极化探头是一种用于精确测量金属结构阴极保护电位的传感器，其通过三电极体系或双筒盐桥设计抑制土壤IR降及杂散电流干扰，适用于埋地管道、储罐底部等复杂环境下的电位监测，具有长效性、高稳定性和多功能性。

一、核心功能与优势

1.精确测量阴极保护电位

极化探头能有效屏蔽外界干扰，消除或减小IR降（电压降）的影响，使测量结果更准确可靠。例如，在杂散电流干扰区域，普通参比电极即使断电测量也可能得出错误结果，而极化探头能提供真实电位值。

2.作为自动控制的稳定信号源

在外加电流阴极保护系统中，极化探头可作为稳定信号源，为系统的自动控制提供关键数据支持，确保金属结构处于有效的保护状态。

3.适应复杂环境

可埋设在难以接近的位置，如大型容器底部中心、地下燃料库、化学储罐之间等，实现长期、稳定的电位监测，避免人工检测的不便和安全隐患。

二、结构与组成

极化探头通常由以下部分组成：

·参比电极：提供稳定的电位参考，常用铜/硫酸铜电极或锌电极，其电位值不随外部环境变化。

·极化试片：与被保护金属材质完全一致（如碳钢、不锈钢），模拟被保护金属的腐蚀/极化状态。

·辅助电极（可选）：用于“强制极化”场景，形成电流回路。

·盐桥与绝缘外壳：盐桥连接参比电极与测试环境，绝缘外壳隔离内部电极与外部杂散电流/污染物，确保测量准确性。

三、工作原理

极化探头通过测量“极化试片与参比电极之间的电位差”来反映金属极化状态：

1.模拟腐蚀环境：极化试片与被保护金属处于相同外部环境（如同一土壤层），且通过电缆形成电连接。若被保护金属处于阴极保护状态，保护电流会同时作用于极化试片，使其同步发生“阴极极化”（电位变负）；若极化不足，试片会呈现“低极化状态”（电位偏正）。

2.以参比电极为基准：参比电极提供固定电位值（如铜/硫酸铜电极在25℃时约为+0.316V vs标准氢电极），测量时仪器直接读取极化试片与参比电极的电位差，该差值代表被保护金属的实际极化状态。

四、应用场景

1.埋地管道及地下金属构筑物

极化探头是阴极保护工程中的核心监测工具，用于精确监测管道电位，确保其得到有效保护。例如，在西气东输工程中，极化探头被广泛应用于管道阴极保护系统，提供稳定可靠的电位数据。

2.难以直接接近的检测位置

对于大型容器底部、地下燃料库等人工检测困难的位置，极化探头可预先埋设，实现长期监测。例如，在储罐群区域保护中，极化探头作为硫酸铜参比电极的备用品，有效监测储罐底部电位。

3.城市路面底下的管网系统

城市管网错综复杂，易受杂散电流干扰。极化探头可埋设在关键位置，实时监测电位变化，为管网维护提供科学依据。例如，在市政供水管网中，极化探头帮助检测管道腐蚀风险，指导维修计划。

4.其他需要精确电位测量的场合

极化探头还适用于电子、电力、石油化工、食品等行业，用于材料表面电学性质研究、疲劳和腐蚀监测等。例如，在海洋工程中，极化探头监测海底管道的阴极保护状态，抵抗海水腐蚀。

五、技术特点与优势

1.长效性与高稳定性

极化探头使用寿命长（部分可达10年），结构坚固可靠，适用于长期工程监测。其参比电极电解液可能逐渐渗漏，但定期更换即可维持性能。

2.消除IR降能力

通过特殊设计（如双筒盐桥），极化探头可消除土壤中90%左右的IR降，显著提高测量准确性。例如，在高压输电线路附近的管道监测中，极化探头能有效屏蔽杂散电流干扰。

3.便携性与工程适应性

极化探头体积小、安装方便，可适应各种复杂环境。其标准尺寸为φ110×185mm，配备5米测试线，工作温度范围为-20～40℃，满足野外作业需求。

六、使用注意事项

1.活化处理：使用前需用清水浸泡活化，确保底部圆孔通畅。

2.埋设要求：若用于长久检测，需埋深于冻土层以下，避免温度变化影响性能。

3.定期维护：检查参比电极电解液，及时更换渗漏或失效的探头。

4.数据解读：结合自然电位比较断电电位，判断管道保护效果。例如，若断电电位未达到-0.85V，可能表明保护不足。