关，此时面板状态指示灯显示黄色表明进入恒流状态，根据现场管道实际电流，调节屏蔽盒内“恒流调节”电位器，使电流达到欲控值（出厂时设定在仪器额定电流的一半），恒电流设定完毕，将仪器关机再开机；3.2 使用条件及注意事项3.2.1本仪器使用环境设定为室内，使用环境温度-15℃-45℃；相对湿度20%-90%；气压60-106KPa；3.2.2平时，手动输出调节电位器应逆时针旋到底，以免在由“自动”转“手动”时输出电流过大；3.2.3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；3.2.4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，此时如直接切换到“自动”，仪器工作将不正常；3.2.5当仪器需“自检”时，应事先将仪器后板的输出阳极连线断开。
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二、基本操作及注意事项
（一）、阴极保护操作方法
MAS-2000恒电位仪主要有自检、启运与停运等操作，主要分4个步 骤：1、阴极保护控制仪器的接线检查；2、阴极保护控制台的启运；3、 恒电位仪的自检与启运；4、阴极保护控制仪器的停运。
1、控制系统构成
+
MAS-2000
-
防腐电源
阳 极
土壤
参 比
管 道
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；
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。
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
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。
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；
图3、 MAS-2000恒电位仪
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。
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 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。
事
作档
项
控制台控制电源合闸 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
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。
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
故障现象
一、电源灯不亮 二、开关开启后，不启动 三、输出电压关不断 四、输出电压调不到额定值
五、变压器三相输入 电流不平衡 六、输出调不到额定值，即报警 七、给定调节无效 八、有输出电流电压，无电位 九、有输出电压，无电流
2、三相同步相位差，不是1200
2、调节4W2～4W4，使其保持同步脉冲平衡
1、3IC输出值变低或变高
1、给定电位器坏 2、脱线 3、积分压的过慢 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
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
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。
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
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
(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。 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) 。
恒电位仪常见故障及处理方法
可能原因
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 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 1、供电三相电压不平衡
处理方法
1、检查接线、开关、将电路接通 2、更换灯管 1、重新加固或接好 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、调整
一、恒电位仪工作原理
（二）、恒电位仪基本原理简介
恒电位仪工作原理是将参比信号经阻抗变换后与控制电位加到比较 放大器, 经比较放大后, 输出与误差成正比的信号。在仪器处于“自 动”工作状态下, 该信号加到移相触发器,移相触发器根据该信号电压 的小, 自动调整触发脉冲的产生时间, 改变极化回路中可控硅的导通, 从而改变输出电流、电压的大小, 以至达到参比电位等于给定电位, 这个过是在不断进行的。
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 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, 经检测该集成块不导通, 更换新块后仪器恢复正常。
二、基本操作及注意事项
⑷ 仪器的停运
阴极保护仪器“启运”时按照先启控制台、后启恒电位仪的顺序进行操作； 阴极保护仪器“停运”时按照先停恒电位仪、后停控制台的顺序进行操作。
① 恒电位仪的停运：先将控制开关S1置于停止位置，后断开三相空开ZK2； ② 阴极保护控制台的停运：将“A/B机工作转换”开关S0置于中间位置， 再依次断开控制电源开关ZK1和主电源开关ZK0。
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。
目前我厂用于主干线管道的阴极保护的是MAS-2000恒电位（武汉环 宇）仪, 恒电位仪电路主要由主回路、稳压电源、移相触发、比较器 四部分组成, 后三部分为三块集成电路控制板。
一• 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
(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。
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。