一种多源杂散电流干扰和阴极保护有效性监测及检测一体化装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于金属管道杂散电流干扰和阴极保护有效性测试领域，具体涉及一种多源杂散电流干扰和阴极保护有效性监测及检测一体化装置，其至少包括：电位差和电流信号采集模块；信号转换处理模块；电位差信号模数转换模块；电流信号模数转换模块；可调频信号采集模块；数据发送模块；以及电源模块

【技术实现步骤摘要】
一种多源杂散电流干扰和阴极保护有效性监测及检测一体化装置


[0001]本技术属于金属管道杂散电流干扰和阴极保护有效性测试领域，具体涉及一种多源杂散电流干扰和阴极保护有效性监测及检测一体化装置
。

技术介绍

[0002]目前城市内用于燃气输送等地下金属管网数量及长度日益增加，保障输送安全极为重要
。
阴极保护系统是保护管道避免其发生腐蚀的重要手段，但由于各区域情况复杂，难以确定现有阴保系统的有效性
。
并且，随着城市交通系统的快速发展，高铁
、
地铁等线路逐渐扩大，出现与管道相交或平行的情况，由其引起的杂散电流对管道的电化学腐蚀危险日益增加
。
此外，建筑电器接地也会产生杂散电流，对管道造成腐蚀等影响
。
管道腐蚀严重时，会出现破损
、
泄漏甚至爆炸等危害事故
。
[0003]阴极保护系统有效性受多种因素的影响，目前常用的测试技术包括断电电位测试
、
牺牲阳极电流测试等方法
。
杂散电流受多种因素的影响，直接对其进行测定比较困难，目前常用的测试技术包括管地电位测试
、
土壤电位梯度测试等
。
其中，管地电位测试通过测试管地电位偏移对杂散电流影响进行判定，土壤电位梯度测试通过测试土壤电位梯度变化对杂散电流影响进行判定
。
现有设备仅能对上述少部分内容进行测试，没有将这几种方式集成在一起，达到提高测试准确度的效果
。<br/>杂散电流干扰和阴极保护有效性是随时间发生变化的动态信息，传统电压表
、
电流表无法实现实时测量
。
由于测量往往要持续很长一段时间，如果仅靠工作人员在现场进行测试和记录，会严重浪费人力物力
。
用于杂散电流干扰和阴极保护有效性检测的设备需要在测试时间段内连续高频测试，设备耗电严重，对设备功能和电源要求很高，而用于监测的设备需要长时间安装在固定测点上低频采集数据，对电源要求不高
。
杂散电流的干扰有多种来源，包括地铁干扰
、
高铁干扰等，现有杂散电流监测设备无法将多种杂散电流干扰源区分开
。
并且目前对杂散电流干扰和阴极保护有效性的检测和监测均有所分离，并未将其集成于一体，对其同时进行数据采集分析
。

技术实现思路

[0004]为解决现有技术的不足，本技术提供了一种多源杂散电流干扰和阴极保护有效性监测及检测一体化装置
。
[0005]本技术所提供的技术方案如下：
[0006]一种多源杂散电流干扰和阴极保护有效性监测及检测一体化装置，其特征在于，包括：
[0007]电位差和电流信号采集模块；
[0008]信号转换处理模块，其电性连接所述的电位差和电流信号采集模块；
[0009]电位差信号模数转换模块，其电性连接所述的信号转换处理模块；
[0010]电流信号模数转换模块，其电性连接所述的信号转换处理模块；
[0011]可调频信号采集模块，其分别电性连接所述的电位差信号模数转换模块和所述的电流信号模数转换模块；
[0012]数据发送模块，其电性连接所述的可调频信号采集模块；
[0013]以及向各负载供电的电源模块
。
[0014]基于上述技术方案，可对地下金属管道受多源杂散电流干扰情况所需要的多组电位差数据和阴极保护有效性所需要的阴保电流数据和电位差数据进行获取
。
通过可调频信号采集模块的采集频率的高低满足短期检测和长期监测和的需要
。
能够远程采集数据用以判断管道受杂散电流影响程度和阴极保护有效程度
。
其与现有技术相比，本技术具有功能集成度高
、
监测测一体化
、
多点同时采集
、
响应快等优点
。
[0015]具体的，所述的电位差和电流信号采集模块具有至少四个电位差信号采集通道和至少一个电流信号采集通道
。
[0016]具体的，所述信号转换处理模块包括至少四个电位差信号放大通道和至少一个电流信号放大通道
。
[0017]具体的，所述的电位差和电流信号采集模块包括：
[0018]沿着管道的长度方向设置的一对参比电极和垂直管道的长度方向设置的一对参比电极，各所述的参比电极电性连接所述的信号转换处理模块；
[0019]管道连接线，用于电性连接所述的信号转换处理模块和管道；
[0020]牺牲阳极连接线，用于电性连接所述的信号转换处理模块和待测牺牲阳极；
[0021]以及电性连接所述信号转换处理模块的试片
。
[0022]信号转换处理模块对应的可具有十个输入端口，其中八个电压输入端口，两个电流输入端口
。
各参比电极分别电连接一个电压输入端口
。
指定的参比电极和管道分别电连接一个电压输入端口
。
试片电连接一个电压输入端口
。
管道通过管道连接线电连接一个电压端
。
从而，可获得沿着管道长度方向上的两个参比电极之间的电位差，垂直管道长度方向上的两个参比电极之间的电位差，指定的参比电极和管道之间的电位差，以及试片和管道之间的电位差
。
共四个电位差信号
。
[0023]管道通过管道连接线还电连接一个电流输入端口，牺牲阳极连接线电连接一个电流输入端口，从而可获得牺牲阳极和管道之间的电流信号
。
[0024]具体的，所述的电位差信号模数转换模块可采用多通道电位差采集模块，其具体包括多通道同步采样模数转换芯片
。
[0025]进一步的，所述的装置还设置有数据存储模块，其电性连接所述的可调频信号采集模块
。
[0026]进一步的，所述数据发送模块包括物联网数据发送模块和信号增益天线
。
[0027]进一步的，所述的电源模块包括蓄电池和与其电性连接的太阳能电池板
。
[0028]所述的参比电极选择长效硫酸铜参比电极
。
埋地长效硫酸铜参比电极电位稳定，不易极化，结构牢固，接头耐腐蚀，微孔膜渗漏速度合宜
。
与普通参比电极相比，所述埋地长效硫酸铜参比电极具有寿命极长的优势，最高可达到3年，中途不需要加装硫酸铜或蒸馏水
。
[0029]所述的试片为与管道材料相同的金属试片
。
金属试片为长方体金属片，用于断电电位测量，以表征管道受阴极保护有效性的情况
。
[0030]所述的管道连接线包括电压信号连接线和电流信号连接线
。
各信号连接线为带有外层绝缘层的铜导线，一端连接测试管道，一端连接所述的信号转换处理模块
。
[0031]所述的牺牲本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种多源杂散电流干扰和阴极保护有效性监测及检测一体化装置，其特征在于，包括：电位差和电流信号采集模块；信号转换处理模块
(2)
，其电性连接所述的电位差和电流信号采集模块；电位差信号模数转换模块
(5)
，其电性连接所述的信号转换处理模块
(2)
；电流信号模数转换模块
(6)
，其电性连接所述的信号转换处理模块
(2)
；可调频信号采集模块
(7)
，其分别电性连接所述的电位差信号模数转换模块
(5)
和所述的电流信号模数转换模块
(6)
；数据发送模块，其电性连接所述的可调频信号采集模块
(7)
；以及向各负载供电的电源模块
。2.
根据权利要求1所述的多源杂散电流干扰和阴极保护有效性监测及检测一体化装置，其特征在于：所述的电位差和电流信号采集模块具有至少四个电位差信号采集通道和至少一个电流信号采集通道
。3.
根据权利要求2所述的多源杂散电流干扰和阴极保护有效性监测及检测一体化装置，其特征在于：对应的，所述信号转换处理模块
(2)
至少具有四个电位差信号放大通道和至少一个电流信号放大通道
。4.
根据权利要求3所述的多源杂散电流干扰和阴极保护有效性监测及检测一体化装置，其特征在于：所述的电位差信号模数转换模块
(5)
为多通道电位差采集模块，其包括多通道同步采样模数转换芯片
。5.
根据权利要求1所述的多源杂散电流干扰和阴极保护有效性监测及检测一体化装置，其特征在于：所述的装置还设置有数据存储模块
(8)
，其电性连接所述的可调频信号采集模块
(7)。6.
根据权利要求1所述的多源杂散电流干扰和阴极保护有效性监测及检测一体化装置，其特征在于：所述数据发...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵虎，
申请(专利权)人：赵虎，
类型：新型
国别省市：