结构设计

1. 电极体：电极体外壳多选用抗压、耐腐蚀的材料，如高强度 PVC、ABS 工程塑料或特殊的环氧树脂复合材料。以高强度 PVC 为例，其具有良好的机械强度，能承受土壤的挤压和外力冲击，且化学稳定性高，在土壤环境中不易被腐蚀，使用寿命可达 15 年以上。内部盛装饱和硫酸铜溶液，溶液由化学纯硫酸铜试剂配制而成，确保离子浓度的准确性与稳定性。为防止溶液泄漏和杂质进入，电极体采用密封设计，常见的密封方式有螺纹密封、热熔密封等，密封性能可保证在 10 年内无明显溶液渗漏。
2. 多孔介质：采用高渗透率的多孔陶瓷或特殊半透膜作为离子交换介质。多孔陶瓷的孔径一般控制在 5 - 10μm，既能保证土壤中的离子与内部溶液顺利交换，又能有效阻止溶液的大量流失。半透膜则具有选择性透过离子的特性，只允许特定离子通过，进一步优化离子交换过程，维持电极电位的稳定。例如，某品牌的半透膜可有效阻挡土壤中的大颗粒杂质和微生物，防止其进入电极内部污染溶液，同时确保铜离子和硫酸根离子的正常交换，使电极在复杂土壤环境下仍能稳定工作。
3. 铜棒：作为电极的核心反应部件，铜棒采用高纯度紫铜制作，表面经过精细打磨和钝化处理，以降低表面电阻，提高电极反应活性。铜棒的尺寸根据电极规格而定，一般直径为 8 - 12mm，长度为 50 - 100mm，确保有足够的表面积参与电化学反应，为电极提供稳定的电位输出。

（三）性能优势

1. 电位稳定性高：在长期使用过程中，电位波动极小。相关实验数据表明，在正常土壤环境中，连续监测 1 年，其电位漂移≤±2mV，能为桥梁阴极保护系统提供极为稳定的电位参考，确保对被保护金属结构电位的精确测量与控制，有效避免因电位波动导致的过度保护或保护不足现象。
2. 使用寿命长：通过优化结构设计和选用优质材料，显著延长了电极的使用寿命。在一般土壤条件下，设计使用寿命可达 10 - 15 年，相较于传统参比电极，使用寿命提高了 50% 以上。以某桥梁工程为例，采用该类型参比电极后，在 12 年的运行期内，电极性能稳定，未出现因电极失效而导致的阴极保护系统故障，大大降低了维护成本和安全风险。
3. 抗干扰能力强：能有效抵御土壤中杂散电流、微生物活动以及温度、湿度变化等外界因素的干扰。在存在杂散电流的环境中，如靠近电气化铁路的桥梁，该参比电极可通过内部特殊的屏蔽结构和离子交换机制，减少杂散电流对电位测量的影响，确保测量结果的准确性。同时，对土壤湿度和温度的变化具有良好的适应性，在 - 10℃~50℃的温度范围和 20% - 90% 的相对湿度环境下，均可正常工作，电位不受明显影响。