2025
极化探头（极化试片连接线）工作原理
河南星辰科技实业有限公司
技术部：张萍萍
极化试片连接线是极化探头的关键组件，其结构与功能如下：
组件功能说明技术要求
极化模拟被保护金属（如碳钢），用材质与目标结构一致，表面处理需
试片于测量极化电位与腐蚀状态。避免氧化层干扰。
连接连接试片与测量仪器，传输电位采用高导电性铜芯线，外层包覆耐
线信号。腐蚀绝缘材料（如聚四氟乙烯）。
屏蔽抑制电磁干扰，确保信号完整性。铜网编织屏蔽层，接地端与仪器外
层壳连接。
密封防止水分、杂散电流渗入，保障防水密封胶与金属压接工艺，适应
接头长期稳定性。埋地或水下环境。
2.工作机制：电化学极化与电位测量
极化试片连接线的工作机制基于以下电化学过程：
1.极化试片的极化过程
当试片通过连接线与被测金属（如管道）连接时，试片与金属表面形成电化学耦合。
在阴极保护电流作用下，试片表面发生极化反应（如氢离子还原或金属离子沉积），
导致电位偏离自然腐蚀电位。
Epol?Ecorr?EEpol??Ecorr?
关键参数：极化电位（）与自然电位（）的差值（Δ）
反映阴极保护效果。
2.电位信号的传输
试片与参比电极（如Cu/CuSO?电极）之间的电位差通过连接线传输至测量仪器。
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连接线需具备低电阻（Ω）与高屏蔽性，避免信号衰减或干扰。
信号类型：直流电位信号，频率范围为0~10Hz（稳态测量）。
.IR降补偿与断电电位测量
Rsoil?IRI?Rsoil?
为消除土壤电阻（）导致的降（），需通过瞬时断电法测量断
电电位。
连接线需配合智能电位仪，实现试片与管道的快速断开（1ms），并记录断电瞬间
的电位跃变。
.信号传输与干扰抑制
极化试片连接线在信号传输中需解决以下问题：
1.干扰源与抑制措施
杂散电流干扰：地铁、高压线等产生的动态直流或交流电流可能叠加在测量信号上。
抑制方法：连接线采用双绞线结构，屏蔽层接地，降低电磁耦合干扰。
热电势干扰：不同金属连接处可能产生热电势（如铜-钢接头）。
抑制方法：采用同种金属连接头，或通过软件校准消除热电势。
2.信号衰减与补偿
50m
长距离传输（）可能导致信号衰减，需通过以下方式补偿：
增大导线截面积（如从1mm2升级至2.5mm2）。
在测量端增加信号放大器（增益10~100倍）。
.数据采集与处理
测量仪器通过连接线采集试片电位，并计算以下参数：
通电电位：Eon?Epol?+I?Rsoil?
断电电位：Eoff?Epol?（瞬时断电后）
Ecorr??Eprot?Ecorr??Eoff??100%Eprot?
保护度：η