恒電位儀的輸出電流和電壓可以調節,且調節方式與設備類型、控制模式密切相關,核心目的是適配不同工況下的保護需求(如被保護體表面積變化、介質電阻率波動等)。以下從調節原理、調節方式及實際應用場景展開說明:
一、調節的核心邏輯:圍繞 “電位穩定” 目標恒電位儀的調節本質是通過改變輸出電流 / 電壓,維持被保護金屬的電位穩定在設定的保護區間。
·當被保護金屬的實際電位高于保護電位(如因涂層破損擴大,腐蝕風險上升),恒電位儀會增大輸出電流(或提高輸出電壓),使更多電子流向金屬,降低其電位至保護區間。
·當實際電位低于保護電位(如土壤濕度下降導致回路電阻升高),恒電位儀會減小輸出電流(或降低輸出電壓),避免過保護(可能引發金屬氫脆、涂層剝離)。
二、輸出電流和電壓的調節方式根據設備類型(模擬式 / 數字式)和控制模式(恒電位 / 恒電流),調節方式分為以下幾類:
1.恒電位模式(主流模式):自動調節電流,電壓隨工況變化這是常用的模式,此時:
·輸出電流:由設備自動調節。恒電位儀通過參比電極實時監測被保護金屬的電位,與設定的 “目標保護電位” 對比,自動增大或減小輸出電流(例如,目標電位 - 1.0V,實際電位 - 0.9V 時,電流會自動升高)。
·輸出電壓:隨系統回路電阻變化而被動調節(公式:電壓 = 電流 × 回路總電阻)。例如,雨季土壤電阻率降低(回路電阻變小),若電流不變,電壓會自動下降;反之,干燥季節電阻升高,電壓會隨電流調節同步變化。
2.恒電流模式:手動 / 自動調節電流,電壓被動適應部分場景下(如調試階段、參比電極故障時)會切換至恒電流模式:
·輸出電流:可通過設備面板旋鈕、按鍵或遠程控制系統手動設定(如從 10A 調至 20A),或由設備按預設程序自動調節(如分段定時增流)。
·輸出電壓:隨回路電阻變化自動調整(電流固定時,電阻升高則電壓升高,反之降低),但需確保電壓不超過設備額定輸出范圍(避免過載)。
3.電壓限制保護:避免電壓過高損壞系統即使在恒電位模式下,設備也會設置輸出電壓限制(可手動設定)。當因回路電阻過大(如干燥土壤)導致所需電壓超過限制值時,恒電位儀會自動從 “恒電位模式” 切換為 “恒壓模式”,優先保證電壓不超限,同時通過降低電流避免設備損壞(此時需人工排查電阻異常原因)。
三、調節的操作方式本地調節
·模擬式恒電位儀:通過面板上的 “電流調節”“電壓調節” 旋鈕,手動改變輸出(精度較低,適合簡單場景)。
·數字式恒電位儀:通過 LCD 顯示屏 + 按鍵輸入目標電位(或電流),設備自動計算并調節輸出(精度可達 ±1mV,支持參數保存與調用)
遠程調節
帶通訊功能(如 4G、RS485)的智能恒電位儀,可通過監控平臺(如 SCADA 系統)遠程修改目標電位、電流上限等參數,無需現場操作(適合長輸管道、偏遠站點的集中管理)。
四、注意事項·調節范圍受設備額定參數限制:例如,一臺額定輸出 “0~30V/0~50A” 的恒電位儀,電流無法調至 60A,電壓也不能超過 30V(強行超限會觸發保護停機)。
·避免頻繁大幅調節:短時間內劇烈改變電流 / 電壓可能導致被保護金屬電位波動過大,甚至引發 “過保護”(如氫脆),建議每次調節后觀察 30 分鐘以上,待電位穩定再進一步調整。
總結恒電位儀的輸出電流和電壓不僅可以調節,而且是其核心功能之一 —— 通過手動或自動調節,既能適應工況變化,又能維持保護電位穩定,是保障陰極保護系統運行的關鍵特性。調節方式需結合設備類型、控制模式及實際需求選擇,同時需在額定參數范圍內操作,確保與保護效果。
