本實(shí)用新型涉及參比電極技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種適用于在土壤介質(zhì)中使用的,具有抗壓、防滲、抗拖拽性能的長(zhǎng)壽命銅/硫酸銅參比電極。
背景技術(shù):
現(xiàn)有長(zhǎng)壽命銅/硫酸銅參比電極技術(shù),如專(zhuān)利《長(zhǎng)壽命埋地型銅、硫酸銅參比電極CN91229173》、《長(zhǎng)效硫酸銅參比電極CN 201120151510》、《銅/飽和硫酸銅凝膠參比電極CN200610068457》所述,其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)主要是由陶瓷半透膜材料制作的陶瓷罐、螺旋狀銅絲、硫酸銅晶體或者硫酸銅凝膠以及外部填充料構(gòu)成,其結(jié)構(gòu)具有以下不足:1、結(jié)構(gòu)主要承壓結(jié)構(gòu)為單一陶瓷罐體,結(jié)構(gòu)脆性大,承壓力差,在實(shí)際施工現(xiàn)場(chǎng)使用時(shí),施工中的諸如土壤夯實(shí)、施工挖掘等活動(dòng)極易破壞參比電極結(jié)構(gòu),導(dǎo)致參比電極失效,對(duì)陰極保護(hù)工程等項(xiàng)目運(yùn)行造成損失;2、現(xiàn)有參比電極多采用單腔體結(jié)構(gòu),即測(cè)試電纜與參比電極紫銅絲連接接頭并未與紫銅測(cè)試體部分隔離,由于銅測(cè)試體直接與地下水或水分接觸,水分易沿銅絲外壁滲入測(cè)試電纜與銅測(cè)試體接頭處,導(dǎo)致接頭處發(fā)生滲水短路,導(dǎo)致參比電極測(cè)試電位失真;且接頭處絕緣保護(hù)簡(jiǎn)單,外部環(huán)境水分易滲透至接頭處,導(dǎo)致接頭處腐蝕甚至斷裂,導(dǎo)致參比電極失效;3、測(cè)試電纜與參比電極連接方式簡(jiǎn)單,多采用螺栓連接電纜銅芯與參比電極紫銅絲,未設(shè)置防拖拽裝置,連接強(qiáng)度低,在實(shí)際施工現(xiàn)場(chǎng)使用時(shí),施工中的參比電極電纜拖拽、長(zhǎng)期使用時(shí)參比電極體沉降移動(dòng)等活動(dòng)極易破壞參比電極與電纜接頭,導(dǎo)致參比電極失效;4、參比電極的陶瓷半透膜覆蓋絕大部分電極體,內(nèi)部硫酸銅離子滲透流失速度快,造成參比電極壽命下降。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,本實(shí)用新型提供一種埋地用抗壓防滲、抗拖拽型長(zhǎng)壽命銅/硫酸銅參比電極,本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:
一種埋地用抗壓防滲、抗拖拽型長(zhǎng)壽命銅/硫酸銅參比電極,包括密封函上蓋、接線密封填料函、接線銅桿、外護(hù)套、內(nèi)護(hù)套和陶瓷罐體,所述的內(nèi)護(hù)套位于外護(hù)套的內(nèi)部,并與外護(hù)套同軸設(shè)置,該內(nèi)護(hù)套的一端縮徑,所述的陶瓷罐體鑲嵌在內(nèi)護(hù)套縮徑處的外圍,且陶瓷罐體的底部外露在外部環(huán)境介質(zhì)中;所述內(nèi)護(hù)套的另一端螺紋連接接線密封填料函,該接線密封填料函的另一端安裝有密封函上蓋;在所述的接線密封填料函內(nèi)形成用于填充密封環(huán)氧砂漿的第一腔體,內(nèi)護(hù)套內(nèi)形成用于填充硫酸銅晶體的第二腔體;所述的接線銅桿穿過(guò)接線密封填料函,該接線銅桿的一端位于第一腔體內(nèi),并設(shè)置有外螺紋,另一端位于第二腔體內(nèi),并連接有螺旋狀測(cè)試銅線;在接線銅桿的外螺紋處依次安裝有螺母、墊片和接線銅鼻子,在內(nèi)護(hù)套內(nèi)的接線銅桿上還安裝有阻滲銅制墊片,在所述的接線密封填料函的側(cè)壁上安裝有格蘭頭,測(cè)試電纜通過(guò)格蘭頭引入接線密封填料函內(nèi)后安裝在接線銅鼻子上。
所述的外護(hù)套采用PE、PET、PP、PS或PVC制作而成。
所述的內(nèi)護(hù)套采用玻璃鋼制作而成。
所述的外護(hù)套與內(nèi)護(hù)套之間、外護(hù)套與陶瓷罐體之間以及內(nèi)護(hù)套與陶瓷罐體之間均采用環(huán)氧膠粘結(jié)密封。
所述的接線密封填料函與密封函上蓋之間采用螺紋連接。
所述的接線銅桿與螺旋狀測(cè)試銅線一體成型。
所述的內(nèi)護(hù)套與接線密封填料函之間、阻滲銅制墊片與接線密封填料函之間以及接線密封填料函與密封函上蓋之間均安裝有密封橡膠墊片。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:
1、現(xiàn)有銅/硫酸銅參比電極殼體均采用單一抗壓結(jié)構(gòu),材質(zhì)多采用脆性陶瓷材質(zhì),抗壓性能差,本實(shí)用新型設(shè)計(jì)復(fù)合抗壓結(jié)構(gòu)(外護(hù)套、內(nèi)護(hù)套和陶瓷罐體),可顯著提升參比電極抗壓。
2、現(xiàn)有銅/硫酸銅參比電極多采用單腔體設(shè)計(jì),產(chǎn)品抗?jié)B能力差,易發(fā)生測(cè)試電位失真或失效。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)雙腔體結(jié)構(gòu)(接線密封填料函內(nèi)的腔體和內(nèi)護(hù)套內(nèi)的腔體),隔絕了測(cè)試電纜與參比螺旋狀測(cè)試銅線之間的水分滲透,并在連接處采用環(huán)氧膠以及密封橡膠墊片,杜絕了水分易沿螺旋狀測(cè)試銅線外壁滲入測(cè)試電纜與螺旋狀測(cè)試銅線接頭處以及外部環(huán)境向接頭處滲透,提升參比電極長(zhǎng)期穩(wěn)定性與準(zhǔn)確性;
3、現(xiàn)有銅/硫酸銅參比電極多未采用電纜防脫拽設(shè)計(jì),本實(shí)用新型在參比電極側(cè)面設(shè)置有格蘭頭,通過(guò)格蘭頭鎖緊電纜,可實(shí)現(xiàn)提升參比電極的電纜防脫拽性能;
4、現(xiàn)有銅/硫酸銅參比電極陶瓷罐體與土壤介質(zhì)接觸面積過(guò)大,硫酸銅流失速度快,壽命短,本實(shí)用新型通過(guò)合理縮小了與外部環(huán)境介質(zhì)的接觸面積,僅保留陶瓷罐體的底部與外部環(huán)境截止的接觸,減少硫酸銅離子流失速度,提升參比電極壽命。
附圖說(shuō)明
圖1是本實(shí)用新型的主體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實(shí)用新型長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)試驗(yàn)結(jié)果示意圖。
圖3是現(xiàn)有技術(shù)長(zhǎng)效銅硫酸銅參比電極抗壓實(shí)驗(yàn)結(jié)果.
圖4是本實(shí)用新型參比電極抗壓實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
圖5是現(xiàn)有技術(shù)長(zhǎng)效銅硫酸銅參比電極硫酸銅流失速率實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
圖6是本實(shí)用新型參比電極硫酸銅流失速率實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例來(lái)進(jìn)一步描述本實(shí)用新型,本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)將會(huì)隨著描述而更為清楚。但這些實(shí)施例僅是范例性的,并不對(duì)本實(shí)用新型的范圍構(gòu)成任何限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解的是,在不偏離本實(shí)用新型的精神和范圍下可以對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案的細(xì)節(jié)和形式進(jìn)行修改或替換,但這些修改和替換均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
參見(jiàn)圖1,本實(shí)用新型涉及一種埋地用抗壓防滲、抗拖拽型長(zhǎng)壽命銅/硫酸銅參比電極,包括密封函上蓋1、接線密封填料函4、接線銅桿18、外護(hù)套5、內(nèi)護(hù)套6和陶瓷罐體8,所述的內(nèi)護(hù)套6位于外護(hù)套5的內(nèi)部,并與外護(hù)套5同軸設(shè)置,該內(nèi)護(hù)套6的一端縮徑,所述的陶瓷罐體8鑲嵌在內(nèi)護(hù)套縮徑處的外圍,且陶瓷罐體8的底部外露在外部環(huán)境介質(zhì)中;所述內(nèi)護(hù)套6的另一端螺紋連接接線密封填料函4,該接線密封填料函4的另一端安裝有密封函上蓋1;在所述的接線密封填料函4內(nèi)形成用于填充密封環(huán)氧砂漿12的第一腔體,在使用時(shí)候,將密封環(huán)氧砂漿填充至第一腔體內(nèi),(環(huán)氧砂漿包括環(huán)氧樹(shù)脂、固化劑和石英砂,上述三種組分依次按照重量比4:1:6進(jìn)行混合),內(nèi)護(hù)套6內(nèi)形成用于填充硫酸銅晶體9的第二腔體,在使用的時(shí)候,將硫酸銅晶體填充至第二腔體內(nèi);所述的接線銅桿18穿過(guò)接線密封填料函4,該接線銅桿18的一端位于第一腔體內(nèi),并設(shè)置有外螺紋,另一端位于第二腔體內(nèi),并連接有螺旋狀測(cè)試銅線7;在接線銅桿18的外螺紋處依次安裝有螺母13、墊片14和接線銅鼻子15,在內(nèi)護(hù)套腔體的接線銅桿18上還安裝有阻滲銅制墊片17,在所述的接線密封填料函4的側(cè)壁上安裝有格蘭頭3,測(cè)試電纜2通過(guò)格蘭頭3引入接線密封填料函內(nèi)后安裝在接線銅鼻子15上;格蘭頭材質(zhì)可選用不銹鋼、銅鍍鎳,高分子塑料等。
所述的外護(hù)套5采用高分子材料制作而成,例如PE、PET、PP、PS或PVC,所述的內(nèi)護(hù)套6采用玻璃鋼制作而成,所述的外護(hù)套5與內(nèi)護(hù)套6以及陶瓷罐體8之間、內(nèi)護(hù)套6與陶瓷罐體8之間均采用環(huán)氧膠粘結(jié)密封,外護(hù)套5、內(nèi)護(hù)套6和陶瓷罐體8組成復(fù)合抗壓結(jié)構(gòu),提升參比電極抗壓性能。
所述的接線密封填料函4與密封函上蓋1之間采用螺紋連接。
所述的接線銅桿18與螺旋狀測(cè)試銅線7一體成型。
所述的內(nèi)護(hù)套6與接線密封填料函4之間、阻滲銅制墊片17與接線密封填料函4之間以及接線密封填料函4與密封函上蓋1之間均安裝有密封橡膠墊片11,以起到良好的密封效果。
本實(shí)用新型各性能試驗(yàn)及指標(biāo)如下:
如圖2所示,在濕潤(rùn)土壤環(huán)境下,測(cè)試該參比電極電位,測(cè)試周期9個(gè)月,對(duì)甘汞電極的電位值為 70±5mV,符合理論值,具有良好的電位穩(wěn)定性。
通過(guò)圖3圖4比較可以得知,通過(guò)抗壓性能試驗(yàn)結(jié)果,新型參比電極抗壓性能達(dá)到56.33kN,現(xiàn)有的參比電極性能為0.63 kN,新型參比電極抗壓性能相較于現(xiàn)有產(chǎn)品提升90倍。
通過(guò)圖5圖6比較可以得知,在同等濕潤(rùn)土壤環(huán)境下,普通參比電極與本實(shí)用新型參比電極同時(shí)放置1年,測(cè)試參比電極內(nèi)部硫酸銅晶體流失速率,發(fā)現(xiàn)新型參比電極硫酸銅晶體流失速率遠(yuǎn)低于普通參比電極,參比電極壽命顯著提升。