CN114231990A - 一种主动式金属防腐蚀保护装置 - Google Patents

一种主动式金属防腐蚀保护装置 Download PDF

Info

Publication number
CN114231990A
CN114231990A CN202111545668.0A CN202111545668A CN114231990A CN 114231990 A CN114231990 A CN 114231990A CN 202111545668 A CN202111545668 A CN 202111545668A CN 114231990 A CN114231990 A CN 114231990A
Authority
CN
China
Prior art keywords
circuit
resistor
relay
chip
current detection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202111545668.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114231990B (zh
Inventor
雷细平
刘远宏
向贵洪
于炬
高晓连
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hunan Zihong Ecological Technology Co ltd
Original Assignee
Hunan Zihong Ecological Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hunan Zihong Ecological Technology Co ltd filed Critical Hunan Zihong Ecological Technology Co ltd
Priority to CN202111545668.0A priority Critical patent/CN114231990B/zh
Publication of CN114231990A publication Critical patent/CN114231990A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114231990B publication Critical patent/CN114231990B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23FNON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F13/00Inhibiting corrosion of metals by anodic or cathodic protection
    • C23F13/02Inhibiting corrosion of metals by anodic or cathodic protection cathodic; Selection of conditions, parameters or procedures for cathodic protection, e.g. of electrical conditions
    • C23F13/06Constructional parts, or assemblies of cathodic-protection apparatus
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23FNON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F13/00Inhibiting corrosion of metals by anodic or cathodic protection
    • C23F13/02Inhibiting corrosion of metals by anodic or cathodic protection cathodic; Selection of conditions, parameters or procedures for cathodic protection, e.g. of electrical conditions
    • C23F13/06Constructional parts, or assemblies of cathodic-protection apparatus
    • C23F13/08Electrodes specially adapted for inhibiting corrosion by cathodic protection; Manufacture thereof; Conducting electric current thereto
    • C23F13/22Monitoring arrangements therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23FNON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F2213/00Aspects of inhibiting corrosion of metals by anodic or cathodic protection
    • C23F2213/10Controlling or regulating parameters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23FNON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F2213/00Aspects of inhibiting corrosion of metals by anodic or cathodic protection
    • C23F2213/30Anodic or cathodic protection specially adapted for a specific object
    • C23F2213/31Immersed structures, e.g. submarine structures

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Protection Of Static Devices (AREA)
  • Prevention Of Electric Corrosion (AREA)

Abstract

本发明公开了一种主动式金属防腐蚀保护装置,包括灵敏电流检测电路、控制电路和直流电保护电路,其中,灵敏电流检测电路,用于检测污水处理设备中的金属部件在发生点蚀和面蚀时的腐蚀电流;控制电路分别与灵敏电流检测电路和直流电保护电路电连接,用于接收灵敏电流检测电路检测到的腐蚀电流,向直流电保护电路发出电流保护指令;直流电保护电路与控制电路电连接,用于接收控制电路发出的电流保护指令,向金属部件提供一设定直流电压,以给需要防护的金属部件提供主动式的阴极保护电流。本发明公开的主动式金属防腐蚀保护装置,自动化程度高,达到加倍延长污水处理设备使用寿命的目标。

Description

一种主动式金属防腐蚀保护装置
技术领域
本发明涉及金属防腐蚀保护装置技术领域,尤其公开了一种主动式金属防腐蚀保护装置。
背景技术
腐蚀是材料和周围环境发生化学或电化学的作用而破坏的现象。金属的腐蚀过程就是全属(Fe)回复到它的自然界存在状态的过程。传统的金属防腐蚀保护包括涂层保护和单纯的牺牲阳极法金属保护技术。牺牲阳极法是用一种电位更负的金属或合金与这被保护金属连接,电位更负的金属优先失去电子,向被保护金属提供电子,使其阴极极化,电位更负的金属自身则溶解“牺牲”了。然而,牺牲阳极法中需牺牲电位更负的金属或合金,使用寿命短。涂层保护采用防腐蚀为目的涂料,但涂层保护的缺点为涂料较薄、不耐高温、不耐强腐蚀性介质和不适用于外力较强场合,使用寿命短。
因此,现有金属防腐蚀保护技术中存在的缺陷,是一件亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明提供了一种主动式金属防腐蚀保护装置,旨在解决现有金属防腐蚀保护技术中存在的上述缺陷。
本发明提供一种主动式金属防腐蚀保护装置,包括灵敏电流检测电路、控制电路和直流电保护电路,其中,
灵敏电流检测电路,用于检测污水处理设备中的金属部件在发生点蚀和面蚀时的腐蚀电流;
控制电路分别与灵敏电流检测电路和直流电保护电路电连接,用于接收灵敏电流检测电路检测到的腐蚀电流,向直流电保护电路发出电流保护指令;
直流电保护电路与控制电路电连接,用于接收控制电路发出的电流保护指令,向金属部件提供一设定直流电压,以给需要防护的金属部件提供主动式的阴极保护电流。
进一步地,灵敏电流检测电路包括电流检测探头、电流检测模块和模数转换模块,
电流检测探头,用于采集污水处理设备中的金属部件在发生点蚀和面蚀时的腐蚀电流信号;
电流检测模块与电流检测探头电连接,用于将电流检测探头采集的腐蚀电流信号转换为腐蚀模拟电压信号;
模数转换模块与电流检测模块电连接,用于将电流检测模块转换的腐蚀模拟电压信号模数转换成腐蚀数字电压信号。
进一步地,电流检测模块包括电压转换电路、第一运放电路和第二运放电路,电压转换电路包括第一电阻,第一运放电路包括第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一电容和第一运放芯片,第二运放电路包括第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第二电容和第二运放芯片,第一电阻串接于电流检测探头的正极和负极之间;第一运放芯片的正极输入端通过第二电阻与电流检测探头的正极相连接,第一运放芯片的负极输入端分为三路,第一路通过第三电阻与电流检测探头的负极相连接,第二路通过串联的第四电阻和第五电阻与第一运放芯片的输出端相连接,第三路通过第一电容与第一运放芯片的输出端相连接;第一运放芯片的输出端与第二运放芯片的正极输入端相连接,第二运放芯片的负极输入端分为三路,第一路通过第六电阻与电流检测探头的负极相连接,第二路通过串联的第七电阻和第八电阻与第二运放芯片的输出端相连接,第三路通过第二电容与第二运放芯片的输出端相连接;第二运放芯片的输出端通过第九电阻与模数转换模块相连接。
进一步地,模数转换模块包括第十电阻和模数转换芯片,模数转换芯片的正极输入端通过第十电阻与第二运放芯片的输出端相连接,模数转换芯片的负极输入端分别与电流检测探头的负极、第一运放芯片的负极输入端和第二运放芯片的负极输入端相连接。
进一步地,控制电路包括主控制芯片、驱动芯片和多路继电器,驱动芯片的多路输入端分别与主控制芯片的多路输出端对应连接,驱动芯片的多路输出端分别与多路继电器相连接。
进一步地,主控制芯片包括第一控制输出端、第二控制输出端、第三控制输出端、第四控制输出端、第五控制输出端和第六控制输出端,驱动芯片包括第一驱动输入端、第二驱动输入端、第三驱动输入端、第四驱动输入端、第五驱动输入端、第六驱动输入端、第一驱动输出端、第二驱动输出端、第三驱动输出端、第四驱动输出端、第五驱动输出端和第六驱动输出端,多路继电器包括第一继电器、第二继电器、第三继电器、第四继电器、第五继电器和第六继电器,第一驱动输入端与第一控制输出端电连接,第二驱动输入端与第二控制输出端电连接,第三驱动输入端与第三控制输出端电连接,第四驱动输入端与第四控制输出端电连接,第五驱动输入端与第五控制输出端电连接,第六驱动输入端与第六控制输出端电连接,第一驱动输出端与第一继电器的线圈相连接,第二驱动输出端与第二继电器的线圈相连接,第三驱动输出端与第三继电器的线圈相连接,第四驱动输出端与第四继电器的线圈相连接,第五驱动输出端与第五继电器的线圈相连接,第六驱动输出端与第六继电器的线圈相连接。
进一步地,直流电保护电路包括第一电压提供电路、第二电压提供电路、第三电压提供电路、第四电压提供电路、第五电压提供电路、第六电压提供电路和电压输出端,第一电压提供电路与第一继电器的常开触点相连接;第二电压提供电路与第二继电器的常开触点相连接;第三电压提供电路与第三继电器的常开触点相连接;第四电压提供电路与第四继电器的常开触点相连接;第五电压提供电路与第五继电器的常开触点相连接;第六电压提供电路与第六继电器的常开触点相连接;电压输出端分别与第一继电器的常闭触点、第二继电器的常闭触点、第三继电器的常闭触点、第四继电器的常闭触点、第五继电器的常闭触点、以及第六继电器的常闭触点电连接。
进一步地,主动式金属防腐蚀保护装置上设有双回路供电电路,双回路供电电路包括市电转换电路、防反接电路、电池充电电路、电池供电电路和供电切换电路,市电转换电路通过防反接电路与供电切换电路电连接,电池供电电路与供电切换电路电连接,电池充电电路分别与供电切换电路和电池供电电路电连接。
进一步地,市电转换电路包括交流转直流芯片,防反接电路包括第一开关管、稳压二极管和第十电阻,第一开关管的漏极与交流转直流芯片电连接,第一开关管的源极与供电切换电路的输出端相连接,第一开关管的栅极分两路,第一路通过稳压二极管的正极输入后与第一开关管的源极相连接,第二路通过第十电阻接地。
进一步地,供电切换电路包括第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第一二极管、第二二极管、电感、第二开关管和第三开关管,电池充电电路包括第三电容、第十四电阻、发光二极管和第四开关管和电池充电芯片,第二开关管的漏极与第一开关管的源极相连接,第二开关管的栅极通过第十一电阻接地,第二开关管的源极与第三开关管的源极相连接,第三开关管的栅极分为两路,第一路通过第十二电阻接地,第二路与第二开关管的漏极相连接;第三开关管的漏极分两路,第一路与电池供电电路电连接,第二路通过第十三电阻与电池充电芯片的CSP引脚相连接;第四开关管的漏极通过串联的第二二极管和电感后与电池充电芯片的CSP引脚相连接;第四开关管的源极分为两路,第一路与第一开关管的源极相连接,第二路通过第三电容与电池充电芯片的VG引脚相连接;第四开关管的栅极与电池充电芯片的DRG引脚相连接;电池充电芯片的CHRG引脚通过串联的发光二极管和第十四电阻与第一开关管的源极相连接。
本发明所取得的有益效果为:
本发明提供一种主动式金属防腐蚀保护装置,采用灵敏电流检测电路、控制电路和直流电保护电路,通过控制电路接收灵敏电流检测电路检测到的腐蚀电流,向直流电保护电路发出电流保护指令;直流电保护电路接收控制电路发出的电流保护指令,向金属部件提供一设定直流电压,以给需要防护的金属部件提供主动式的阴极保护电流。本发明提供的主动式金属防腐蚀保护装置,自动化程度高,达到加倍延长污水处理设备使用寿命的目标。
附图说明
图1为本发明提供的主动式金属防腐蚀保护装置第一实施例的功能框图;
图2为图1中所示的灵敏电流检测电路一实施例的功能模块示意图;
图3为图2中所示的电流检测模块一实施例的功能模块示意图;
图4为图1中所示的直流电保护电路一实施例的功能模块示意图;
图5为本发明提供的主动式金属防腐蚀保护装置第一实施例的电路原理示意图;
图6为图1中所示的直流电保护电路一实施例的电路原理示意图;
图7为本发明提供的主动式金属防腐蚀保护装置第二实施例的功能框图;
图8为图7中所示的双回路供电电路一实施例的功能模块示意图;
图9为图7中所示的双回路供电电路一实施例的电路原理示意图。
附图标号说明:
10、灵敏电流检测电路;20、控制电路;30、直流电保护电路;11、电流检测探头;12、电流检测模块;13、模数转换模块;121、电压转换电路;122、第一运放电路;123、第二运放电路;31、第一电压提供电路;32、第二电压提供电路;33、第三电压提供电路;34、第四电压提供电路;35、第五电压提供电路;36、第六电压提供电路;37、电压输出端;40、双回路供电电路;41、市电转换电路;42、防反接电路;43、电池充电电路;44、电池供电电路;45、供电切换电路。
具体实施方式
为了更好的理解上述技术方案,下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案做详细的说明。
如图1所示,本发明第一实施例提出一种主动式金属防腐蚀保护装置,包括灵敏电流检测电路10、控制电路20和直流电保护电路30,其中,灵敏电流检测电路10,用于检测污水处理设备中的金属部件在发生点蚀和面蚀时的腐蚀电流;控制电路20分别与灵敏电流检测电路10和直流电保护电路30电连接,用于接收灵敏电流检测电路10检测到的腐蚀电流,向直流电保护电路30发出电流保护指令;直流电保护电路30与控制电路20电连接,用于接收控制电路20发出的电流保护指令,向金属部件提供一设定直流电压,以给需要防护的金属部件提供主动式的阴极保护电流。在本实施例中,污水处理设备可以为用于污水处理的金属箱体或者其它金属零部件。本实施例提出的主动式金属防腐蚀保护装置,提供外加电流强制防腐蚀保护检测,首先通过灵敏电流检测电路10检测到的金属箱体腐蚀电流;然后根据灵敏电流检测电路10检测到的金属箱体腐蚀电流大小主动调整进行阴极保护的电流密度,从而提高金属箱体的使用寿命。
在上述结构中,请见图2,图2为图1中所示的灵敏电流检测电路一实施例的功能模块示意图,在本实施例中,灵敏电流检测电路10包括电流检测探头11、电流检测模块12和模数转换模块13,其中,电流检测探头11,用于采集污水处理设备中的金属部件在发生点蚀和面蚀时的腐蚀电流信号;电流检测模块12与电流检测探头11电连接,用于将电流检测探头11采集的腐蚀电流信号转换为腐蚀模拟电压信号;模数转换模块13与电流检测模块12电连接,用于将电流检测模块12转换的腐蚀模拟电压信号模数转换成腐蚀数字电压信号。请见图3至图6,图3为图2中所示的电流检测模块一实施例的功能模块示意图,在本实施例中,电流检测探头11采用电极。电流检测模块12包括电压转换电路121、第一运放电路122和第二运放电路123,电压转换电路121包括第一电阻R18,第一运放电路122包括第二电阻R27、第三电阻R24、第四电阻R25、第五电阻R17、第一电容C10和第一运放芯片U7,第二运放电路123包括第六电阻R28、第七电阻R22、第八电阻R23、第九电阻R16、第二电容C9和第二运放芯片U6,第一电阻R18串接于电流检测探头11的正极+IN和负极-IN之间;第一运放芯片U7的正极输入端通过第二电阻R27与电流检测探头11的正极相连接,第一运放芯片U7的负极输入端分为三路,第一路通过第三电阻R24与电流检测探头11的负极相连接,第二路通过串联的第四电阻R25和第五电阻R17与第一运放芯片U7的输出端相连接,第三路通过第一电容C10与第一运放芯片U7的输出端相连接;第一运放芯片U7的输出端与第二运放芯片U6的正极输入端相连接,第二运放芯片U6的负极输入端分为三路,第一路通过第六电阻R28与电流检测探头11的负极相连接,第二路通过串联的第七电阻R22和第八电阻R23与第二运放芯片U6的输出端相连接,第三路通过第二电容C9与第二运放芯片U6的输出端相连接;第二运放芯片U6的输出端通过第九电阻R16与模数转换模块13相连接。模数转换模块13包括第十电阻R19和模数转换芯片U5,模数转换芯片U5的正极输入端通过第十电阻R19与第二运放芯片U6的输出端相连接,模数转换芯片U5的负极输入端分别与电流检测探头11的负极、第一运放芯片U7的负极输入端和第二运放芯片U6的负极输入端相连接。本实施例提供的主动式金属防腐蚀保护装置,通过灵敏电流检测电路10检测箱体腐蚀电流,根据电流大小主动调整进行阴极保护的电流密度,自动化程度高,且达到加倍延长污水处理设备使用寿命的目标。
进一步地,参见图3至图6,本实施例提供的主动式金属防腐蚀保护装置,控制电路20包括主控制芯片U9、驱动芯片U10和多路继电器,驱动芯片的多路输入端分别与主控制芯片U9的多路输出端对应连接,驱动芯片U10的多路输出端分别与多路继电器相连接。主控制芯片U9的型号为ATmega8A。驱动芯片U10的型号为ULN2003。主控制芯片包括第一控制输出端PC0、第二控制输出端PC1、第三控制输出端PC2、第四控制输出端PC3、第五控制输出端PC4和第六控制输出端PC5,驱动芯片U10包括第一驱动输入端1B、第二驱动输入端2B、第三驱动输入端3B、第四驱动输入端4B、第五驱动输入端5B、第六驱动输入端6B、第一驱动输出端1C、第二驱动输出端2C、第三驱动输出端3C、第四驱动输出端4C、第五驱动输出端5C和第六驱动输出端6C,多路继电器包括第一继电器J5、第二继电器J6、第三继电器J7、第四继电器J8、第五继电器J9和第六继电器J10,第一驱动输入端1B与第一控制输出端PC0电连接,第二驱动输入端2B与第二控制输出端PC1电连接,第三驱动输入端3B与第三控制输出端PC2电连接,第四驱动输入端4B与第四控制输出端PC3电连接,第五驱动输入端5B与第五控制输出端PC4电连接,第六驱动输入端6B与第六控制输出端PC5电连接,第一驱动输出端1C与第一继电器J5的线圈相连接,第二驱动输出端2C与第二继电器J6的线圈相连接,第三驱动输出端3C与第三继电器J7的线圈相连接,第四驱动输出端4C与第四继电器J8的线圈相连接,第五驱动输出端5C与第五继电器J9的线圈相连接,第六驱动输出端6C与第六继电器J10的线圈相连接。直流电保护电路30包括第一电压提供电路31、第二电压提供电路32、第三电压提供电路33、第四电压提供电路34、第五电压提供电路35、第六电压提供电路36和电压输出端37,第一电压提供电路31与第一继电器J5的常开触点相连接;第二电压提供电路32与第二继电器J6的常开触点相连接;第三电压提供电路33与第三继电器J7的常开触点相连接;第四电压提供电路34与第四继电器J8的常开触点相连接;第五电压提供电路35与第五继电器J9的常开触点相连接;第六电压提供电路36与第六继电器J10的常开触点相连接;电压输出端37分别与第一继电器J5的常闭触点、第二继电器J6的常闭触点、第三继电器J7的常闭触点、第四继电器J8的常闭触点、第五继电器J9的常闭触点、以及第六继电器J10的常闭触点电连接。第一电压提供电路31、第二电压提供电路32、第三电压提供电路33、第四电压提供电路34、第五电压提供电路35、第六电压提供电路36分别提供36V、30V、24V、18V、12V和5V直流电压。第二电压提供电路32、第三电压提供电路33、第四电压提供电路34、第五电压提供电路35和第六电压提供电路36均采用电源稳压芯片,电源稳压芯片的型号为LM22676。本实施例提供的主动式金属防腐蚀保护装置,通过主控制芯片U9采集到多路电流信号后,控制驱动芯片U10对6路继电器进行通断,从而实现不同的电压输出到保护电极,自动化程度高,且达到加倍延长污水处理设备使用寿命的目标。
优选地,请见图7至图9,本实施例提供的主动式金属防腐蚀保护装置,主动式金属防腐蚀保护装置上设有双回路供电电路40,双回路供电电路40包括市电转换电路41、防反接电路42、电池充电电路43、电池供电电路44和供电切换电路45,市电转换电路41通过防反接电路42与供电切换电路45电连接,电池供电电路44与供电切换电路45电连接,电池充电电路43分别与供电切换电路45和电池供电电路44电连接。市电转换电路41包括交流转直流芯片M1,交流转直流芯片M1的型号为AP36N144。防反接电路42包括第一开关管Q1、稳压二极管DZ1和第十电阻R31,第一开关管Q1的漏极与交流转直流芯片M1电连接,第一开关管Q1的源极与供电切换电路45的输出端相连接,第一开关管O1的栅极分两路,第一路通过稳压二极管DZ1的正极输入后与第一开关管Q1的源极相连接,第二路通过第十电阻R31接地。供电切换电路45包括第十一电阻R32、第十二电阻R33、第十三电阻RCS1、第一二极管D2、第二二极管D4、电感L1、第二开关管Q2和第三开关管Q3,电池充电电路43包括第三电容、第十四电阻R35、发光二极管D5和第四开关管Q4和电池充电芯片U11,第二开关管Q2的漏极与第一开关管Q1的源极相连接,第二开关管Q2的栅极通过第十一电阻R32接地,第二开关管Q2的源极与第三开关管Q3的源极相连接,第三开关管Q3的栅极分为两路,第一路通过第十二电阻R33接地,第二路与第二开关管Q2的漏极相连接;第三开关管Q3的漏极分两路,第一路与电池供电电路44电连接,第二路通过第十三电阻RCS1与电池充电芯片U11的CSP引脚相连接;第四开关管Q4的漏极通过串联的第二二极管D4和电感L1后与电池充电芯片的CSP引脚相连接;第四开关管Q4的源极分为两路,第一路与第一开关管Q1的源极相连接,第二路通过第三电容与电池充电芯片的VG引脚相连接;第四开关管Q4的栅极与电池充电芯片U11的DRG引脚相连接;电池充电芯片U11的CHRG引脚通过串联的发光二极管D5和第十四电阻R35与第一开关管Q1的源极相连接。本实施例提供的主动式金属防腐蚀保护装置,通过第一开关管Q1实现防反接进入主电路,通过对第二开关管Q2和第三开关管Q3实现市电和电池供电的切换,自动化程度高,且达到加倍延长污水处理设备使用寿命的目标。
如图1至图9所示,本实施例提供的主动式金属防腐蚀保护装置,其工作原理为:
1、双回路供电:
市电(220v)通过交流转直流芯片M1接入主电路,交流转直流芯片M1实现将220V交流转成36V直流电压,最大供电电流4A。
36V直流通过第一开关管Q1实现防反接进入主电路,同时通过第二开关管Q2和第三开关管Q3共2个PMOS实现市电和电池供电的切换,当市电供电时,由于第三开关管Q3的栅极电压为36V,第三开关管Q3不导通,第二开关管Q2导通,实现市电供电。同时市电进入电池充电芯片U11为电池充电。当市电断开,第三开关管Q3的栅极电压为0V,第三开关管Q3导通,实现电池供电。
2、多点微电流检测:
电极通过P1插座进入检测主电路,电流在第一电阻R18上面产生电势差,进入第一运放芯片U7构成的10倍运放电路,在通过第二运放芯片U6(精密轨对轨运放)构成的10倍运放电路放大100倍后输出。最终第二运放芯片U6的第一引脚在10na的电流输入下可输出10mV电压,将此电压送入16位模数转换芯片U5的差分0通道,即可实现对应的电压采样,图纸中只画出了通道0,其他通道检测同此电路,最多一片ADC可实现8路电流采样。
模数转换芯片U5主要实现将运放地电位抬高2.5V,实现运放的浮地。
主控制芯片U9采集到多路电流信号后,进行分析,通过驱动芯片U10控制6路继电器的通断,从而实现不同的电压输出到保护电极。
3、多路电压输出:
通过电源稳压芯片U12~U16的5路DC-DC转换,实现36V输入.30V、24V、18V、12V和5V输出。
本实施例提供的主动式金属防腐蚀保护装置,与现有技术相比,采用灵敏电流检测电路、控制电路和直流电保护电路,通过控制电路接收灵敏电流检测电路检测到的腐蚀电流,向直流电保护电路发出电流保护指令;直流电保护电路接收控制电路发出的电流保护指令,向金属部件提供一设定直流电压,以给需要防护的金属部件提供主动式的阴极保护电流。本实施例提供的主动式金属防腐蚀保护装置,自动化程度高,达到加倍延长污水处理设备使用寿命的目标。
尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种主动式金属防腐蚀保护装置,其特征在于,包括灵敏电流检测电路(10)、控制电路(20)和直流电保护电路(30),其中,
所述灵敏电流检测电路(10),用于检测污水处理设备中的金属部件在发生点蚀和面蚀时的腐蚀电流;
所述控制电路(20)分别与所述灵敏电流检测电路(10)和所述直流电保护电路(30)电连接,用于接收所述灵敏电流检测电路(10)检测到的腐蚀电流,向所述直流电保护电路(30)发出电流保护指令;
所述直流电保护电路(30)与所述控制电路(20)电连接,用于接收所述控制电路(20)发出的电流保护指令,向金属部件提供一设定直流电压,以给需要防护的金属部件提供主动式的阴极保护电流。
2.如权利要求1所述的主动式金属防腐蚀保护装置,其特征在于,所述灵敏电流检测电路(10)包括电流检测探头(11)、电流检测模块(12)和模数转换模块(13),
所述电流检测探头(11),用于采集污水处理设备中的金属部件在发生点蚀和面蚀时的腐蚀电流信号;
所述电流检测模块(12)与所述电流检测探头(11)电连接,用于将所述电流检测探头(11)采集的腐蚀电流信号转换为腐蚀模拟电压信号;
所述模数转换模块(13)与所述电流检测模块(12)电连接,用于将所述电流检测模块(12)转换的腐蚀模拟电压信号模数转换成腐蚀数字电压信号。
3.如权利要求2所述的主动式金属防腐蚀保护装置,其特征在于,所述电流检测模块(12)包括电压转换电路(121)、第一运放电路(122)和第二运放电路(123),所述电压转换电路(121)包括第一电阻,所述第一运放电路(122)包括第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一电容和第一运放芯片,所述第二运放电路(123)包括第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第二电容和第二运放芯片,所述第一电阻串接于所述电流检测探头(11)的正极和负极之间;所述第一运放芯片的正极输入端通过所述第二电阻与所述电流检测探头(11)的正极相连接,所述第一运放芯片的负极输入端分为三路,第一路通过所述第三电阻与所述电流检测探头(11)的负极相连接,第二路通过串联的第四电阻和第五电阻与所述第一运放芯片的输出端相连接,第三路通过第一电容与所述第一运放芯片的输出端相连接;所述第一运放芯片的输出端与所述第二运放芯片的正极输入端相连接,所述第二运放芯片的负极输入端分为三路,第一路通过第六电阻与所述电流检测探头(11)的负极相连接,第二路通过串联的第七电阻和第八电阻与所述第二运放芯片的输出端相连接,第三路通过所述第二电容与所述第二运放芯片的输出端相连接;所述第二运放芯片的输出端通过第九电阻与所述模数转换模块(13)相连接。
4.如权利要求3所述的主动式金属防腐蚀保护装置,其特征在于,所述模数转换模块(13)包括第十电阻和模数转换芯片,所述模数转换芯片的正极输入端通过所述第十电阻与所述第二运放芯片的输出端相连接,所述模数转换芯片的负极输入端分别与所述电流检测探头(11)的负极、所述第一运放芯片的负极输入端和所述第二运放芯片的负极输入端相连接。
5.如权利要求4所述的主动式金属防腐蚀保护装置,其特征在于,所述控制电路(20)包括主控制芯片、驱动芯片和多路继电器,所述驱动芯片的多路输入端分别与所述主控制芯片的多路输出端对应连接,所述驱动芯片的多路输出端分别与所述多路继电器相连接。
6.如权利要求5所述的主动式金属防腐蚀保护装置,其特征在于,所述主控制芯片包括第一控制输出端、第二控制输出端、第三控制输出端、第四控制输出端、第五控制输出端和第六控制输出端,所述驱动芯片包括第一驱动输入端、第二驱动输入端、第三驱动输入端、第四驱动输入端、第五驱动输入端、第六驱动输入端、第一驱动输出端、第二驱动输出端、第三驱动输出端、第四驱动输出端、第五驱动输出端和第六驱动输出端,所述多路继电器包括第一继电器、第二继电器、第三继电器、第四继电器、第五继电器和第六继电器,所述第一驱动输入端与所述第一控制输出端电连接,所述第二驱动输入端与所述第二控制输出端电连接,所述第三驱动输入端与所述第三控制输出端电连接,所述第四驱动输入端与所述第四控制输出端电连接,所述第五驱动输入端与所述第五控制输出端电连接,所述第六驱动输入端与所述第六控制输出端电连接,所述第一驱动输出端与所述第一继电器的线圈相连接,所述第二驱动输出端与所述第二继电器的线圈相连接,所述第三驱动输出端与所述第三继电器的线圈相连接,所述第四驱动输出端与所述第四继电器的线圈相连接,所述第五驱动输出端与所述第五继电器的线圈相连接,所述第六驱动输出端与所述第六继电器的线圈相连接。
7.如权利要求6所述的主动式金属防腐蚀保护装置,其特征在于,所述直流电保护电路(30)包括第一电压提供电路(31)、第二电压提供电路(32)、第三电压提供电路(33)、第四电压提供电路(34)、第五电压提供电路(35)、第六电压提供电路(36)和电压输出端(37),所述第一电压提供电路(31)与所述第一继电器的常开触点相连接;所述第二电压提供电路(32)与所述第二继电器的常开触点相连接;所述第三电压提供电路(33)与所述第三继电器的常开触点相连接;所述第四电压提供电路(34)与所述第四继电器的常开触点相连接;所述第五电压提供电路(35)与所述第五继电器的常开触点相连接;所述第六电压提供电路(36)与所述第六继电器的常开触点相连接;所述电压输出端(37)分别与所述第一继电器的常闭触点、所述第二继电器的常闭触点、所述第三继电器的常闭触点、所述第四继电器的常闭触点、所述第五继电器的常闭触点、以及所述第六继电器的常闭触点电连接。
8.如权利要求1所述的主动式金属防腐蚀保护装置,其特征在于,所述主动式金属防腐蚀保护装置上设有双回路供电电路(40),所述双回路供电电路(40)分别与所述灵敏电流检测电路(10)、控制电路(20)和直流电保护电路(30)电连接,用于为所述灵敏电流检测电路(10)、控制电路(20)和直流电保护电路(30)供电;所述双回路供电电路(40)包括市电转换电路(41)、防反接电路(42)、电池充电电路(43)、电池供电电路(44)和供电切换电路(45),所述市电转换电路(41)通过所述防反接电路(42)与所述供电切换电路(45)电连接,所述电池供电电路(44)与所述供电切换电路(45)电连接,所述电池充电电路(43)分别与所述防反接电路(42)、所述供电切换电路(45)和所述电池供电电路(44)电连接。
9.如权利要求8所述的主动式金属防腐蚀保护装置,其特征在于,所述市电转换电路(41)包括交流转直流芯片,所述防反接电路(42)包括第一开关管、稳压二极管和第十电阻,所述第一开关管的漏极与所述交流转直流芯片电连接,所述第一开关管的源极与所述供电切换电路(45)的输出端相连接,所述第一开关管的栅极分两路,第一路通过所述稳压二极管的正极输入后与所述第一开关管的源极相连接,第二路通过所述第十电阻接地。
10.如权利要求9所述的主动式金属防腐蚀保护装置,其特征在于,所述供电切换电路(45)包括第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第一二极管、第二二极管、电感、第二开关管和第三开关管,所述电池充电电路(43)包括第三电容、第十四电阻、发光二极管和第四开关管和电池充电芯片,所述第二开关管的漏极与所述第一开关管的源极相连接,所述第二开关管的栅极通过所述第十一电阻接地,所述第二开关管的源极与所述第三开关管的源极相连接,所述第三开关管的栅极分为两路,第一路通过所述第十二电阻接地,第二路与所述第二开关管的漏极相连接;所述第三开关管的漏极分两路,第一路与所述电池供电电路(44)电连接,第二路通过第十三电阻与所述电池充电芯片的CSP引脚相连接;所述第四开关管的漏极通过串联的第二二极管和电感后与所述电池充电芯片的CSP引脚相连接;所述第四开关管的源极分为两路,第一路与所述第一开关管的源极相连接,第二路通过第三电容与所述电池充电芯片的VG引脚相连接;所述第四开关管的栅极与所述电池充电芯片的DRG引脚相连接;所述电池充电芯片的CHRG引脚通过串联的发光二极管和第十四电阻与所述第一开关管的源极相连接。
CN202111545668.0A 2021-12-16 2021-12-16 一种主动式金属防腐蚀保护装置 Active CN114231990B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111545668.0A CN114231990B (zh) 2021-12-16 2021-12-16 一种主动式金属防腐蚀保护装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111545668.0A CN114231990B (zh) 2021-12-16 2021-12-16 一种主动式金属防腐蚀保护装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114231990A true CN114231990A (zh) 2022-03-25
CN114231990B CN114231990B (zh) 2023-10-31

Family

ID=80757205

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111545668.0A Active CN114231990B (zh) 2021-12-16 2021-12-16 一种主动式金属防腐蚀保护装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114231990B (zh)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5139634A (en) * 1989-05-22 1992-08-18 Colorado Interstate Gas Company Method of use of dual bed cathodic protection system with automatic controls
CN201738007U (zh) * 2010-06-09 2011-02-09 武汉理工大学 模块化阴极保护防腐电源
CN102021584A (zh) * 2010-07-20 2011-04-20 中石油北京天然气管道有限公司 一种面向管道运输的阴极保护系统
CN104332943A (zh) * 2014-10-22 2015-02-04 宁德时代新能源科技有限公司 直流电保护电路
US20180175639A1 (en) * 2016-12-16 2018-06-21 Jefferson Carlos Tasca Electrical equipment and electronic circuit for anti corrosion treatment on metal surfaces
CN108796509A (zh) * 2018-08-23 2018-11-13 温州嘉伟环保科技有限公司 一种用于强腐蚀性污水反渗透膜法的水泵和管件保护装置
CN214069570U (zh) * 2020-12-15 2021-08-27 广州宇曦电子科技有限公司 一种高压直流恒流输入的过流保护系统
US20210310133A1 (en) * 2020-04-02 2021-10-07 Jefferson Carlos Tasca Integration center and application for anti-corrosion modules and installation method for anti-corrosive protection of metallic surfaces
CN218507905U (zh) * 2021-12-16 2023-02-21 湖南子宏生态科技股份有限公司 一种金属防腐蚀保护电路

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5139634A (en) * 1989-05-22 1992-08-18 Colorado Interstate Gas Company Method of use of dual bed cathodic protection system with automatic controls
CN201738007U (zh) * 2010-06-09 2011-02-09 武汉理工大学 模块化阴极保护防腐电源
CN102021584A (zh) * 2010-07-20 2011-04-20 中石油北京天然气管道有限公司 一种面向管道运输的阴极保护系统
CN104332943A (zh) * 2014-10-22 2015-02-04 宁德时代新能源科技有限公司 直流电保护电路
US20180175639A1 (en) * 2016-12-16 2018-06-21 Jefferson Carlos Tasca Electrical equipment and electronic circuit for anti corrosion treatment on metal surfaces
CN108796509A (zh) * 2018-08-23 2018-11-13 温州嘉伟环保科技有限公司 一种用于强腐蚀性污水反渗透膜法的水泵和管件保护装置
US20210310133A1 (en) * 2020-04-02 2021-10-07 Jefferson Carlos Tasca Integration center and application for anti-corrosion modules and installation method for anti-corrosive protection of metallic surfaces
CN214069570U (zh) * 2020-12-15 2021-08-27 广州宇曦电子科技有限公司 一种高压直流恒流输入的过流保护系统
CN218507905U (zh) * 2021-12-16 2023-02-21 湖南子宏生态科技股份有限公司 一种金属防腐蚀保护电路

Also Published As

Publication number Publication date
CN114231990B (zh) 2023-10-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN203166467U (zh) 一种过压保护电路
WO2004025269A3 (en) System for determining a gas composition within a shut down fuel cell power plant and method of operation
CN2783334Y (zh) 一种过流检测装置
CN218507905U (zh) 一种金属防腐蚀保护电路
EP1501146A3 (en) Fuel cell system, fuel cell operation method, program, and recording medium
DE60330439D1 (de) Verhinderung der elektrochemischen Korrosion an den Ladekontakten eines batteriebetriebenen Handstückes und seines Ladegerätes
MXPA04007070A (es) Metodo y aparato para monitorear resistencias de series equivalente y para derivar una celda de combustible.
CN219225658U (zh) 一种基于传感器的电力系统异常报警电路
CN218070994U (zh) 一种低压预警保护器电路
CN114231990A (zh) 一种主动式金属防腐蚀保护装置
AU2009308519A8 (en) Automatic Polarity Identification Device
CN207853446U (zh) 教学实验设备壳体带电保护电路
CN104967108A (zh) 一种油水井套管阴极保护防蚀仪直流供电系统
CN206806979U (zh) 一种实验污水处理设备防过压保护系统
CN108225629A (zh) 一种压力监测电路
CN212849864U (zh) 一种防反接防过压指示电路
CN104426124A (zh) 一种过压保护电路及具有过压保护功能的灯具
CN209282823U (zh) 一种步进电机短路保护电路
CN208501107U (zh) 一种地下金属极化电位智能控制仪器
CN218157692U (zh) 一种便携式土壤重金属离子传感器
CN210118271U (zh) 一种电动汽车电池管理系统风扇驱动电路
JP3135776B2 (ja) 流電陽極方式定電位自動制御式電気防食法
CN106374573A (zh) 过电压保护电路及电源供应电路
CN209929759U (zh) 具有智能预警功能的配电箱
CN206807127U (zh) 一种实验污水处理设备防过流保护系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant