一、基本結(jié)構(gòu)與組成核心部件：·電源模塊：
·輸入：接入 AC 220V 或 380V 工頻電源，通過(guò)變壓器降壓、整流器（如晶閘管、IGBT）轉(zhuǎn)換為 DC 輸出（電壓 0~36V，電流 0~200A 可調(diào)）。
·電位控制單元：
·包含參比電極（如硫酸銅參比電極，CSE）、信號(hào)放大器和比較器，實(shí)時(shí)采集被保護(hù)金屬的電位，并與預(yù)設(shè)電位值對(duì)比，輸出調(diào)節(jié)信號(hào)。
·陽(yáng)極輸出單元：
·通過(guò)電纜連接輔助陽(yáng)極（如 MMO 鈦陽(yáng)極、高硅鑄鐵陽(yáng)極），根據(jù)控制單元指令調(diào)整輸出電流，形成陰極保護(hù)電流回路。
·人機(jī)交互界面：
·顯示實(shí)時(shí)電位、電流、電壓數(shù)據(jù)，支持電位設(shè)定、模式切換（恒電位 / 恒電流）及故障報(bào)警功能，部分高端機(jī)型配備觸摸屏或遠(yuǎn)程通信接口（RS485、GPRS）。
輔助組件：·防雷裝置：防止雷擊損壞電子元件；
·過(guò)載保護(hù)電路：避免短路或異常電流燒毀設(shè)備；
·散熱系統(tǒng)：風(fēng)扇或散熱片，確保大功率運(yùn)行時(shí)的穩(wěn)定性。
二、工作原理電化學(xué)控制邏輯：1.電位采集：參比電極實(shí)時(shí)測(cè)量被保護(hù)金屬的電位（如相對(duì)于 CSE 的電位值），反饋至控制單元。
2.比較與調(diào)節(jié)：
·若實(shí)測(cè)電位高于預(yù)設(shè)保護(hù)電位（如鋼鐵的 - 0.85V vs CSE），說(shuō)明保護(hù)不足，控制單元增大輸出電流，使金屬電位負(fù)移；
·若實(shí)測(cè)電位低于保護(hù)電位下限（如 - 1.5V vs CSE），可能導(dǎo)致氫脆風(fēng)險(xiǎn)，控制單元減小輸出電流，防止過(guò)保護(hù)。
3.電流輸出：輔助陽(yáng)極通過(guò)電解質(zhì)溶液（如土壤、海水）向被保護(hù)金屬釋放電流，形成陰極保護(hù)電場(chǎng)，抑制金屬腐蝕的陽(yáng)極反應(yīng)。
核心公式與參數(shù)：·能斯特方程：電位與電流的關(guān)系可簡(jiǎn)化為E=E0+nFRTlnQ，其中E為實(shí)測(cè)電位，E0為標(biāo)準(zhǔn)電極電位，Q為反應(yīng)商，恒電位儀通過(guò)調(diào)節(jié)電流改變Q，使E穩(wěn)定在目標(biāo)區(qū)間。
·保護(hù)電位范圍：鋼鐵在土壤 / 海水中的保護(hù)電位為 - 0.85V~-1.5V vs CSE，銅合金為 - 0.5V~-0.8V vs CSE。
三、主要功能與特點(diǎn)核心功能：·恒電位控制：自動(dòng)維持被保護(hù)金屬電位在設(shè)定值，不受介質(zhì)電阻、溫度變化影響，保護(hù)精度高（誤差≤±5mV）。
·恒電流控制：在電位波動(dòng)較小的場(chǎng)景（如穩(wěn)定土壤環(huán)境），可鎖定輸出電流，簡(jiǎn)化操作。
·故障診斷與保護(hù)：
·具備欠壓、過(guò)流、參比電極失效報(bào)警功能，部分型號(hào)可自動(dòng)切換備用參比電極或進(jìn)入限流模式。
·數(shù)據(jù)記錄與遠(yuǎn)程監(jiān)控：
·存儲(chǔ)歷史電位、電流數(shù)據(jù)（支持 USB 導(dǎo)出或云端同步），通過(guò)遠(yuǎn)程終端實(shí)時(shí)調(diào)整參數(shù)（如油田管道的集中監(jiān)控系統(tǒng)）。
技術(shù)優(yōu)勢(shì)：·保護(hù)范圍廣：?jiǎn)闻_(tái)設(shè)備可覆蓋長(zhǎng)距離管道（數(shù)十公里）或大面積金屬結(jié)構(gòu)（如儲(chǔ)罐群），電流輸出連續(xù)可調(diào)，適應(yīng)不同腐蝕環(huán)境。
·靈活性高：
·可根據(jù)季節(jié)變化（如土壤含水率波動(dòng)）動(dòng)態(tài)調(diào)整輸出，避免冬季因土壤電阻升高導(dǎo)致保護(hù)不足；
·適用于高電阻率環(huán)境（如巖石層、干燥土壤），通過(guò)大功率輸出克服介質(zhì)電阻影響。
·壽命長(zhǎng)：優(yōu)質(zhì)恒電位儀的服役年限可達(dá) 10~15 年，維護(hù)成本低于犧牲陽(yáng)極系統(tǒng)（無(wú)需頻繁更換陽(yáng)極）。
局限性：·依賴外部電源：需接入電網(wǎng)，在無(wú)電區(qū)域（如偏遠(yuǎn)油田）需搭配太陽(yáng)能板或發(fā)電機(jī)，增加成本。
·安裝復(fù)雜：需鋪設(shè)參比電極、輔助陽(yáng)極和電纜，施工難度高于犧牲陽(yáng)極，且需專業(yè)人員調(diào)試。
·電磁干擾風(fēng)險(xiǎn)：大功率設(shè)備可能對(duì)周邊電子設(shè)備產(chǎn)生干擾，需做好接地和屏蔽處理。
四、應(yīng)用領(lǐng)域工業(yè)場(chǎng)景：·長(zhǎng)輸管道保護(hù)：
·天然氣 / 原油管道通過(guò)沿線布置恒電位儀，配合 MMO 鈦陽(yáng)極和鋅參比電極，實(shí)現(xiàn)全程陰極保護(hù)。例如，西氣東輸管道系統(tǒng)采用恒電位儀 + 智能監(jiān)控系統(tǒng)，保護(hù)效率達(dá) 99% 以上。
·大型儲(chǔ)罐保護(hù)：
·儲(chǔ)罐底板外側(cè)埋地部分，通過(guò)環(huán)形布置輔助陽(yáng)極，恒電位儀控制電位在 - 0.95V vs CSE，防止土壤腐蝕；內(nèi)側(cè)若接觸電解質(zhì)溶液（如原油含水），可采用內(nèi)置輔助陽(yáng)極（如鉑鈦網(wǎng)）。
·海洋工程：
·海洋平臺(tái)、跨海大橋鋼樁的陰極保護(hù)，因海水導(dǎo)電性好，恒電位儀可搭配高硅鑄鐵陽(yáng)極，輸出大電流（≥100A）實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期保護(hù)。
特殊環(huán)境：·