CN111006995A - 一种环境锈蚀状态早期预警系统 - Google Patents

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CN111006995A CN201911208202.4A CN201911208202A CN111006995A CN 111006995 A CN111006995 A CN 111006995A CN 201911208202 A CN201911208202 A CN 201911208202A CN 111006995 A CN111006995 A CN 111006995A
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Abstract

本发明公开一种环境锈蚀状态早期预警系统，包括n个锈蚀状态传感器、n个锈蚀状态监测仪、n个锈蚀程度传感器、n个锈蚀程度监测仪以及锈蚀监测系统数据服务器，每个锈蚀状态监测仪采集一个锈蚀状态传感器的信号，每个锈蚀程度监测仪采集一个锈蚀程度传感器的信号，各锈蚀状态监测仪和各锈蚀程度监测仪通过移动网络向企业云平台传输数据；系统数据服务器通过网关完成与各锈蚀状态监测仪和各锈蚀程度监测仪通讯连接。最终，通过互联网接入企业云平台。本发明实现环境锈蚀状态预警，通过锈蚀状态监测，数据分析，对锈蚀发生点预判；提供远程GPRS数据传输、北斗远程数据传输、定期存储以及本地读取上传等功能，兼容性广泛，适应性更强。

Description

一种环境锈蚀状态早期预警系统
技术领域
本发明涉及一种锈蚀在线监测技术，具体为一种环境锈蚀状态早期预警系统。
背景技术
金属材料在大气中的腐蚀破坏性主要是由干湿气候交替而致。腐蚀监测技术是为了更直观的了解腐蚀的过程，研究腐蚀机理，从而控制腐蚀的过程，最大限度的降低腐蚀危害。因此，腐蚀在线监测技术应该具备原位无损、高灵敏度、长期服役稳定、采集流程简便等特点，以精确判断材料的腐蚀速率和腐蚀形态，实现工业现场的自动化控制。
锈蚀是指金属裸露在大气中与氧、水分及其它杂质接触，发生化学或电化学反应，引起变色或腐蚀，生成了可以肉眼观察到的腐蚀生成物，例如金属的氧化物，氢氧化物等，其腐蚀的产物为锈，俗称为锈蚀或生锈。
目前，几乎所有的锈蚀危害或失效问题，其反映的深层次问题是：普遍存在锈蚀发生、发展过程数据积累不足，锈蚀后难以补救。严格意义上，每一种防锈技术针对某一类特定工业应用场景或金属制品，其效果与使用条件，应用对象，工艺水平等多种因素相关。防锈产品随着时间的推移，其浓度、表面状态也会发生变化，防锈产品何时失效、何时更换？上述影响锈蚀程度的诸多因素发生变化时，怎样及时采取预警、补救措施？
对于一些高值装备、产品，甚至是武器装备，锈蚀一旦形成，其带来的经济、安全性损失是无法修复，无法用数字估算的。因此，对锈蚀状态进行监测，并对锈蚀的发生进行预警，具有重要的经济及安全意义。
关于锈蚀状态预警系统，国内外文献及专利技术中尚无相关报道。类似的相近技术研究多集中于大气腐蚀监测领域。专利CN201710819468，提出一种大气腐蚀监测系统及其监测方法，该专利中主要采用电化学方法对大气腐蚀速率进行速率测量。专利CN201811205099，提出一种大气环境下金属材料腐蚀性在线监测信息系统，该专利主要实现通过数据可视化的方式动态监测所考察金属材料腐蚀性的实时变化情况。专利CN201521033140，提出一种适用于野外站点远程连续监测的大气腐蚀监测系统。专利CN201810257432，提出一种锈蚀传感器，该专利是对锚固体系进行锈蚀监测。
关于锈蚀状态预警系统，国、内外文献及专利技术中尚无相关报道。
发明内容
为填补锈蚀状态监测及预警系统技术的空白，解决其在应用过程中诸多问题、减少由于锈蚀监测技术的不足带来的经济损失。本发明要解决的问题是提供一种环境锈蚀状态早期预警系统，通过对环境锈蚀状态参数的在线监测实现锈蚀早期预警，最大程度避免锈蚀带来的危害和损失。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
本发明一种环境锈蚀状态早期预警系统，包括n个锈蚀状态传感器、n 个锈蚀状态监测仪、n个锈蚀程度传感器、n个锈蚀程度监测仪以及锈蚀监测系统数据服务器，每个锈蚀状态监测仪采集一个锈蚀状态传感器的信号，每个锈蚀程度监测仪采集一个锈蚀程度传感器的信号，各锈蚀状态监测仪和各锈蚀程度监测仪通过移动网络向企业云平台传输数据；系统数据服务器通过网关完成与各锈蚀状态监测仪和各锈蚀程度监测仪通讯连接。最终，通过互联网接入企业云平台。
所述锈蚀状态监测仪包括第一中央处理器、量程自动切换模块、I\V转换模块、第一状态显示模块以及第一通讯模块以及电源模块，其中，第一中央处理器的控制端分别与量程自动切换模块、I\V转换模块相连，量程自动切换模块接收锈蚀状态传感器采集的信号，经I\V转换模块进入第一中央处理器；第一中央处理器的温度信号输入端直接接温度\湿度传感器；第一中央处理器将测量数据通过第一通讯模块上传至企业云平台；第一供电模块为锈蚀状态监测仪各功能模块提供工作电源。
量程自动切换模块包括前置滤波器、半导体继电器、增益放大模块以及滤波电路，其中前置滤波器接收锈蚀传感器的输出信号进行滤波处理后进入半导体继电器，半导体继电器根据锈蚀状态传感器的输出信号幅值进行量程自动切换，并将输出信号送至增益放大模块，增益放大模块的输出端信号经滤波电路接至中央处理器的模拟量输入管脚；半导体继电器的控制信号接至中央处理器控制输出端。
所述锈蚀状态监测仪包括锈蚀状态传感器、第一主机电路板、锂电池、嵌入式的温度\湿度传感器以及连接插件，其中锈蚀状态传感器信号输出端接入第一主机电路板，第一主机电路板的电源端引线穿过连接插件中部通孔与锂电池电连接；第一主机电路板外设有主机外壳体，锂电池设有电池外壳体，主机外壳体和电池外壳体的一端经连接插件轴向连接，主机外壳体的另一端与锈蚀状态传感器端部螺纹端接，电池外壳体的另一端与尾部封堵螺纹连接；嵌入式的温度\湿度传感器安装于锈蚀状态传感器外壳上。
所述锈蚀程度监测仪包括第二中央处理器、信号采集模块、信号调理模块、状态显示模块、第二通讯模块以及第二供电模块，其中，第二中央处理器经信号调理模块与信号采集模块相连，信号调理模块引出线施加交流信号至锈蚀程度传感器，信号采集模块的输入端接有锈蚀程度传感器和温度\湿度传感器，信号采集模块的输出信号经信号调理模块中的模/数转换器处理变换后进入第二中央处理器；第二供电模块为锈蚀状态监测仪各功能模块提供工作电源。
所述信号调理模块包括逻辑控制模块、数字频率合成器、模数转换器以及第一、二信号放大器，其中数字频率合成器通过逻辑控制模块接收中央处理器的指令，输出交流激励信号由第一放大器输出，经第二电阻施加在测量试片、补偿试片上；反馈信号经第二信号放大器、增益单元以及滤波单元进入模数转换器的输入端；模数转换器输出数字信号经DFT单元变换后，提取测量数据，并经逻辑控制模块输入至中央处理器。
所述锈蚀程度传感器包括测量试片、补偿试片以及第一～二连接插针，其中，测量试片为蛇形结构，接触待测环境；补偿试片为密封结构，粘附于测量试片底部，经环氧树脂类密封材料密封与待测环境隔绝；第二连接插针由测量试片引出，经导线连接至第二电阻，第一连接插针由补偿试片引出，同时连接至第三电阻和第二运算放大器的反向输入端。
所述锈蚀程度监测仪包括第二主机电路板、盒体、电池仓、数据接口、嵌入式的锈蚀程度传感器、温度\湿度传感器及电池仓密封塞，其中，第二主机电路板设于盒体中，第二主机电路板具有电路盖板，锈蚀程度传感器和温度\湿度传感器安装于上盖表面，并扣合在盒体上；电路盖板一端与第二主机电路板通过导线连接；电路盖板上设有插孔，上盖表面底部设有插针，插针与插孔插接，使电路盖板和上盖表面电连接；电池仓设于盒体一侧。
本发明还具有系统维护接口及供电模块，系统维护接口通过网线连接锈蚀监测系统数据服务器；供电模块为锈蚀监测系统数据服务器提供工作电源。
本发明具有以下有益效果及优点：
1.本发明提供一种锈蚀状态预警系统，实现对环境锈蚀状态预警，通过锈蚀状态监测，数据分析，对锈蚀发生点预判，进行预警。
2.本发明提供多种数据传输方式，远程GPRS数据传输，北斗远程数据传输，定期存储，本地读取上传等，兼容性广泛，适应性更强。
3.本发明提供多种工况下的锈蚀监测方案，实现对仓储状态，运输状态，全密闭封存状态，防锈包装状态等多种工况下的锈蚀监测。
4.本发明提供一种特殊应用场景的解决方案，在不具备数据远程传输的情况下，设计本地状态灯报警的方式。
5.本发明提供一种锈蚀数据平台，实现锈蚀数据实时监测，对推动腐蚀数据的共享和长期积累有重要意义。
6.本发明提供多种报警方式，包括本地指示灯报警，手机短信报警，微信公众平台推送报警，软件平台报警灯，具有长期连续监控、实现无人值守等优点。
7.本发明支持云平台技术，可以将锈蚀监测预警系统与云技术结合，实现云监控。
附图说明
图1为本发明锈蚀早期预警系统电气结构框图；
图2为本发明中锈蚀状态监测仪电气结构框图；
图3为锈蚀状态监测仪中量程自动切换模块电气结构框图；
图4为本发明中锈蚀状态监测仪机械结构示意图；
图5A为本发明中锈蚀状态传感器结构框图(一)；
图5B为本发明中锈蚀状态传感器结构框图(二)；
图6为本发明中锈蚀程度监测仪电气结构框图；
图7为锈蚀程度监测仪中信号调理模块电气结构框图；
图8A为本发明中锈蚀程度传感器结构俯视图；
图8B为本发明中锈蚀程度传感器结构主视图；
图9为本发明中锈蚀程度监测仪机械结构框图；
图10为本发明锈蚀早期预警系统工作流程图；
图11为本发明实施例锈蚀早期预警系统监测仪及传感器安装布置示意图。
图12为本发明实施例系统运行图。
其中，1为锈蚀状态传感器，2为温度\湿度传感器，3为第一主机电路板，4为连接插件，5为锂电池，6为尾部封堵，7为电池外壳体，8为主机外壳体，9为金属试片；101为第二供电电池，102为电池仓，103为数据接口，104为第二主机电路板，105为电路盖板，106为锈蚀程度传感器， 107为温度\湿度伟感器，108为密封封堵，109为盒体，114为测量试片， 115为补偿试片，116为连接插针，117为第二连接插针。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明作进一步阐述。
包括n个锈蚀状态传感器、n个锈蚀状态监测仪、n个锈蚀程度传感器、 n个锈蚀程度监测仪以及锈蚀监测系统数据服务器，每个锈蚀状态监测仪采集一个锈蚀状态传感器的信号，每个锈蚀程度监测仪采集一个锈蚀程度传感器的信号，各锈蚀状态监测仪和各锈蚀程度监测仪通过移动网络向企业云平台传输数据；系统数据服务器通过网关完成与各锈蚀状态监测仪和各锈蚀程度监测仪通讯连接。最终，通过互联网接入企业云平台。
如图1所示，本发明一种环境锈蚀状态早期预警系统，包括第一～n锈蚀状态传感器A1～An、第一～n锈蚀状态监测仪C1～Cn、第一～n锈蚀程度传感器B1～Bn、第一～n锈蚀程度监测仪D1～Dn以及锈蚀监测系统数据服务器，每个锈蚀状态监测仪接收一个锈蚀状态传感器的信号数据，每个锈蚀程度监测仪接收一个锈蚀程度传感器的信号数据，各锈蚀状态监测仪和各锈蚀程度监测仪通过移动网络传输测量数据至企业云平台；锈蚀监测系统数据服务器通过网关与各锈蚀状态监测仪和各锈蚀程度监测仪进行通讯连接，通过互联网接入企业云平台。
本发明还具有系统维护接口及供电模块，系统维护接口通过网线连接锈蚀监测系统数据服务器；供电模块为锈蚀监测系统各组成单元提供工作电源。
如图2所示，所述锈蚀状态监测仪包括第一中央处理器(本实施例采用STM32F103)、量程自动切换模块、I\V转换模块、第一状态显示模块以及第一通讯模块以及电源模块，其中，第一中央处理器的控制端分别与量程自动切换模块、I\V转换模块相连，量程自动切换模块接收锈蚀状态传感器采集的信号，经I\V转换模块进入第一中央处理器；第一中央处理器的温度信号输入端直接接温度\湿度传感器；第一中央处理器将测量数据通过第一通讯模块上传至企业云平台；第一供电模块为锈蚀状态监测仪各功能模块提供工作电源。
如图3所示，量程自动切换模块包括前置滤波器(LPF)、半导体继电器(AQV258)、增益放大模块以及滤波电路，其中前置滤波器接收锈蚀传感器的输出信号，信号经进行滤波处理后进入半导体继电器，半导体继电器根据锈蚀传感器的输出信号幅值进行量程自动切换后送至增益放大模块，增益放大模块的输出端信号经滤波电路接至中央处理器的模拟量输入管脚；半导体继电器的控制信号接至中央处理器控制输出端。
本实施例中，锈蚀状态监测仪采用微弱累积电流技术，将电流值在微安级及以下的电流定义为微弱电流，将一定时间段内微弱电流的累积和称为微弱累积电流。量程自动切换模块采用Photo MOS半导体继电器完成量程自动切换，切换速度快，噪声低。增益放大模块的输入共模和差分模式工作范围为±120V，其输出信号经I\V转换模块接至中央处理器模拟输入端。
如图4所示，基于微弱累积电流技术的锈蚀状态监测仪包括锈蚀状态传感器1、第一主机电路板3、锂电5池、嵌入式的温度\湿度传感器2以及连接插件4，其中锈蚀状态传感器1信号输出端接入第一主机电路板3，第一主机电路板3的电源端引线穿过连接插件4中部通孔与锂电池5电连接；第一主机电路板3外设有主机外壳体8，锂电池5设有电池外壳体7，主机外壳体8和电池外壳体7的一端经连接插件4轴向连接，主机外壳体8的另一端与锈蚀状态传感器1端部螺纹端接，电池外壳体7的另一端与尾部封堵6螺纹连接；嵌入式的温度\湿度传感器2安装于锈蚀状态传感器1外壳上。连接插件4为一两端具有反向螺纹的空心管，中间为固定于空心管上的调整螺母。
锈蚀状态传感器1包括两种不同材质的金属电极9形成梳齿状(如图 5A所示)或若干长条状(如图5B所示)的电极结构，金属电极尺寸和数量根据需要选择且大于等于2个，两种金属电极9分别连接一根导线，连接好导线的金属电极按照AC…AC顺序平行排列，相邻金属电极间距为 0.5mm。
锈蚀状态监测仪还具有锈蚀状态显示模块，其通过数据线与中央处理器的显示接口相连。
温度\湿度传感器置于锈蚀状态传感器中，温度\湿度传感器输出的数字信号直接与中央处理器相连，温度测量范围：-40～120℃，温度分辨率：±0.1℃，湿度测量范围：0～100％，湿度分辨率：±1.8％RH。
锈蚀状态监测仪还具有GPRS通讯接口，通过第一中央处理器控制通讯模块，实现测量数据实时传输至企业云平台。第一中央处理器中运行数据处理软件，数据处理软件通过互联网读取企业云平台储存的测量数据，完成测量数据的分析、处理。数据处理软件也可同时经监测仪维护接口完成监测仪工作参数设置。
如图6所示，锈蚀程度监测仪包括第二中央处理器、信号采集模块、信号调理模块、状态显示模块、第二通讯模块以及第二供电模块，其中，第二中央处理器经信号调理模块与信号采集模块相连，信号调理模块引出线施加交流信号至锈蚀程度传感器，信号采集模块的输入端接有锈蚀程度传感器和温度\湿度传感器，信号采集模块的输出信号经信号调理模块中的模/数转换器处理变换后进入第二中央处理器；第二供电模块为锈蚀程度监测仪各模块提供工作电源。
如图7所示，信号调理模块包括逻辑控制模块、数字频率合成器(DDS)、 8通道模数转换器(ADC)以及第一、二信号放大器A1、A2，其中数字频率合成器(DDS)通过逻辑控制模块接收第二中央处理器的指令，输出交流激励信号由第一放大器A1输出，经第二电阻R2施加在测量试片14、补偿试片15上；反馈信号经第二信号放大器A2、增益单元以及滤波单元进入8通道模数转换器的输入端；8通道模数转换器输出数字信号经DFT单元变换后，提取测量数据，并经逻辑控制模块输入至第二中央处理器。
如图8所示，锈蚀程度传感器包括测量试片114、补偿试片115以及第一～二连接插针116～117，其中，测量试片114为蛇形结构，接触待测环境；补偿试片115为密封结构，粘附于测量试片114底部，经环氧树脂类密封材料密封与待测环境隔离；第二连接插针117由测量试片引出，经导线连接至第二电阻R2，第一连接插针116由补偿试片115引出，同时连接至第三电阻R3和第二运算放大器A2的反向输入端。
锈蚀程度监测仪采用高精度信号源制作技术、阻抗变换技术、低功耗技术并结合高速MCU技术，提供一种高精度、高稳定的锈蚀程度预警监测仪。
本发明中，中央处理器经信号调理模块与信号采集模块相连，信号调理模块通过第二、三电阻R2、R3两端引出线施加交流信号至锈蚀程度传感器，信号采集模块将各锈蚀程度传感器的信号放大后，经信号调理模块的模/数转换器(ADC)进入第二中央处理器。
运行于第二中央处理器中的数据处理软件通过互联网读取企业云平台储存的测量数据，完成测量数据的分析、处理。数据处理软件也经监测仪维护接口完成监测仪工作参数设置。
如图9示，为锈蚀程度监测仪各组成部分机械结构示意图，包括第二主机电路板104、盒体109、电池仓102、数据接口103、嵌入式的锈蚀程度传感器106、温度\湿度传感器107及电池仓102的密封塞108，其中，第二主机电路板104设于盒体109中，第二主机电路板104具有电路盖板105，锈109上；电路盖板105一端与第二主机电路板104通过导线连接。电路盖板105上设有接插件(插孔形式)，上盖表面底部(锈蚀程度传感器106、温度\湿度传感器107所在结构底面)设有插针，插针与插孔用于连接电路盖板105和上盖表面底部；电池仓102设于盒体109一侧。
锈蚀程度监测仪采用连续频率扫描技术、阻抗变换技术完成了频扫及阻抗值输出，从而实现金属锈蚀程度数据测量及预警状态输出，结果表明，采用本发明测量技术及硬件模块，提高了腐蚀数据测量的准确性、稳定性。
本实施例中，一个锈蚀状态传感器与一个锈蚀状态监测仪集成在一起，通过内部接插件一体化连接；每个锈蚀状态监测仪内部集成通讯模块，通讯模块分别经WirelessHart网关传输至锈蚀监测系统数据服务器，或通过 GPRS移动网络传输至企业云平台。每个锈蚀状态传感器和锈蚀程度传感器都集成一个温/湿度传感器。
每个锈蚀状态监测仪和锈蚀程度监测仪都配置了两种数据传输模式和接口，一种是基于Wireless Hart协议接口，一种是基于GPRS协议接口。一方面，锈蚀状态监测仪数据可经GPRS移动网络传输至企业云平台，另一方面，锈蚀状态监测仪数据可经Wireless Hart网关进入锈蚀监测系统数据服务器。锈蚀监测系统数据服务器可通过互联网接入企业云平台，企业云平台中运行数据处理软件，完成锈蚀监测数据的分析、处理、报警数据存储备份等功能。
系统维护接口通过网线连接锈蚀监测系统数据服务器，可以实现锈蚀监测系统数据服务器的远程维护和配置。供电模块为系统数据服务器1等设备供电(包括后备电源)。
如图10所示，本发明锈蚀早期预警系统工作流程图，系统上电初始化后，分别进行环境温、湿度、锈蚀状态以及锈蚀程度数据的采集。数据采集完成后，可以选择WirelessHart网关或GPRS移动网络传输测量数据。
测量数据经过筛选、综合分析后，按照锈蚀状态和锈蚀程度的有效数值(按照预警值判断)输出预警数据。锈蚀状态和锈蚀程度数据再经过分析、处理后，系统将最终数据传输至企业云平台。
同时，系统在数据处理软件报警指示界面，按照锈蚀状态及程度显示不同颜色的“指示灯”具体规则如下：
(1)锈蚀状态指示方法：
1.绿色指示灯：金属表面完好，无锈蚀(It≤Iwar1)；
2.黄色指示灯：金属表面基本完好，锈蚀风险大，采取措施 (Zwar1≤It≤Zwar2)；
3.红色指示灯：金属表面已经锈蚀，需要立即采取防护或补救措施 (It≥Iwar2)；
(2)锈蚀程度指示方法：
1.绿色指示灯：金属表面完好，无锈蚀(Zt≤Z0)；
2.黄色指示灯：金属表面基本完好，锈蚀风险加大，采取措施 (Z0≤Zt≤Z1)；
3.红色指示灯：金属表面已经锈蚀，需要立即采取防护或补救措施 (Zt≥Z1)；
根据测量结果，将锈蚀程度分级，监测仪存储锈蚀风险数据，正常数据(无锈蚀)不存储。
如图11所示，为本发明实施例在线监测系统监测仪及传感器安装布置示意图。环境锈蚀状态早期预警系统所包括的各传感器及监测仪可以方便布置于待测量的环境中。根据待测环境和应用场景，将锈蚀状态、锈蚀程度传感器布置于待测环境中，实时记录待测环境温、湿度、锈蚀状态、锈蚀程度参数。便于尽早发现锈蚀风险，及时采取预防和补救措施。
如图12所示，为本发明实施例系统运行图。金属制品在物流运输过程中，随着环境不断变化，系统可以实时动态监测锈蚀数据、环境数据，同时记录运输车辆的运行轨迹。通过上述应用，可以知道防锈包装内部微环境的变化、包装是否完好、包装失效进程以及包装失效破损的时间、地点、对应的环境数据等。
本发明通过采用5G通讯(技术)模块和低功耗供电模块，在实现了数据远传及工业物联网接入同时、降低了整机功耗，即可以满足工业环境、自然环境、物流仓储等环境的锈蚀程度测试及评价的需要，也可以作为实验室快速评价气相缓蚀剂效果的仪器。

Claims (9)

1.一种环境锈蚀状态早期预警系统，其特征在于：包括n个锈蚀状态传感器、n个锈蚀状态监测仪、n个锈蚀程度传感器、n个锈蚀程度监测仪以及锈蚀监测系统数据服务器，每个锈蚀状态监测仪采集一个锈蚀状态传感器的信号，每个锈蚀程度监测仪采集一个锈蚀程度传感器的信号，各锈蚀状态监测仪和各锈蚀程度监测仪通过移动网络向企业云平台传输数据；系统数据服务器通过网关完成与各锈蚀状态监测仪和各锈蚀程度监测仪通讯连接。最终，通过互联网接入企业云平台。
2.根据权利要求1所述的环境锈蚀状态早期预警系统，其特征在于：所述锈蚀状态监测仪包括第一中央处理器、量程自动切换模块、I\V转换模块、第一状态显示模块以及第一通讯模块以及电源模块，其中，第一中央处理器的控制端分别与量程自动切换模块、I\V转换模块相连，量程自动切换模块接收锈蚀状态传感器采集的信号，经I\V转换模块进入第一中央处理器；第一中央处理器的温度信号输入端直接接温度\湿度传感器；第一中央处理器将测量数据通过第一通讯模块上传至企业云平台；第一供电模块为锈蚀状态监测仪各功能模块提供工作电源。
3.根据权利要求2所述的环境锈蚀状态早期预警系统，其特征在于：量程自动切换模块包括前置滤波器、半导体继电器、增益放大模块以及滤波电路，其中前置滤波器接收锈蚀传感器的输出信号进行滤波处理后进入半导体继电器，半导体继电器根据锈蚀状态传感器的输出信号幅值进行量程自动切换，并将输出信号送至增益放大模块，增益放大模块的输出端信号经滤波电路接至中央处理器的模拟量输入管脚；半导体继电器的控制信号接至中央处理器控制输出端。
4.根据权利要求2所述的环境锈蚀状态早期预警系统，其特征在于：所述锈蚀状态监测仪包括锈蚀状态传感器、第一主机电路板、锂电池、嵌入式的温度\湿度传感器以及连接插件，其中锈蚀状态传感器信号输出端接入第一主机电路板，第一主机电路板的电源端引线穿过连接插件中部通孔与锂电池电连接；第一主机电路板外设有主机外壳体，锂电池设有电池外壳体，主机外壳体和电池外壳体的一端经连接插件轴向连接，主机外壳体的另一端与锈蚀状态传感器端部螺纹端接，电池外壳体的另一端与尾部封堵螺纹连接；嵌入式的温度\湿度传感器安装于锈蚀状态传感器外壳上。
5.根据权利要求1所述的环境锈蚀状态早期预警系统，其特征在于：所述锈蚀程度监测仪包括第二中央处理器、信号采集模块、信号调理模块、状态显示模块、第二通讯模块以及第二供电模块，其中，第二中央处理器经信号调理模块与信号采集模块相连，信号调理模块引出线施加交流信号至锈蚀程度传感器，信号采集模块的输入端接有锈蚀程度传感器和温度\湿度传感器，信号采集模块的输出信号经信号调理模块中的模/数转换器处理变换后进入第二中央处理器；第二供电模块为锈蚀状态监测仪各功能模块提供工作电源。
6.根据权利要求5所述的环境锈蚀状态早期预警系统，其特征在于：所述信号调理模块包括逻辑控制模块、数字频率合成器、模数转换器以及第一、二信号放大器，其中数字频率合成器通过逻辑控制模块接收中央处理器的指令，输出交流激励信号由第一放大器输出，经第二电阻施加在测量试片、补偿试片上；反馈信号经第二信号放大器、增益单元以及滤波单元进入模数转换器的输入端；模数转换器输出数字信号经DFT单元变换后，提取测量数据，并经逻辑控制模块输入至中央处理器。
7.根据权利要求1或5所述的环境锈蚀状态早期预警系统，其特征在于：所述锈蚀程度传感器包括测量试片、补偿试片以及第一～二连接插针，其中，测量试片为蛇形结构，接触待测环境；补偿试片为密封结构，粘附于测量试片底部，经环氧树脂类密封材料密封与待测环境隔绝；第二连接插针由测量试片引出，经导线连接至第二电阻，第一连接插针由补偿试片引出，同时连接至第三电阻和第二运算放大器的反向输入端。
8.根据权利要求1或5所述的环境锈蚀状态早期预警系统，其特征在于：所述锈蚀程度监测仪包括第二主机电路板、盒体、电池仓、数据接口、嵌入式的锈蚀程度传感器、温度\湿度传感器及电池仓密封塞，其中，第二主机电路板设于盒体中，第二主机电路板具有电路盖板，锈蚀程度传感器和温度\湿度传感器安装于上盖表面，并扣合在盒体上；电路盖板一端与第二主机电路板通过导线连接；电路盖板上设有插孔，上盖表面底部设有插针，插针与插孔插接，使电路盖板和上盖表面电连接；电池仓设于盒体一侧。
9.根据权利要求1所述的环境锈蚀状态早期预警系统，其特征在于：还具有系统维护接口及供电模块，系统维护接口通过网线连接锈蚀监测系统数据服务器；供电模块为锈蚀监测系统数据服务器提供工作电源。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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