中文名 | 恒電位儀 | 外文名 | Potentiostatic apparatus |
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作????用 | 負(fù)反饋放大——輸出系統(tǒng) | 功????能 | 具有恒電位,恒電流功能 |
電????源 | 所有能發(fā)出直流電的電源 |
恒電位儀本身就是一臺(tái)整流器下的一個(gè)分支,具有恒電位,恒電流功能。恒電位指的是,將參比電極反饋?zhàn)鳛楹愣?biāo)準(zhǔn),來(lái)控制整理器的輸出。如果一旦恒電位出現(xiàn)問(wèn)題,比如說(shuō)干擾,參比電極損壞等,這時(shí)恒電位儀怎么工作呢?這時(shí)需要恒電流功能,恒定電流輸出,也就是說(shuō),電流輸出不變,電壓變化。
只要儀器的放大倍數(shù)計(jì)算設(shè)計(jì)得正確,取樣信號(hào)特性與儀器輸入輸出特性有足夠的線性一致,并且調(diào)整良好,恒電位儀在額定工作范圍內(nèi)可使被保護(hù)物通電點(diǎn)的電位與設(shè)定的控制電位一致,誤差一般在5mV以下。正因其有使通電點(diǎn)電位保持近于恒定的性質(zhì),因此稱(chēng)為恒電位儀。
恒電位儀的核心是比較放大器,由深度負(fù)反饋的差動(dòng)放大器構(gòu)成,一般采用性能優(yōu)良的集成運(yùn)算放大器擔(dān)任,其輸入是控制和參比(取樣)電路,輸出到跟隨放大、控制移相、振蕩等電路生成觸發(fā)脈沖,極化電源由晶閘管整流電路構(gòu)成,通過(guò)改變導(dǎo)通角實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)輸出。
什么是恒電位儀?恒電位儀本身就是一臺(tái)整流器下的一個(gè)分支,具有恒電位,恒電流功能。恒電位指的是,將參比電極反饋?zhàn)鳛楹愣?biāo)準(zhǔn),來(lái)控制整理器的輸出。很簡(jiǎn)單,舉個(gè)例一個(gè)新建成的管道,陰極保護(hù)電位要求-1.2V...
基本的工業(yè)用電都是可以作為外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)恒電位儀的電源,在外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)中使用的電源的類(lèi)型有:整流器、恒電位儀;太陽(yáng)能電池;發(fā)電機(jī);風(fēng)力發(fā)電機(jī);熱點(diǎn)電池。整流器和其他外加電流系統(tǒng)的電源類(lèi)型...
l 每天到陰保間觀察設(shè)備運(yùn)行狀況,記錄恒電位儀的輸出電流、輸出電壓、給定電位(給定電位本工程確定為-1.50v)、測(cè)量電位。l 設(shè)備運(yùn)行正常時(shí),定期通過(guò)測(cè)試樁測(cè)量管道保護(hù)電位,并做好記錄,如發(fā)現(xiàn)管道保...
恒電位儀的接線不復(fù)雜,一般由4條電纜組成(不考慮誤差、故障報(bào)警等附屬電路可引出的信號(hào)接線),分別接于:輸出陰極、輸出陽(yáng)極、零位接陰、參比電極。輸出陰極是恒電位儀輸出的負(fù)端子,接至被保護(hù)物的通電點(diǎn),輸出陽(yáng)極是恒電位儀的正端子,接至輔助陽(yáng)極(地床或深井陽(yáng)極);零位接陰是儀器電路的地端,接于被保護(hù)物通電點(diǎn)附近,參比電極即取樣信號(hào)輸入端,接埋設(shè)在通電點(diǎn)附近的參比電極。輸出陰極和輸出陽(yáng)極電纜要有足夠的截面積,一般不應(yīng)小于10 mm2;零位接陰和參比電極對(duì)電纜截面無(wú)要求,只考慮足夠強(qiáng)度即可。恒電位儀的接線都應(yīng)該是銅線,遠(yuǎn)端并應(yīng)焊接。
值得說(shuō)明的是零位接陰是接于通電點(diǎn)幾乎同一點(diǎn)(以電的概念解釋就是同一點(diǎn),施工時(shí)應(yīng)該離開(kāi)50~100mm,避開(kāi)電流涌入),但是必須用單獨(dú)接線,因?yàn)榱阄唤雨幨钦麄€(gè)儀器電路的地,這個(gè)"地"必須建立在被保護(hù)物(管道)上,才能實(shí)現(xiàn)正確控制,因此絕不能使用短線把零位接陰與輸出陰極接在一起,雖然那按電的概念也是同一點(diǎn)。
最后說(shuō)明一下,恒電位儀是電化學(xué)研究、應(yīng)用方面的重要儀器,有很多種類(lèi),上面說(shuō)的是用于陰極保護(hù)的恒電位儀的基本方面。
基本的工業(yè)用電都是可以作為外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)恒電位儀的電源,在外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)中使用的電源的類(lèi)型有:整流器、恒電位儀;太陽(yáng)能電池;發(fā)電機(jī);風(fēng)力發(fā)電機(jī);熱點(diǎn)電池。整流器和其他外加電流系統(tǒng)的電源類(lèi)型相比較,經(jīng)濟(jì)節(jié)省操作簡(jiǎn)單。
外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)的電源,其基本要求有:輸出恒電位、恒電壓、恒電流; 同步通斷功能;數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳、遠(yuǎn)控功能。
恒電位儀的輸出電壓限定在50V以內(nèi),當(dāng)工程需要更高的輸出電壓時(shí),必須做好對(duì)陽(yáng)極地床的防護(hù)措施。
恒電位儀的基本要求:電位誤差必須控制在10mV之內(nèi);
陰極保護(hù)法是輸氣管道腐蝕防護(hù)的有效方法,恒電位儀是陰極保護(hù)系統(tǒng)的控制中心和電源。通過(guò)恒電位儀的正極電纜與輔助陽(yáng)極相連接,通電后在地下形成一個(gè)半球面電場(chǎng),負(fù)極接在被保護(hù)管道上,參比電極接線柱與參比電極相連接,參比電極埋設(shè)在管道附近,測(cè)量輸氣管道電位,監(jiān)測(cè)保護(hù)效果。恒電位保護(hù)開(kāi)啟后,保護(hù)電流從恒電位儀正極流出,經(jīng)過(guò)輔助陽(yáng)極進(jìn)入土壤,再流到管道上,又沿陰極導(dǎo)線回到電源負(fù)極,從而起到保護(hù)管道的作用。
(1)開(kāi)機(jī)
a.將恒電位儀“手動(dòng)給定”旋鈕、“自動(dòng)給定”旋鈕逆時(shí)針調(diào)到底,將“手動(dòng)/自動(dòng)”開(kāi)關(guān)扳到“自動(dòng)”位置,將“測(cè)量選擇”開(kāi)關(guān)扳到“給定”位置。
b.接通總電源,設(shè)備電源開(kāi)關(guān)扳到“開(kāi)機(jī)”位置,此時(shí)恒電位儀接通電源。
c.將“停止/運(yùn)行”旋鈕轉(zhuǎn)到“運(yùn)行”,此時(shí)恒電位儀電源接通。
d..慢慢調(diào)節(jié)恒電位儀的“自動(dòng)調(diào)節(jié)”旋鈕,觀察電位表指示,達(dá)到設(shè)定值時(shí)停止調(diào)節(jié)。
f.將設(shè)備的“測(cè)量選擇”開(kāi)關(guān)扳到“C1”位置,此時(shí)毫伏表指示管道保護(hù)電位。如設(shè)備跳到“故障”可按“復(fù)位”按鍵開(kāi)關(guān)恢復(fù)運(yùn)行狀態(tài)。
g.完成上述操作后至少觀察0.5小時(shí),設(shè)備無(wú)異常發(fā)熱無(wú)報(bào)警現(xiàn)象后,從電流表記錄輸出電流,從電壓表記錄輸出電壓,從電位表記錄保護(hù)電位。
(2)停機(jī)
將恒電位儀設(shè)備電源開(kāi)關(guān)扳到“關(guān)機(jī)”位置,自動(dòng)調(diào)節(jié)旋鈕逆時(shí)針調(diào)到底。
(3)手動(dòng)運(yùn)行
在設(shè)備故障情況下經(jīng)電器工程師確認(rèn)恒電位儀可在手動(dòng)狀態(tài)運(yùn)行。
安裝恒電位儀的地方應(yīng)該適合通風(fēng)、散熱,設(shè)備應(yīng)該輕拿輕放,在安裝接線時(shí),應(yīng)該檢查電源是不是適合恒電位儀的規(guī)定電壓值。
在附近有油罐的的地方安裝恒電位儀,應(yīng)該使用防爆類(lèi)型的整流電源,大多數(shù)時(shí)候,都是將整流電源安裝在儀表間里面的。
安裝時(shí)一定要根據(jù)接線示意圖接線,這樣才能保證輸出的電源極性正確。而且在接線的地方都有明確的標(biāo)示符“ ”“—”,首先使用萬(wàn)用表來(lái)測(cè)試接線柱是否準(zhǔn)確,然后嘗試通電后再將電纜的接頭密封起來(lái)裝好,設(shè)備安裝完成后機(jī)殼要保證持續(xù)的良好的接地性能。
在給安裝好的恒電位儀通電使用之前,必須先測(cè)量出管道的自然電位,而且電位值應(yīng)該在-0.6V左右,這里指的注意的是,如果管道上帶有臨時(shí)使用的陰極保護(hù)設(shè)備,這里測(cè)試的電位儀有可能會(huì)在-1.10V或者更低。接著要測(cè)量陽(yáng)極地床的電位情況,還有焦炭回填料包裹的陽(yáng)極這里的電位值一般會(huì)在 0.20V~ 0.30V CSE之間,注意:如果填料使用鍍鋅鐵板圓筒。
理想的三電極恒電位儀電路主要由運(yùn)算放大器、三電極體系、樣品溶液、反饋電阻四部分構(gòu)成。其中三電極體系由工作電極、參比電極、輔助電極組成。工作電極的作用是在外加電位條件下,使待測(cè)溶液發(fā)生電化學(xué)反應(yīng),從而測(cè)定該電極上產(chǎn)生的電流;輔助電極和工作電極組成一個(gè)導(dǎo)通回路;而參比電極作為工作電極和輔助電極的基準(zhǔn)電極。反饋電阻主要將工作電極產(chǎn)生的電流轉(zhuǎn)換成電壓,以符合后端采集輸入的要求 。
恒電位儀的核心是比較放大器,由深度負(fù)反饋的差動(dòng)放大器構(gòu)成,一般采用性能優(yōu)良的集成運(yùn)算放大器擔(dān)任,其輸入是控制和參比(取樣)電路,輸出到跟隨放大、控制移相、振蕩等電路生成觸發(fā)脈沖,極化電源由晶閘管整流電路構(gòu)成,通過(guò)改變導(dǎo)通角實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)輸出。
1、每天到陰保間觀察設(shè)備運(yùn)行狀況,記錄恒電位儀的輸出電流、輸出電壓、給定電位(給定電位本工程確定為-1.50v)、測(cè)量電位。
2、設(shè)備運(yùn)行正常時(shí),定期通過(guò)測(cè)試樁測(cè)量管道保護(hù)電位,并做好記錄,如發(fā)現(xiàn)管道保護(hù)電位值正于-850mv時(shí),應(yīng)通知專(zhuān)業(yè)人員。
3、隨時(shí)察看設(shè)備有無(wú)異常。如設(shè)備出現(xiàn)設(shè)備出現(xiàn)故障或異?,F(xiàn)象如:噪音增大;輸出出現(xiàn)較大擺動(dòng);箱體溫度超過(guò)75℃或嗅到設(shè)備過(guò)熱引起的異味,應(yīng)及時(shí)關(guān)閉該設(shè)備。
4、恒電位儀應(yīng)連續(xù)不間斷運(yùn)行,在設(shè)備自動(dòng)狀態(tài)出現(xiàn)故障時(shí),可切換到手動(dòng)狀態(tài)運(yùn)行。
5、設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí),應(yīng)由電氣專(zhuān)業(yè)維修人員檢修。
一、電源指示不亮
故障原因: 主電源斷路器跳閘;電源熔斷器熔斷;指示燈損壞
處理方法:檢查設(shè)備是否有短路,然后合閘;更換熔斷器或指示燈
輸出電壓、電流達(dá)到最大;C1電位指示下降
故障原因:絕緣法蘭短路;或與其它地下金屬結(jié)構(gòu)物短路;參比電極損壞
處理方法:修復(fù)短路的絕緣法蘭,斷開(kāi)地下金屬結(jié)構(gòu)物;檢查參比電極測(cè)量線或更換參比電極
二、噪聲增大
故障原因:機(jī)箱放置不平;主繼電器接觸不良;主變壓器、濾波電抗器螺栓松動(dòng)
處理方法:機(jī)箱墊平;更換主繼電器;擰緊松動(dòng)螺栓
三、故障燈亮
故障原因:測(cè)試轉(zhuǎn)換跳動(dòng);陽(yáng)極或陰極匯流電纜開(kāi)路;參比電極電纜開(kāi)路或參比電極失效
處理方法:按復(fù)位按鈕;檢查陽(yáng)極或陰極匯流電纜;檢查參比電極電纜或更換參比電極
1、安裝、接線等作業(yè),請(qǐng)務(wù)必在切斷全部電源后進(jìn)行;
2、清掃及擰緊端子須在關(guān)閉電源后進(jìn)行,以防短路及觸電;
3、更換控制板或元器件時(shí)須在關(guān)閉電源后進(jìn)行,以防損壞設(shè)備。
故障原因:機(jī)箱放置不平;主繼電器接觸不良;主變壓器、濾波電抗器螺栓松動(dòng)
處理方法:機(jī)箱墊平;更換主繼電器;擰緊松動(dòng)螺栓
故障原因:測(cè)試轉(zhuǎn)換跳動(dòng);陽(yáng)極或陰極匯流電纜開(kāi)路;參比電極電纜開(kāi)路或參比電極失效
處理方法:按復(fù)位按鈕;檢查陽(yáng)極或陰極匯流電纜;檢查參比電極電纜或更換參比電極
恒電位儀操作規(guī)定
1、安裝、接線等作業(yè),請(qǐng)務(wù)必在切斷全部電源后進(jìn)行;
2、清掃及擰緊端子須在關(guān)閉電源后進(jìn)行,以防短路及觸電;
3、更換控制板或元器件時(shí)須在關(guān)閉電源后進(jìn)行,以防損壞設(shè)備。
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705泵站是油氣儲(chǔ)運(yùn)公司克-烏線的一個(gè)中間泵站,其所管轄的管線范圍是?377原油管線210-252公里及?529天然氣管線198-240公里.在采用陰極保護(hù)系統(tǒng)的情況下,部分管線電位仍低于有效保護(hù)值,不能得到有效保護(hù);且恒電位儀輸出未采取有效得控制,即耗電又影響恒電位儀的使用壽命.通過(guò)實(shí)驗(yàn),大量采集電位測(cè)試數(shù)據(jù),合理調(diào)整恒電位儀功率輸出等措施,確保了管道的有效保護(hù),并實(shí)現(xiàn)管線有效保護(hù)狀態(tài)下恒電位儀的最小輸出功率,切實(shí)達(dá)到節(jié)能降耗、節(jié)省維修費(fèi),降低成本的效果.
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評(píng)分: 4.8
- 50 - 新型數(shù)字式智能恒電位儀在儲(chǔ)罐陰極保護(hù)工程中應(yīng)用 賈維強(qiáng) 齊道來(lái) 鑒翠平 (青島沃科爾環(huán)境工程有限公司 山東 青島 266015) 摘要: 恒電位儀作為石油儲(chǔ)罐陰極保護(hù)的主要設(shè)備,近幾年技術(shù)得到飛速發(fā)展,功能設(shè)計(jì)更加完善,本文 結(jié)合智能型恒電位儀在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題對(duì)恒電位儀的功能設(shè)計(jì)合理性進(jìn)行探討。 1 前言 近年來(lái),隨著我國(guó)石油戰(zhàn)略儲(chǔ)備工程的快速發(fā)展, 恒電位儀作為儲(chǔ)罐陰極保護(hù)工程中主要 的電氣設(shè)備,具有可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)參比電位自動(dòng)調(diào)整輸出電流的優(yōu)點(diǎn)而被大量使用 <1>,其核心技 術(shù)也隨著微電子技術(shù)的進(jìn)步而迅速發(fā)展, 青島沃科爾環(huán)境工程有限公司先后開(kāi)發(fā)出了智能遠(yuǎn)控 型的可控硅和高頻開(kāi)關(guān)型恒電位儀。本文以目前公司使用最為廣泛的 KHV智能型恒電位儀為 例,介紹其在現(xiàn)場(chǎng)使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題及對(duì)其功能設(shè)計(jì)合理性進(jìn)行探討, 從而使新式恒電位 儀的功能設(shè)計(jì)更加貼合與陰極保護(hù)
雙恒電位儀主要與旋轉(zhuǎn)環(huán)盤(pán)電極配套用于研究氧化還原反應(yīng)的機(jī)理和動(dòng)力學(xué),亦可作為單恒電位儀應(yīng)用于普通的兩電極或三電極系統(tǒng),儀器控制精度高、功能強(qiáng)、穩(wěn)定性好,是極譜分析、腐蝕研究的理想儀器。應(yīng)用于大專(zhuān)院校、科研院所的教學(xué)和科研。
恒電位儀控制柜主要功能是將兩臺(tái)恒電位儀及其之間功能轉(zhuǎn)換集成化,具有簡(jiǎn)潔、整齊、操作方便、便于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn),便于現(xiàn)場(chǎng)一機(jī)一備的情況下使用。每個(gè)控制柜標(biāo)準(zhǔn)配置是控制兩臺(tái)恒電位儀,特殊情況按需設(shè)計(jì)。
具有限流、恒流、恒電位與恒電流的自動(dòng)切換、軟啟動(dòng)、防雷擊余波、抗功頻干擾、誤差報(bào)警等功能;具有運(yùn)行狀態(tài)自動(dòng)切換功能,當(dāng)無(wú)法進(jìn)行恒電位控制時(shí),儀器自動(dòng)切換到恒電流工作狀態(tài),并恒定在設(shè)置的電流值上。該產(chǎn)品具有輸出電流、電壓穩(wěn)定;耗電量小、抗干擾使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。
* 自帶掃描發(fā)生器 掃描范圍寬
* 電極開(kāi)路、短路 自動(dòng)保護(hù)、報(bào)警
* 內(nèi)設(shè)假負(fù)載 便于檢查
* 精密測(cè)量電流
* 高輸出電壓 解讀詞條背后的知識(shí)