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通常采用高純紫銅棒或銅線圈，純度一般≥99.7%，表面打磨光滑，以保證良好的電化學性能，作為電化學反應(yīng)的活性物質(zhì)。
溶液與晶體：容器內(nèi)裝滿飽和硫酸銅溶液，內(nèi)部還填充有硫酸銅晶體，通過滲透膜維持溶液濃度平衡。在電極反應(yīng)中，銅離子（Cu2?）在銅棒表面得到或失去電子，形成穩(wěn)定的電極電位。
外殼：多采用陶瓷罐體，也有使用 PVC、PPR、ABS 等材質(zhì)的，具有良好的耐腐蝕性、密封性和一定的抗壓性，能有效保護電極內(nèi)部的硫酸銅溶液不受外界環(huán)境的影響。
填包料：在陶瓷罐周圍填充有填包料，如硫酸鈉、石膏、膨潤土等，或?qū)Ｓ脜⒈入姌O回填料，如石膏粉與膨潤土按 1:1 混合，降低土壤與電極間的接觸電阻，同時保持電解液的持續(xù)滲透。
導(dǎo)線：采用屏蔽雙絞線，截面積≥2.5mm2，外層包裹聚乙烯絕緣層，用于將電極與測量回路連接，傳輸電位信號。
工作原理基于電化學中的能斯特方程，電極電位與溶液中相關(guān)離子的活（濃度）有關(guān)。當埋地長效硫酸銅參比電極插入土壤中時，其內(nèi)部飽和硫酸銅溶液中的銅離子（Cu2?）與土壤中的離子通過多孔陶瓷發(fā)生交換。
銅棒與飽和硫酸銅溶液之間發(fā)生氧化還原反應(yīng)，銅離子（Cu2?）在銅棒表面得到電子被還原為銅，或銅失去電子被氧化為銅離子，最終達到動態(tài)平衡，形成穩(wěn)定的電極電位。在 25℃時，飽和硫酸銅參比電極的標準電極電位約為 + 0.316V（相對于標準氫電極，SHE）。
性能特點
電位穩(wěn)定：采用特殊材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計，確保了硫酸銅的滲透以及離子交換的穩(wěn)定進行，從而保證了電位的穩(wěn)定性。其電位穩(wěn)定性通常控制在 ±20mV 以內(nèi)，即使在極化電流小于 5uA 的情況下，電位波動也小于 ±30mV。
壽命長：在適宜的環(huán)境條件下，使用壽命可達 5~10 年，甚至更久，滿足了陰極保護系統(tǒng)的長期監(jiān)測需求。
