便携式硫酸铜参比电极基于能斯特方程工作。其内部构造主要包含金属铜棒以及充满饱和硫酸铜溶液的腔体。当电极浸入待测体系时，铜棒与硫酸铜溶液之间会建立起稳定的电极电位。发生的电化学反应为：Cu²⁺ + 2e⁻ ⇌ Cu ，在这一反应过程中，溶液中的铜离子浓度维持稳定，进而产生一个恒定且可重复的电位值。这个电位值作为基准，用于衡量其他电极的电位高低。
二、结构设计
该电极的腔体通常采用透明有机玻璃或 ABS 管制造。透明材质的运用，让使用者能直观地观察到内部硫酸铜溶液的饱和度，便于及时维护。电极帽与电极腔体通过螺口紧密连接，这种设计不仅方便了溶液的灌装，还确保了整体结构的稳固性。电极的底部设有微孔膜，其作用是允许离子进行缓慢交换，同时又能有效防止溶液出现可见的液流泄漏。此外，电极配备了便于连接测量仪器的导线，整体体积小巧，方便携带，无论是在实验室环境，还是复杂的野外作业现场，都能轻松使用。
三、性能优势
电位稳定性高：在标准条件下，便携式硫酸铜参比电极对甘汞电极的电位为 70±3mV ，与理论值高度契合，并且不同电极之间的电位差小于 ±1mV 。这意味着其输出的电位信号极为稳定，为精确测量提供了坚实保障。无论是在短期的实验测试，还是长期的监测工作中，都能可靠地输出稳定电位。
抗极化能力强：极化现象会干扰电极电位的准确性，而便携式硫酸铜参比电极不易极化。在现场实际使用时，彼此间的电位差小于 ±3mV 。即使在电流密度变化等复杂情况下，它也能保持电位的稳定，有效避免了因极化导致的测量误差，极大地提升了测量结果的可靠性。
使用寿命长：得益于其合理的结构设计，电极帽与腔体的螺口连接方式使得灌装溶液十分便捷。一次灌液后，正常情况下可使用一年以上。同时，电极结构牢固，接头具备良好的耐腐蚀性，微孔膜的渗漏速度恰到好处，这些因素共同作用，确保了电极在各种环境下都能长时间稳定工作，降低了使用成本。
四、使用方法
准备工作：在使用前，仔细检查电极的包装是否完好无损，电极管体内的硫酸铜溶液是否充足。若溶液不足，需及时补充。准备好测量所需的设备，如精度合适的电位计或万用表，以及连接用的导线。
配置饱和硫酸铜溶液：打开电极的端帽，向电极管体内倒入适量的硫酸铜晶体，随后加入蒸馏水或纯净水，轻轻搅拌使硫酸铜晶体充分溶解，直至溶液达到饱和状态，即管体内始终有未溶解的晶体存在。之后，拧紧端帽，防止溶液泄漏。
浸泡与校准：将电极放入溶液中浸泡一段时间，具体时长因电极型号而异，目的是使电极电位达到稳定状态。接着进行校准操作，把电极置于已知电位值的标准溶液中，如 0.1mol/L 的硫酸铜溶液，记录电位计或万用表显示的电位值，并与已知标准值进行对比。若两者相差较大，则需对电极进行调整或考虑更换。
连接与测量：把便携式硫酸铜参比电极的导线与电位计或万用表的正极相连，将测量回路中的另一电极，如铂电极或银 / 氯化银电极，与电位计或万用表的负极相连，确保所有连接牢固可靠，无接触不良或短路现象。将电极体插入待测的电解质中，若是测量土壤电位，只需让电极端部与土壤接触即可，但接触部位的土壤必须保持潮湿，若土壤干燥，可适量洒水湿润。等待一段时间，待电极电位稳定后，读取电位计或万用表显示的电位值，该值即为待测电解质相对于参比电极的电位。