一种土壤表面电位梯度测试装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种土壤表面电位梯度测试装置，包括角度指示盘、光发射器、参比电极和电压测试器；所述角度指示盘绕其中心设置有四条指示刻度线，该四条指示刻度线中相邻的两条指示刻度线相互垂直；所述光发射器设置在所述角度指示盘上，且所述光发射器的光线发射方向沿任意一条指示刻度线背向角度指示盘中心的方向；所述参比电极设置在任一光路上；所述电压测试器设置在相对的两个参比电极之间。通过设置四条刻度线且相邻两条刻度线相互垂直，将光发射器的光线发射方向保持与刻度线一致，并将四个参比电极分别设置在四条光路上，可保证两条测试线路保持绝对垂直，显著提高检测的准确性。

A device for measuring soil surface potential gradient

【技术实现步骤摘要】
一种土壤表面电位梯度测试装置
本技术属于管道腐蚀防护领域，尤其涉及一种土壤表面电位梯度测试装置。
技术介绍
近年来，随着城市轨道交通的快速发展，国内城市地铁建设与运营里程快速攀升。地铁作为城市地下土壤的杂散电流最大来源，对埋地油气管道产生电化学腐蚀的影响最为强烈。杂散电流通过防腐层破损位置进入管道，对管道的阴极保护电位产生严重的干扰，使得阴保失效，一旦管道局部出现阳极化的现象，会在该部位产生严重的腐蚀。另一方面，杂散电流也可能导致管道电位过度降低，使得管道产生过保护现象，金属表面析氢，防腐层剥离破坏，同样影响管道的安全运行。在杂散电流干扰测试中，土壤表面电位梯度的测试的准确性尤为关键，通过测试土壤表面电位梯度，以此定位杂散电流源的方位，查找杂散电流流入和流出点，为埋地油气管道定期检验和完整性管理提供可靠数据，指导企业采取相应的排流和保护措施，是保障埋地油气管道安全运行的关键。在GB/T19285-2014《埋地钢质管道腐蚀防护工程检验》中，规定布置垂直对称布置的CSE(参比电极)组，通过测量CSE之间的距离和电压，来计算土壤表面电位梯度，并利用矢量合成的方式，定位电流源的方位。该方法(一般称“十字交叉法”)已被国内特种设备检验检测机构广泛采用。现场测试中，一般通过皮尺测量CSE之间的距离，将CSE布置完毕后，拉紧测试导线，利用直角尺判断测量两组CSE是否垂直。十字交叉法简单易行，但存在较大的测量误差，采用皮尺测量距离，直角尺判断垂直度，精度不高，所得到的数据，通过计算叠加后，误差进一步加大，最后得出的杂散电流源方位，往往和实际位置悬殊较大，难以为埋地油气管道的检验检测与安全防护工作提供数据支撑。此外，CSE间距离测量、角度测量需要3人配合操作，其中2人拉紧皮尺或导线，1人读数，人力成本高，工作效率低下；尤其是受现场环境影响，人员无法沿测试导线行走，或者受地形限制，皮尺、测试导线(多为多股铜芯塑料软线)悬空等无法保持直线状态的情况时，测试工作无法进行，限制了检验检测工作的正常开展。
技术实现思路
基于此，本技术提供一种土壤表面电位梯度测试装置，该测试装置能够准确确定相互垂直的两条测试线路，大大提高检测的准确性。本技术所述土壤表面电位梯度测试装置包括角度指示盘、光发射器、参比电极和电压测试器；所述角度指示盘绕其中心设置有四条指示刻度线，该四条指示刻度线中相邻的两条指示刻度线相互垂直；所述光发射器设置在所述角度指示盘上，且所述光发射器的光线发射方向沿任意一条指示刻度线背向角度指示盘中心的方向，形成第一光路、第二光路、第三光路和第四光路，其中第一光路和第二光路相互垂直，第三光路与第一光路在同一直线上且方向相反；第四光路与第三光路相互垂直；所述参比电极包括第一参比电极、第二参比电极、第三参比电极和第四参比电极，依次设置在第一光路、第二光路、第三光路和第四光路上；所述电压测试器包括第一电压测试器和第二电压测试器，所述第一电压测试器设置在第一参比电极和第三参比电极之间并通过导线同时与该两个参比电极电连接，所述第二电压测试器设置在第二参比电极和第四参比电极之间并通过导线同时与该两个参比电极电连接。相对于现有技术，本技术设置四条刻度线且相邻两条刻度线相互垂直，通过将光发射器的光线发射方向保持与刻度线一致，并将四个参比电极分别设置在四条光路上，则可保证第一参比电极与第三参比电极之间的连线垂直于第二参比电极与第四参比电极之间的连线，显著提高检测的准确性。进一步，所述测试装置还包括光靶，所述光靶设置在第一光路或第二光路或第三光路或第四光路上，且光靶距光发射器的距离与参比电极距光发射器的距离相等。使用光靶接收并显示光线信号，判断光发射器的光路，并以该光靶作为参照，从而准确将参比电极的放置在合适位置。进一步，所述光发射器为激光测距仪，所述光靶为激光靶。使用激光测距仪发射激光，激光再由激光靶反射回来，激光测距仪根据反射回来的激光信号测得光靶距离激光测距仪的距离；由于参比电极的设置位置与激光靶相同，从而可得到参比电极距离激光测距仪的距离。进一步，所述角度指示盘为角度规，所述四条指示刻度线分别对应角度规上的0°、90°、180°和270°位置。进一步，所述参比电极为CSE参比电极。进一步，所述电压测试器为万用表。进一步，所述测试装置还包括第一支撑杆，所述第一支撑杆包括第一底杆和第一顶杆，所述第一底杆具有中空内腔，所述第一顶杆通过螺丝部分嵌设在所述第一底杆的中空内腔中；所述角度指示器固定设置在第一顶杆的顶部。通过调节螺丝可使第一顶杆相对第一底杆移动，从而调节第一支撑杆的长度，从而改变测试装置的高度。进一步，所述测试装置还包括第二支撑杆，所述第二支撑杆包括第二底杆和第二顶杆，所述第二底杆具有中空内腔，所述第二顶杆通过螺丝部分嵌设在所述第二底杆的中空内腔中；所述光靶固定设置在第二顶杆的顶部。利用该长度可调节的第二支撑杆可改变光靶的高度。附图说明图1和2为本技术土壤表面电位梯度测试装置的结构示意图；图3为本技术土壤表面电位梯度测试装置各配件的结构示意图。具体实施方式本技术通过结合激光和角度规来准确确定参比电极的位置，使两条测试线路相互垂直，同时利用激光测距仪准确测量参比电极的距离，提高检测的准确性。如图1-3所示，本技术的土壤表面电位梯度测试装置包括定位单元、参照单元、参比电极和电压测试器。所述定位单元包括第一支撑杆10、角度指示盘20、光发射器30，所述角度指示盘20固定设置在第一支撑杆10上，所述光发射器30设置在角度指示盘上。所述参照单元包括第二支撑杆40、光靶50，所述第二支撑杆40位于光发射器的光路上，所述光靶固定设置在第二支撑杆上。所述参比电极设置在光发射器的光路上，所述电压测试器设置在两个参比电极之间。具体地，所述第一支撑杆10包括第一底杆11和第一顶杆12。所述第一底杆11为中空管，具有中空内腔；所述第一顶杆12通过螺丝部分嵌设在第一底杆11的中空内腔中。所述角度指示盘20为角度规，其面板上绕其中心设置有四条指示刻度线，该四条指示刻度线中相邻的两条指示刻度线相互垂直。更具体地，该四条指示刻度线对应角度规上的0°、90°、180°和270°刻度线。所述光发射器30设置在角度规上，其光线发射方向沿角度指示盘任意一条刻度线并背向角度指示盘中心的方向。更具体地，所述光发射器30采用激光测距仪，该激光测距仪通过一卡箍固定设置在角度规上，其激光发射方向沿着角度规上的0°、90°、180°或270°位置，形成第一光路、第二光路、第三光路和第四光路。所述第二支撑杆40结构与第一支撑杆10相似，包括第二底杆41和第二顶杆42。所述第二底杆41为中空管，具有中空内腔；所述第二顶杆42通过螺丝部分嵌设在第二底杆41的中空内腔中。所述第二支撑杆40设置在第一光路、第二光路、第三光路或第四光路上。所述光靶50为激光靶，其固定设置在第二顶杆42顶部，同时也位于第一光路、第二光路、第三光路或第四光路上。所述参比电极60为CSE参比电极，包括第一参比电极61、第二参比电极62、第三参比电极63和第四参比电极64，依次设置在第一光路、第二光路、第三光路和第四光路上。所述电压测试器包括第一电压测试器71和第二电压测试本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种土壤表面电位梯度测试装置，其特征在于：包括角度指示盘，所述角度指示盘绕其中心设置有四条指示刻度线，该四条指示刻度线中相邻的两条指示刻度线相互垂直；光发射器，所述光发射器设置在所述角度指示盘上，其光线发射方向沿任意一条指示刻度线背向角度指示盘中心的方向，形成第一光路、第二光路、第三光路和第四光路，其中第一光路和第二光路相互垂直，第三光路与第一光路在同一直线上且方向相反；第四光路与第三光路相互垂直；参比电极，所述参比电极包括第一参比电极、第二参比电极、第三参比电极和第四参比电极，依次设置在第一光路、第二光路、第三光路和第四光路上；电压测试器，所述电压测试器包括第一电压测试器和第二电压测试器，所述第一电压测试器设置在第一参比电极和第三参比电极之间并通过导线同时与该两个参比电极电连接，所述第二电压测试器设置在第二参比电极和第四参比电极之间并通过导线同时与该两个参比电极电连接。

【技术特征摘要】
1.一种土壤表面电位梯度测试装置，其特征在于：包括角度指示盘，所述角度指示盘绕其中心设置有四条指示刻度线，该四条指示刻度线中相邻的两条指示刻度线相互垂直；光发射器，所述光发射器设置在所述角度指示盘上，其光线发射方向沿任意一条指示刻度线背向角度指示盘中心的方向，形成第一光路、第二光路、第三光路和第四光路，其中第一光路和第二光路相互垂直，第三光路与第一光路在同一直线上且方向相反；第四光路与第三光路相互垂直；参比电极，所述参比电极包括第一参比电极、第二参比电极、第三参比电极和第四参比电极，依次设置在第一光路、第二光路、第三光路和第四光路上；电压测试器，所述电压测试器包括第一电压测试器和第二电压测试器，所述第一电压测试器设置在第一参比电极和第三参比电极之间并通过导线同时与该两个参比电极电连接，所述第二电压测试器设置在第二参比电极和第四参比电极之间并通过导线同时与该两个参比电极电连接。2.根据权利要求1所述土壤表面电位梯度测试装置，其特征在于：所述测试装置还包括光靶，所述光靶设置在第一光路或第二光路或第三光路或第四光路上，且光靶距光发射器的距离与参比电极距...

【专利技术属性】
技术研发人员：马柯，叶伟文，李茂东，肖超波，曹建群，陈成，李秋荣，禹威，杨根华，林桥，邵翔，贺肖，
申请(专利权)人：广州特种承压设备检测研究院，
类型：新型
国别省市：广东,44