适用于不同海水流速环境的参比电极装置

技术领域

本发明涉及阴极保护防腐技术领域，尤其是涉及一种适用于不同海水流速环境的参比电极装置。

背景技术

目前，海洋经济和海洋科技已经提升到前所未有的战略高度，海岸工程、海洋开采及海上能源等战略性新兴海洋产业正在迅速兴起，海上风电、海洋平台等众多海洋工程也随之迅速发展。海上风电和海洋采油平台等海工构筑物处于恶劣的海洋环境中，腐蚀情况严重，同时还伴随着波、浪、潮、流等对其的冲击。目前海上风电常用的防腐蚀技术有外加电流阴极保护技术和牺牲阳极阴极保护技术两种，而参比电极则是监测阴极保护技术是否正常运行的重要检测部件。

高纯锌参比电极具有制作简单、安装方便、使用寿命长等优点，是海洋工程领域最常用的参比电极之一，但是高纯锌参比电极存在着电位稳定性差的缺点。T.S.Lee在研究海水流速对金属材料的影响时发现，海水流速越大，高纯锌参比电极的稳定性越差。哈尔滨工程大学的王增娣和中国海洋大学的孔祥超研究了锌参比电极在不同流速海水下的性能，当海水的流速达到4m/s时，高纯锌参比电极的电位波动达到73mV；当海水的流速达到6m/s时，高纯锌参比电极的电位波动达到67mV。由于风浪和洋流等对海水的流速影响较大，常规的高纯锌参比电极无法满足不同海水流速下的稳定使用。除此之外，Claude E等人认为海洋中的微生物易附着在常规高纯锌参比电极表面，导致参比电极的电位持续正移，且稳定后电位的波动也较大，从而影响电位检测的准确性。

有鉴于此，有必要设计一种能够适用于不同海水流速环境、能够减少海洋微生物附着的参比电极装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于不同海水流速环境的参比电极装置，其具能够减小或避免海水流动的影响，在不同海水流速环境中均具有良好的电位稳定性，而且能够减少或避免海洋微生物的附着，使用寿命长。

本发明提供一种适用于不同海水流速环境的参比电极装置，包括参比电极组件、外壳、安装件和信号线缆，所述外壳包括多孔陶瓷壳体、半透膜和天然海绵，所述天然海绵设置于所述多孔陶瓷壳体内，所述半透膜设置于所述多孔陶瓷壳体的内壁上，且所述半透膜位于所述多孔陶瓷壳体的内壁与所述天然海绵之间；所述参比电极组件包括高纯锌参比电极，所述高纯锌参比电极至少部分位于所述天然海绵内，所述信号线缆与所述高纯锌参比电极电连接；所述多孔陶瓷壳体与所述安装件固定连接，所述安装件用于与被保护体固定连接。

进一步地，所述外壳位于所述安装件下方，所述多孔陶瓷壳体的顶端与所述安装件固定连接；所述高纯锌参比电极的底部位于所述天然海绵内，所述高纯锌参比电极的顶部位于所述安装件内，所述信号线缆与所述高纯锌参比电极的顶部电连接，且所述信号线缆与所述高纯锌参比电极的电连接部位位于所述安装件内；所述安装件内设有密封填料，所述密封填料密封所述信号线缆与所述高纯锌参比电极的电连接部位。

进一步地，所述安装件包括法兰和钢管，所述钢管位于所述法兰的下方，所述钢管的顶端与所述法兰固定连接，所述法兰用于与被保护体固定连接；所述外壳位于所述钢管下方，所述多孔陶瓷壳体的顶端具有开口，所述多孔陶瓷壳体的开口端与所述钢管的底端固定连接；所述参比电极组件还包括绝缘基座，所述绝缘基座位于所述钢管内，所述高纯锌参比电极的顶部从所述多孔陶瓷壳体的开口端伸出至所述天然海绵外并与所述绝缘基座固定连接，所述钢管内设有安装板，所述绝缘基座与所述安装板固定连接。

进一步地，所述多孔陶瓷壳体的开口端的外壁上设有第一外螺纹，所述钢管的内壁上设有第一内螺纹，所述多孔陶瓷壳体的开口端位于所述钢管内，且所述多孔陶瓷壳体的开口端与所述钢管之间通过螺纹连接。

进一步地，所述绝缘基座上设有通孔，所述通孔上下贯穿所述绝缘基座，所述通孔的内壁上设有第二内螺纹，所述高纯锌参比电极的顶部的外壁上设有第二外螺纹，所述高纯锌参比电极的顶部位于所述通孔内，且所述高纯锌参比电极的顶部与所述绝缘基座之间通过螺纹连接。

进一步地，所述参比电极组件还包括导电杆，所述导电杆位于所述钢管内，所述导电杆与所述高纯锌参比电极电连接，所述信号线缆的一端与所述导电杆电连接；所述法兰上对应所述钢管的位置设有走线孔，所述走线孔与所述钢管的内腔连通，所述信号线缆从所述钢管内穿过所述走线孔后伸出至所述法兰远离所述钢管的一侧。

进一步地，所述安装板将所述钢管的内腔分隔为上下相邻设置的第一腔体和第二腔体，所述信号线缆与所述高纯锌参比电极的电连接部位位于所述第一腔体内，所述多孔陶瓷壳体的开口端位于所述第二腔体内；所述密封填料包括第一密封填料和第二密封填料，所述第一密封填料位于所述第一腔体内，所述第一密封填料密封所述信号线缆与所述高纯锌参比电极的电连接部位；所述第二密封填料位于所述第二腔体内，且所述第二密封填料位于所述多孔陶瓷壳体的开口端与所述安装板之间。

进一步地，所述多孔陶瓷壳体的孔隙率为60％～80％，所述多孔陶瓷壳体的孔隙孔径为8～14微米。

进一步地，所述多孔陶瓷壳体的外表面上设有陶瓷釉层。

进一步地，所述陶瓷釉层为含有稀土复合磷酸盐无机抗菌材料的抗菌陶瓷釉层。

进一步地，所述半透膜为阴离子交换膜，所述半透膜的膜孔孔径为0.2～0.45微米。

进一步地，所述安装件的外表面上设有防腐漆涂层。

本发明提供的适用于不同海水流速环境的参比电极装置，通过在高纯锌参比电极外设置外壳，外壳包括多孔陶瓷壳体、半透膜和天然海绵，其中，多孔陶瓷壳体具有耐高压、抗酸、碱和有机介质腐蚀、低表面能、良好的生物惰性、使用寿命长、成本低等优点，能够有效地抵抗不同流速的海水的冲击，并能够过滤污染物和大部分的微生物；半透膜能够有效地阻碍杂质离子(例如镁离子、铁离子等)和微生物进入附着在高纯锌参比电极表面，且不影响Cl-和溶解氧的扩散，从而减小或避免对高纯锌参比电极的电位的影响；天然海绵具有良好的吸水性能和抗菌性能，且质地柔软有弹性，能够起到缓冲和存储海水的作用，保证高纯锌参比电极的电位稳定。故该外壳不仅能够减小或避免海水流速过快对高纯锌参比电极表面的冲击，减小或避免高纯锌参比电极测量电位的波动，且外壳不阻碍海水及溶解氧的交换，使得该参比电极装置能够适用于不同海水流速环境；同时外壳表面不利于海洋生物的附着，并能够对海水中的杂质离子、微生物和污染物进行过滤，从而避免因海水中微生物附着导致高纯锌参比电极测量电位持续正移的问题。同时，通过设置安装件，多孔陶瓷壳体与安装件固定连接，从而能够将参比电极装置快速方便地安装到被保护体上。

附图说明

图1为本发明实施例中适用于不同海水流速环境的参比电极装置的截面示意图。

图2为图1中安装件的截面示意图。

图3为图1中参比电极组件的截面示意图。

图4为图1中外壳的截面示意图。

图5为图4中多孔陶瓷壳体的局部截面示意图。

图6为本发明实施例中的参比电极装置与常规的高纯锌参比电极在4m/s流速的海水环境中电位随时间变化的对比示意图。

图7为本发明实施例中的参比电极装置与常规的高纯锌参比电极在6m/s流速的海水环境中电位随时间变化的对比示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

本发明的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

本发明的说明书和权利要求书中所涉及的上、下、左、右、前、后、顶、底等(如果存在)方位词是以附图中的结构位于图中的位置以及结构相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。

如图1至图4所示，本发明实施例提供的适用于不同海水流速环境的参比电极装置，运用于海水环境中。该适用于不同海水流速环境的参比电极装置包括参比电极组件1、外壳2、安装件3和信号线缆4，外壳2包括多孔陶瓷壳体21、半透膜22和天然海绵23，天然海绵23设置于多孔陶瓷壳体21内，半透膜22设置于多孔陶瓷壳体21的内壁上，且半透膜22位于多孔陶瓷壳体21的内壁与天然海绵23之间。参比电极组件1包括高纯锌参比电极11，高纯锌参比电极11至少部分位于天然海绵23内，即外部的海水需要依次经过多孔陶瓷壳体21、半透膜22和天然海绵23才能到达高纯锌参比电极11表面。信号线缆4与高纯锌参比电极11电连接，信号线缆4用于与外部检测装置电连接，从而将电位信号传输至外部检测装置。多孔陶瓷壳体21与安装件3固定连接，安装件3用于与被保护体固定连接(被保护体可以为海上风电、海洋平台等海洋工程设备)。

具体地，本实施例通过在高纯锌参比电极11外设置外壳2，外壳2包括多孔陶瓷壳体21、半透膜22和天然海绵23，其中，多孔陶瓷壳体21具有耐高压、抗酸、碱和有机介质腐蚀、低表面能、良好的生物惰性、使用寿命长、成本低等优点，能够有效地抵抗不同流速的海水的冲击，并能够过滤污染物和大部分的微生物；半透膜22能够有效地阻碍杂质离子(例如镁离子、铁离子等；这些阳离子附着到高纯锌参比电极11表面会引起电位变化)和微生物进入附着在高纯锌参比电极11表面，且不影响Cl-和溶解氧的扩散，从而减小或避免杂质离子和微生物对高纯锌参比电极11的电位的影响；天然海绵23为天然海生物，其具有良好的吸水性能和抗菌性能，且质地柔软有弹性，能够起到缓冲和存储海水的作用(由于天然海绵23具有良好的吸水性能，故在其吸力作用下外部海水能够更容易地进入外壳2内进行交换)，保证高纯锌参比电极11的电位稳定。故该外壳2不仅能够减小或避免海水流速过快对高纯锌参比电极11表面的冲击，且外壳2不阻碍海水及溶解氧的交换(即保证高纯锌参比电极11表面的海水和溶解氧稳定)，从而减小或避免高纯锌参比电极11测量电位的波动，使得该参比电极装置能够适用于不同海水流速环境；同时外壳2表面不利于海洋生物的附着，并能够对海水中的杂质离子、微生物和污染物进行过滤，从而避免因海水中微生物附着导致高纯锌参比电极11测量电位持续正移的问题。同时，通过设置安装件3，多孔陶瓷壳体21与安装件3固定连接，从而能够将参比电极装置快速方便地安装到被保护体上。

该参比电极装置的电极电位为-1.044V～-1.014V(相对饱和甘汞电极)，在不同流速海水环境中均具有良好的电位稳定性，在4m/s流速的海水环境中最大电位波动为10mV，在6m/s流速的海水环境中最大电位波动为15mV。与传统的高纯锌参比电极相比，本发明的参比电极装置在不同海水流速环境下最大电位波动为15mV，解决了海水流速过快和微生物附着导致的参比电极电位不稳定的问题，可用于台风天气或洋流等导致海水流速过快的复杂工况以及微生物繁多的工况使用。同时，该参比电极装置具有良好的机械强度和30年的长期服役寿命，并且具有安装简单、加工方便、可量产等优点。

进一步地，在本实施例中，多孔陶瓷壳体21的孔隙率为60％～80％，多孔陶瓷壳体21的孔隙孔径为8～14微米。

进一步地，在本实施例中，多孔陶瓷壳体21为氧化铝陶瓷、氧化锆陶瓷等金属氧化物陶瓷。

进一步地，如图4及图5所示，在本实施例中，多孔陶瓷壳体21的外表面上设有陶瓷釉层211。需要说明的是，该陶瓷釉层211为疏油但不疏水的釉层，使得水能够顺利地通过陶瓷釉层211(水无法顺利地通过疏水的釉层)。具体地，釉是一种附着在陶瓷坯体表面的玻璃质薄层，其一般采用矿物原料(如长石、石英、高岭土和化工原料按一定配比混合并细磨成浆状液体)，施于坯体表面，经高温煅烧而成；其不仅能够增加陶瓷的机械强度、热稳定性和介电强度，而且能够增加陶瓷表面的光滑度，不易沾污。故通过在多孔陶瓷壳体21的外表面设置陶瓷釉层211，能够进一步地减少海洋生物在多孔陶瓷壳体21外表面上的附着。

进一步地，在本实施例中，陶瓷釉层211为含有稀土复合磷酸盐无机抗菌材料的抗菌陶瓷釉层(即陶瓷釉层211的制作材料中含有稀土复合磷酸盐无机抗菌材料)。稀土复合磷酸盐无机抗菌材料具有良好的抗菌性能，能够进一步地减少海洋生物在多孔陶瓷壳体21外表面上的附着。

作为另一种实施方式，也可以不在多孔陶瓷壳体21的外表面上设置陶瓷釉层211，而是直接在多孔陶瓷壳体21的制作材料中添加稀土复合磷酸盐无机抗菌材料，即多孔陶瓷壳体21为含有稀土复合磷酸盐无机抗菌材料的抗菌多孔陶瓷壳体。

进一步地，在本实施例中，半透膜22为阴离子交换膜，其能够选择性地让阴离子(例如氯离子)通过，并阻碍阳离子(例如镁离子、铁离子)的通过。半透膜22具体可以为混合纤维素酯滤膜，也可为醋酸纤维素膜、聚丙烯滤膜等其他材质的半透膜。半透膜22起过滤作用，能够有效地阻碍杂质离子和微生物进入附着在高纯锌参比电极11表面，且不影响Cl-和溶解氧的扩散。

进一步地，在本实施例中，半透膜22的膜孔孔径为0.2～0.45微米。

进一步地，如图1所示，在本实施例中，外壳2位于安装件3下方，多孔陶瓷壳体21的顶端与安装件3固定连接。高纯锌参比电极11的底部位于天然海绵23内，高纯锌参比电极11的顶部位于安装件3内，信号线缆4与高纯锌参比电极11的顶部电连接，且信号线缆4与高纯锌参比电极11的电连接部位位于安装件3内；安装件3内设有密封填料5，密封填料5密封信号线缆4与高纯锌参比电极11的电连接部位。密封填料5能够起到绝缘和密封的作用，密封填料5能够防止海水渗透至信号线缆4与高纯锌参比电极11的电连接部位，从而防止信号线缆4与高纯锌参比电极11的电连接部位发生锈蚀；密封填料5还能够对高纯锌参比电极11与安装件3起到绝缘作用。

进一步地，在本实施例中，密封填料5为环氧树脂密封填料。

进一步地，如图1至图3所示，在本实施例中，安装件3包括法兰31和钢管32，钢管32位于法兰31的下方，钢管32的顶端与法兰31固定连接，法兰31用于与被保护体固定连接。外壳2位于钢管32下方，多孔陶瓷壳体21的顶端具有开口，多孔陶瓷壳体21的开口端与钢管32的底端固定连接，且多孔陶瓷壳体21至少部分位于钢管32外；参比电极组件1还包括绝缘基座12，绝缘基座12位于钢管32内，高纯锌参比电极11的顶部从多孔陶瓷壳体21的开口端伸出至天然海绵23外并与绝缘基座12固定连接；钢管32内设有安装板33，绝缘基座12与安装板33固定连接。

进一步地，如图1及图4所示，在本实施例中，天然海绵23上设有安装槽231，高纯锌参比电极11的底部位于安装槽231内。

进一步地，在本实施例中，法兰31、钢管32和安装板33均为钢材质，法兰31和钢管32通过焊接固定，安装板33与钢管32通过焊接固定。

进一步地，在本实施例中，钢管32、外壳2和高纯锌参比电极11均为圆柱状结构。

进一步地，在本实施例中，绝缘基座12为尼龙材质，其不仅具有良好的绝缘性能，而且具有良好的耐腐蚀性。

进一步地，如图1所示，在本实施例中，绝缘基座12与安装板33通过螺栓14固定连接。

进一步地，在本实施例中，多孔陶瓷壳体21的开口端的外壁上设有第一外螺纹(图未示)，钢管32的内壁上设有第一内螺纹(图未示)，多孔陶瓷壳体21的开口端位于钢管32内，且多孔陶瓷壳体21的开口端与钢管32的底端之间通过螺纹连接。

进一步地，如图1及图3所示，在本实施例中，绝缘基座12上设有通孔120，通孔120上下贯穿绝缘基座12，通孔120的内壁上设有第二内螺纹(图未示)，高纯锌参比电极11的顶部的外壁上设有第二外螺纹(图未示)，高纯锌参比电极11的顶部位于通孔120内，且高纯锌参比电极11的顶部与绝缘基座12之间通过螺纹连接。

进一步地，如图1及图3所示，在本实施例中，高纯锌参比电极11包括相互连接的主体部111和延伸部112，延伸部112位于主体部111上方，且延伸部112的外径小于主体部111的外径。延伸部112位于通孔120内，延伸部112的外壁上设有第二外螺纹，延伸部112与绝缘基座12之间通过螺纹连接；信号线缆4与延伸部112电连接。主体部111的顶部与绝缘基座12的下表面相抵靠。

进一步地，如图1至图3所示，在本实施例中，绝缘基座12位于安装板33下方，且绝缘基座12的顶壁与安装板33的下表面相抵靠(当然，在其它实施例中，绝缘基座12也可以设置于安装板33上方)。安装板33上设有安装孔331，绝缘基座12上设有凸起部121，凸起部121插入在安装孔331内，使得绝缘基座12与安装板33之间更稳定地连接。

进一步地，如图1至图3所示，在本实施例中，参比电极组件1还包括导电杆13，导电杆13位于钢管32内，导电杆13与高纯锌参比电极11电连接，信号线缆4的一端与导电杆13电连接。法兰31上对应钢管32的位置设有走线孔311，走线孔311与钢管32的内腔连通，信号线缆4从钢管32内穿过走线孔311后伸出至法兰31远离钢管32的一侧，从而便于信号线缆4与外部检测装置的电连接。

进一步地，如图1至图3所示，在本实施例中，导电杆13与高纯锌参比电极11之间通过螺纹连接。导电杆13上设有螺帽15，信号线缆4的端部与导电杆13相连并通过螺帽15进行压紧固定。

进一步地，如图1及图2所示，在本实施例中，安装板33为横向设置，安装板33将钢管32的内腔分隔为上下相邻设置的第一腔体32A和第二腔体32B，第一腔体32A位于第二腔体32B上方，信号线缆4与高纯锌参比电极11的电连接部位位于第一腔体32A内，多孔陶瓷壳体21的开口端位于第二腔体32B内。密封填料5包括第一密封填料51和第二密封填料52，第一密封填料51位于第一腔体32A内，第一密封填料51密封信号线缆4与高纯锌参比电极11的电连接部位；第二密封填料52位于第二腔体32B内，且第二密封填料52位于多孔陶瓷壳体21的开口端与安装板33之间，第二密封填料52填充在高纯锌参比电极11的外壁与钢管32的内壁之间，第二密封填料52能够避免海水从多孔陶瓷壳体21的开口端渗入至信号线缆4与高纯锌参比电极11的电连接部位。

进一步地，在本实施例中，安装件3(包括法兰31和钢管32)的外表面上设有防腐漆涂层(图未示)，从而配合阴极保护对安装件3进行保护。

进一步地，如图1及图2所示，在本实施例中，法兰31上设有螺栓孔312，该螺栓孔312用于法兰31与被保护体之间通过螺栓固定连接。

本发明实施例提供的适用于不同海水流速环境的参比电极装置，通过在高纯锌参比电极11外设置外壳2，外壳2包括多孔陶瓷壳体21、半透膜22和天然海绵23，其中，多孔陶瓷壳体21具有耐高压、抗酸、碱和有机介质腐蚀、低表面能、良好的生物惰性、使用寿命长、成本低等优点，能够有效地抵抗不同流速的海水的冲击，并能够过滤污染物和大部分的微生物；半透膜22能够有效地阻碍杂质离子和微生物进入附着在高纯锌参比电极11表面，且不影响Cl

该参比电极装置的电极电位为-1.044V～-1.014V(相对饱和甘汞电极)，在不同流速海水环境中均具有良好的电位稳定性，在4m/s流速的海水环境中最大电位波动为10mV，在6m/s流速的海水环境中最大电位波动为15mV。与传统的高纯锌参比电极相比，本发明的参比电极装置在不同海水流速环境下最大电位波动为15mV，解决了海水流速过快和微生物附着导致的参比电极电位不稳定的问题，可用于台风天气或洋流等导致海水流速过快的复杂工况以及微生物繁多的工况使用。同时，该参比电极装置具有良好的机械强度和30年的长期服役寿命，并且具有安装简单、加工方便、可量产等优点。

实施例一

本实施例提供的适用于不同海水流速环境的参比电极装置，包括参比电极组件1、外壳2、安装件3和信号线缆4，外壳2包括多孔陶瓷壳体21、半透膜22和天然海绵23，多孔陶瓷壳体21采用氧化铝多孔陶瓷，半透膜22选用膜孔孔径为0.2微米的醋酸纤维素膜。参比电极组件1包括高纯锌参比电极11、绝缘基座12和导电杆13，安装件3包括法兰31和钢管32，钢管32内设有安装板33。具体连接结构见上文所述。

江浙地区某近海海上风电阴极保护技术采用本发明的参比电极装置进行检测，由于江浙近海夏季台风多发，且该区域多为滩涂，养分充足且污染物、微生物繁多。

具体的，在使用时，参比电极装置安装在海平面以下(根据具体要求进行安装)，通过法兰31与风电桩连接在一起。在工作时，海水通过外壳2进入高纯锌参比电极11表面，高纯锌参比电极11用于电位测量。台风天气时，风速达到50m/s，海水流速约为4m/s，本实施例的参比电极装置的电位为-1.025～-1.035V(相对饱和甘汞电极)，电位波动为10mV，这主要得益于外壳2能阻碍海水流速过快对高纯锌参比电极11的冲击，同时不会阻碍外壳2内外海水与氧分子的交换，天然海绵23能够存储海水和溶解氧，维持参比电极表面海水及溶解氧的稳定，实现高流速海水环境下的电位稳定。

进一步的，本实施例的参比电极装置在该海域长期服役时，装置表面无生物附着，且电位稳定，不发生电位持续正移的现象。这是因为多孔陶瓷壳体21为无机材料，生物惰性好，稀土复合磷酸盐无机抗菌材料具有极强的抗菌性，防止生物附着，且醋酸纤维素膜具有高亲水性、低吸附性和低非特异性结合能力，能阻碍杂质及微生物进入参比电极表面，实现有效防污。

实施例二

本实施例提供的适用于不同海水流速环境的参比电极装置，包括参比电极组件1、外壳2、安装件3和信号线缆4，外壳2包括多孔陶瓷壳体21、半透膜22和天然海绵23，多孔陶瓷壳体21采用氧化锆多孔陶瓷，半透膜22选用膜孔孔径为0.45微米的混合纤维素酯滤膜。参比电极组件1包括高纯锌参比电极11、绝缘基座12和导电杆13，安装件3包括法兰31和钢管32，钢管32内设有安装板33。具体连接结构见上文所述。

某海域海洋采油平台阴极保护技术采用本实施例的参比电极装置进行检测，海洋采油平台位于深远海，夏季台风多发，且夏冬季节的洋流对海水流速影响明显。

具体的，在使用时，参比电极装置安装在海平面以下(根据具体要求进行安装)，通过法兰31与海洋平台的导管架连接在一起。在工作时，海水通过外壳2进入高纯锌参比电极11表面，高纯锌参比电极11用于电位测量。夏季台风天气时，风速达到50m/s，海水流速约为3.8m/s，综合影响下海水流速约为6m/s，本实施例的参比电极装置的电位为-1.025～-1.035V(相对饱和甘汞电极)，电位波动为15mV，这主要得益于外壳2能阻碍海水流速过快对高纯锌参比电极11的冲击，其中氧化锆陶瓷的韧性是氧化铝陶瓷的4倍，抗冲击能力强，同时不会阻碍外壳2内外海水与氧分子的交换。0.45微米的混合纤维素酯滤膜能够能阻碍杂质及微生物进入参比电极表面，实现有效防污。天然海绵23能够存储海水和溶解氧，维持参比电极表面海水及溶解氧的稳定，实现高流速海水环境下的电位稳定。

为了验证本发明实施例的参比电极装置与常规高纯锌参比电极在不同流速海水环境中的电位稳定性，参考GB/T 7387-1999《船用参比电极技术条件》的电位稳定性测试方法，对本发明实施例的参比电极装置和常规高纯锌参比电极分别在4m/s、6m/s的海水环境进行电位稳定性测试，测试方法如下：

试验介质：3.5％氯化钠溶液(分析纯)；

介质温度：25℃±0.5℃；

电位稳定性测试时间：30天；

测试频率：参比电极浸没入上述介质溶液中，浸泡240h后用饱和甘汞电极测试其电势电位值，每隔24h测量一次，测试周期为30d。

根据上述试验方法进行电位稳定性测试，得到本发明实施例的参比电极装置和常规高纯锌参比电极在4m/s、6m/s的海水环境中电位随时间的变化曲线，测试结果如图6及图7所示。

如图6所示，在4m/s海水流速的环境中，本发明实施例的参比电极装置(即图6中的新参比电极)的电位为-1.025～-1.035V(相对饱和甘汞电极)，电位波动为10mV；而常规高纯锌参比电极(即图6中的常规参比电极)的电位为-0.917～-0.986(相对饱和甘汞电极)，电位波动为69mV。如图7所示，在6m/s海水流速的环境中，本发明实施例的参比电极装置的电位为-1.025～-1.040V(相对饱和甘汞电极)，电位波动为10mV；而常规高纯锌参比电极的电位为-0.917～-0.993(相对饱和甘汞电极)，电位波动为76mV。

由此可见，在4m/s和6m/s海水流速的环境中，本发明实施例的参比电极装置的电位稳定性更佳，更适合在不同流速海水环境中进行海工构筑物的电位监测。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。