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点电位,作为取样信号与控制信号进行比较,实现控制并调节 极化电流输出,使通电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。是阴极保护系统的控制中心和电源。通过恒电位仪 的正极电缆与辅助阳极相连接,通电后在地下形成一个半球面电场,负极接在被保护管道上 ,参比电极接线柱与参比电极相连接,参比电极埋设在管道附近,测量输气管道电位,监测 保护效果。
恒电位仪的应用领域十分广泛。在电化学基础研究中,它是探究电极反应机理、测定反应动力学参数(如交换电流密度、传递系数)、研究吸附现象等的关键工具,例如通过循环伏安法分析电活性物质的氧化还原特性。在材料科学领域,用于金属腐蚀与防护研究,如极化曲线测量评估材料的腐蚀速率和耐蚀性能,以及进行电化学沉积制备功能薄膜材料(如镀层、半导体薄膜)。在能源领域,可用于电池(锂离子电池、燃料电池等)的性能测试,如研究电极材料的充放电行为、循环稳定性;在电催化研究中,评价催化剂对析氢、析氧、CO₂还原等反应的催化活性和选择性。在环境监测方面,可作为传感器的核心部件,用于检测水中重金属离子、有机物等污染物的浓度。在工业生产中,恒电位仪也应用于电解精炼、电镀工艺的质量控制与参数优化等场景。
随着技术的发展,恒电位仪正朝着更高精度、更快响应速度、更强兼容性和智能化的方向发展。例如,开发多通道恒电位仪以实现对多个电极体系的同时并行测试,集成原位表征技术(如电化学-光谱联用)以获取更丰富的反应信息,以及通过智能化软件提升实验设计、数据解读的自动化和智能化水平,进一步拓展其在各个前沿领域的应用潜力。