一、埋地式硫酸铜参比电极（长期固定监测型）

埋地式是最常用的类型，专为地下金属构筑物的长期、固定点位监测设计，核心特点是稳定性强、耐土壤腐蚀。

1. 结构设计

外壳：多采用厚壁 PVC（聚氯乙烯）或 304 不锈钢材质，壁厚通常 3-5mm，能抵御土壤挤压和酸碱腐蚀，避免外壳破裂导致电解液泄漏。

内部组件：内置 99.9% 以上高纯度铜棒（直径 8-12mm），周围填充饱和硫酸铜晶体（而非液态溶液），底部或侧面设有多孔陶瓷芯（孔径 2-5μm），作为离子传导通道。

密封处理：顶部导线接口采用环氧树脂密封，防止土壤水分渗入；部分型号底部加设防沉降底座，避免电极在软土中倾斜。

2. 核心特点

电位稳定性高：在中性土壤中，电位长期漂移≤±10mV / 年，能稳定反馈埋地管道、储罐的阴极保护电位。

免频繁维护：填充的硫酸铜晶体可缓慢溶解补充电解液，正常土壤湿度下（15%-30%），无需频繁补液。

抗干扰性较强：陶瓷芯孔径小，能减少土壤中泥沙、微生物对内部体系的污染，适合长期埋置。

3. 适用场景

埋地钢质管道：如石油、天然气长输管道、城市供水管网的阴极保护电位监测，需与管道平行埋置，距离控制在 1-2 米。

地下金属储罐：油罐、化工原料罐的基础周边土壤监测，需避开储罐泄漏可能导致的局部高浓度化学介质区（如油污、酸碱渗透区）。

地下电缆沟：高压电缆金属护套的阴极保护监测，需埋设在电缆沟外侧 30-50cm 处，避免电缆发热影响电极稳定性。

4. 局限性

不耐高盐 / 高氯环境：盐渍土、沿海滩涂等区域，Cl⁻会穿透陶瓷芯与 Cu²⁺反应生成 CuCl₂沉淀，堵塞离子通道，1-2 年内即失效。

对土壤湿度敏感：土壤含水率＜10% 时，陶瓷芯离子传导受阻，电位响应变慢；含水率＞40% 易导致硫酸铜晶体过快溶解，缩短寿命。

二、便携式硫酸铜参比电极（临时抽查 / 现场检测型）

便携式主打移动性、便捷性，用于阴极保护系统的临时抽查、故障排查或现场校准，核心特点是轻便、易操作。

1. 结构设计

外壳：采用轻质透明亚克力管（直径 20-30mm）或高强度 ABS 塑料，容积 50-100mL，便于观察内部电解液状态；顶部带手提绳或防滑握柄，重量≤300g。

内部组件：铜棒较短（长度 30-50mm），直接浸泡在液态饱和硫酸铜溶液中；顶部设可开启的加液口，方便补充溶液或更换；底部陶瓷芯可拆卸，便于清洁。

辅助配件：部分型号配备微型数字电位计（精度 0.1mV），可直接显示测量值；导线长度 2-5 米，满足现场不同点位测量需求。

2. 核心特点

操作灵活：无需提前埋置，现场只需将陶瓷芯接触土壤或淡水，等待 3-5 分钟即可读数，适合多点位快速检测。

直观性强：透明外壳可直接观察电解液是否浑浊、铜棒是否氧化（若铜棒表面出现黑色氧化铜，需及时更换）。

成本较低：结构简单，单价仅为埋地式的 1/3-1/2，适合现场维护人员随身携带备用。

3. 适用场景

临时抽查：埋地管道阴极保护系统的定期巡检，如每季度对管道沿线关键点位（如弯头、阀门处）的电位复测。

故障排查：当固定埋地电极显示电位异常时，用便携式电极在附近点位复测，判断是电极故障还是保护系统问题。

淡水环境检测：内河船舶坞修时的船体阴极保护电位测量、淡水水库闸门的临时防腐监测，需将陶瓷芯直接浸入水中测量。

4. 局限性

电位稳定性较弱：液态电解液易受温度、振动影响，同一点位多次测量误差可能达 ±15mV，不适合长期连续监测。

需频繁维护：每次使用后需补充饱和硫酸铜溶液，陶瓷芯易被泥沙堵塞，需用蒸馏水冲洗；长期闲置易导致铜棒氧化，影响电位准确性。

三、长效型硫酸铜参比电极（偏远 / 难维护区域专用型）

长效型是埋地式的升级款，针对偏远地区、高难度维护场景设计，核心特点是延长使用寿命、减少维护频次。

1. 结构设计

外壳与容量：采用双层防腐结构，内层 PVC + 外层玻璃纤维增强塑料（FRP），抗冲击、耐老化；内部容积扩大至 200-300mL，填充更多硫酸铜晶体，部分型号加设电解液储备舱。

离子传导优化：采用双陶瓷芯设计（上下各 1 个），增加离子传导面积；陶瓷芯表面涂覆抗结垢涂层，减少土壤中钙、镁离子形成的水垢堵塞。

防护升级：顶部加装防晒防雨帽，避免露天埋置时雨水冲刷或阳光直射导致外壳老化；导线采用铠装电缆（外层钢丝编织），防止鼠咬、虫蛀。

2. 核心特点

使用寿命长：正常中性土壤中，设计寿命可达 8-12 年，是普通埋地式的 2-3 倍；电解液储备舱可在晶体溶解后持续补充，减少补液次数。

环境适应性更强：外壳耐温范围 - 20℃-70℃，可在寒冷地区（如东北冻土区）或高温厂区（如炼钢厂周边）使用；双陶瓷芯设计在土壤湿度波动较大时，仍能保持稳定传导。

抗污染能力提升：储备舱与主腔体之间设过滤膜，可阻挡土壤中微小颗粒进入，减少内部体系污染。

3. 适用场景

偏远野外区域：如沙漠、山区的输油管道监测，这些区域维护人员难以频繁到达，需电极长期自主工作。

高难度维护点位：如高速公路下方的埋地管道、铁路沿线电缆护套监测，开挖维护成本高，需长效型电极减少维护次数。

半露天环境：如露天储罐区的地下管网监测，需耐受日晒雨淋，避免外壳快速老化。

4. 局限性

成本较高：单价是普通埋地式的 2-4 倍，不适用于大规模密集布置。

重量与体积大：装满硫酸铜晶体后重量可达 1.5-2kg，埋置时需专用工具开挖，不适合浅表层土壤（＜50cm）埋置。