專利名稱：油氣管道內(nèi)腐蝕速度測(cè)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電化學(xué)測(cè)量領(lǐng)域，是油氣管道內(nèi)腐蝕速度測(cè)量裝置。
背景技術(shù)：
金屬管線的腐蝕包括點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕、氧濃差腐蝕等，腐蝕通常發(fā)生在金屬管線 內(nèi)、外部表面位置。對(duì)金屬管道內(nèi)腐蝕速度測(cè)量是對(duì)防止管道在服役期內(nèi)提前失效、預(yù)防管 道重大腐蝕事故具有非常重要的意義。與金屬管道的均勻腐蝕不同，管線內(nèi)局部腐蝕具有 腐蝕速度快、難以測(cè)量等特點(diǎn)。對(duì)油氣管道均勻腐蝕的測(cè)量主要集中在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，電化學(xué)噪 聲、開爾文探針、掃描微電極等技術(shù)只能應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)測(cè)量或嚴(yán)格限定條件的有限實(shí)際 工礦條件。各種孔深探測(cè)儀、超聲、X射線均無法實(shí)現(xiàn)對(duì)油氣管道內(nèi)腐蝕進(jìn)行原位、腐蝕速 度測(cè)量，極大的限制了對(duì)金屬管道內(nèi)腐蝕發(fā)生、腐蝕速度的預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種可以在實(shí)際工礦條件下對(duì)油氣管道進(jìn)行內(nèi)部腐 蝕在線監(jiān)控測(cè)量的油氣管道內(nèi)腐蝕速度測(cè)量裝置。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是一種油氣管道內(nèi)腐蝕速度測(cè)量裝置，其特征是包括測(cè)量探頭和與測(cè)量探頭連接 的檢測(cè)電路；檢測(cè)電路包括接受測(cè)量探頭傳來的測(cè)量信號(hào)、并將接收到的測(cè)量信號(hào)經(jīng)計(jì)算 機(jī)放大后輸出至數(shù)據(jù)采樣模塊的模擬信號(hào)測(cè)量單元，模擬信號(hào)測(cè)量單元與對(duì)模擬信號(hào)測(cè)量 單元輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換、并數(shù)字量經(jīng)由通訊模塊送至上位機(jī)的串行接口的數(shù)據(jù)采樣 單元，數(shù)據(jù)采樣單元通過串行接口與上位機(jī)連接。所述模擬信號(hào)測(cè)量單元包括多個(gè)運(yùn)算放大器組成的測(cè)量電路，每個(gè)運(yùn)算放大器的 輸入端與輸出端之間并聯(lián)多個(gè)可自動(dòng)選擇的取樣電阻。在采樣電阻兩端并聯(lián)濾波電容，通過切換開關(guān)進(jìn)行選擇切換。本實(shí)用新型具有以下有益效果及優(yōu)點(diǎn)1、彌補(bǔ)了對(duì)金屬管道內(nèi)腐蝕檢測(cè)的不足。本實(shí)用新型采用電池腐蝕原理，可對(duì)被 測(cè)油氣管道內(nèi)部實(shí)時(shí)監(jiān)控腐蝕速度，測(cè)量結(jié)果快速、精確、可靠；2、性能穩(wěn)定。本實(shí)用新型可在腐蝕初期準(zhǔn)確測(cè)量管道內(nèi)部腐蝕速度，并可對(duì)管道 的內(nèi)部腐蝕速度狀況進(jìn)行長期實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；3、測(cè)量結(jié)果誤差小，精度高。由于本實(shí)用新型采用32位A/D轉(zhuǎn)換器，D-A干擾小， 降低系統(tǒng)測(cè)量誤差；4、使用方便。本實(shí)用新型采用小型化、集成化設(shè)計(jì)，并采用節(jié)能環(huán)保電池供電，可 以在野外進(jìn)行便攜測(cè)量，應(yīng)用范圍廣泛；5、可由多組本實(shí)用新型組成監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，通過控制程序調(diào)控，可以對(duì)大型地下管網(wǎng) 進(jìn)行內(nèi)部腐蝕狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。6、測(cè)量范圍廣。本實(shí)用新型可以拓展應(yīng)用于石油、化工、冶金、電力、市政等各行業(yè)領(lǐng)域中，適用各種電化學(xué)腐蝕介質(zhì)。以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。

圖1為本實(shí)用新型電氣結(jié)構(gòu)框圖；圖2為本實(shí)用新型模擬信號(hào)測(cè)量單元電氣原理圖；圖3為本實(shí)用新型探頭安裝示意圖；圖4為本實(shí)用新型控制流程圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)施例以鐵電極單通道測(cè)量為例。如圖1所示，本實(shí)用新型包括測(cè)量探頭1及其檢測(cè)電路，其中檢測(cè)電路具有模擬信 號(hào)測(cè)量單元2，將由測(cè)量探頭1接收到的測(cè)量信號(hào)經(jīng)運(yùn)算放大后輸出至數(shù)據(jù)采樣單元3 ；數(shù) 據(jù)采樣單元對(duì)由模擬信號(hào)測(cè)量單元送至上位機(jī)4的串行接口。如圖2所示，所述模擬信號(hào)測(cè)量單元包括由一個(gè)或多個(gè)運(yùn)算放大器組成的測(cè)量電 路每個(gè)運(yùn)算放大器的正輸入端與輸出端之間并聯(lián)多個(gè)可選擇的采樣電阻用于測(cè)量量程的 切換，采樣電阻兩端并聯(lián)濾波電容以濾除電路產(chǎn)生的噪聲。如圖3所示，交本實(shí)用新型的 測(cè)量探頭安裝在被測(cè)設(shè)備或管道中，首先將測(cè)量探頭的后端與法蘭蓋焊接，經(jīng)由工藝流程 設(shè)備或管道的取樣口或者開孔通過法蘭連接，測(cè)量探頭與工藝流程設(shè)備或管道內(nèi)的被測(cè)腐 蝕介質(zhì)充分接觸，穩(wěn)定一段時(shí)間后可以進(jìn)行測(cè)量。本實(shí)用新型的工作原理如下管道內(nèi)部腐蝕的發(fā)生發(fā)展的機(jī)理為閉塞區(qū)陽極腐 蝕。管道內(nèi)腐蝕測(cè)量探頭利用結(jié)構(gòu)模擬了閉塞區(qū)陽極，并與外部同材質(zhì)的陰極形成閉塞陽 極一陰極腐蝕電池。圖1中對(duì)探頭的腐蝕電池電流進(jìn)行測(cè)量采樣，并計(jì)算出管線內(nèi)部腐蝕 的速度。本實(shí)用新型的模擬信號(hào)測(cè)量單元采用多個(gè)高阻計(jì)算放大器組成的零阻電流測(cè)量 電路，輸入阻抗非常小，對(duì)測(cè)量探頭閉塞陽極區(qū)與陰極區(qū)之間形成的微小電流能夠準(zhǔn)確捕 捉，并幾乎沒有帶來測(cè)量誤差，模擬信號(hào)測(cè)量單元將采集到的電流信號(hào)通過精密電阻轉(zhuǎn)變 成電壓信號(hào)，由數(shù)據(jù)采樣單元接收，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，通過上位機(jī)的RD232接口由計(jì)算機(jī)接 收并存儲(chǔ)。數(shù)據(jù)采樣單元由4個(gè)高速A/D轉(zhuǎn)換器組成，配合前端4組測(cè)量單元可以組成多 達(dá)4通道測(cè)量體系。本實(shí)用新型的電流計(jì)算金屬在介質(zhì)中的腐蝕速度公式如下
權(quán)利要求1.一種油氣管道內(nèi)腐蝕速度測(cè)量裝置，其特征是包括測(cè)量探頭和與測(cè)量探頭連接的 檢測(cè)電路；檢測(cè)電路包括接受測(cè)量探頭傳來的測(cè)量信號(hào)、并將接收到的測(cè)量信號(hào)經(jīng)計(jì)算機(jī) 放大后輸出至數(shù)據(jù)采樣模塊的模擬信號(hào)測(cè)量單元，模擬信號(hào)測(cè)量單元與對(duì)模擬信號(hào)測(cè)量單 元輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換、并數(shù)字量經(jīng)由通訊模塊送至上位機(jī)的串行接口的數(shù)據(jù)采樣單 元，數(shù)據(jù)采樣單元通過串行接口與上位機(jī)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油氣管道內(nèi)腐蝕速度測(cè)量裝置，其特征是所述模擬信號(hào)測(cè) 量單元包括多個(gè)運(yùn)算放大器組成的測(cè)量電路，每個(gè)運(yùn)算放大器的輸入端與輸出端之間并聯(lián) 多個(gè)可自動(dòng)選擇的取樣電阻。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的油氣管道內(nèi)腐蝕速度測(cè)量裝置，其特征是在采樣電阻兩端 并聯(lián)可自動(dòng)選擇的濾波電容。
專利摘要本實(shí)用新型公開了油氣管道內(nèi)腐蝕速度測(cè)量裝置，包括測(cè)量探頭和與測(cè)量探頭連接的檢測(cè)電路；檢測(cè)電路包括接受測(cè)量探頭傳來的測(cè)量信號(hào)、并將接收到的測(cè)量信號(hào)經(jīng)計(jì)算機(jī)放大后輸出至數(shù)據(jù)采樣模塊的模擬信號(hào)測(cè)量單元，模擬信號(hào)測(cè)量單元與對(duì)模擬信號(hào)測(cè)量單元輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換、并數(shù)字量經(jīng)由通訊模塊送至上位機(jī)的串行接口的數(shù)據(jù)采樣單元，數(shù)據(jù)采樣單元通過串行接口與上位機(jī)連接。本實(shí)用新型可以在實(shí)際工礦條件下對(duì)油氣管道進(jìn)行內(nèi)部腐蝕在線監(jiān)控測(cè)量，可實(shí)時(shí)測(cè)量管道內(nèi)部腐蝕狀況，極大的限制了管道內(nèi)部腐蝕的發(fā)生，對(duì)管道的運(yùn)行壽命可進(jìn)行預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià)。
文檔編號(hào)G01N17/02GK201892655SQ201020631890
公開日2011年7月6日 申請(qǐng)日期2010年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月30日
發(fā)明者孫珍同 申請(qǐng)人:海安縣智能儀器廠