CN203178352U

CN203178352U - 一种埋地钢质管道杂散电流测试仪

Info

Publication number: CN203178352U
Application number: CN 201220600142
Authority: CN
Inventors: 侯胜; 熊娟; 张昌华; 罗敏; 杨建明; 黄海; 赵红娱; 张文艳; 段行知
Original assignee: China Petroleum and Natural Gas Co Ltd
Current assignee: China Petroleum and Natural Gas Co Ltd
Priority date: 2012-11-14
Filing date: 2012-11-14
Publication date: 2013-09-04
Anticipated expiration: 2022-11-14

Abstract

本实用新型涉及一种埋地钢质管道杂散电流测试仪；微处理器MCU分别与电源模块、键盘模块、LCD液晶显示屏、SD卡存储器、RTC&铁电存储器、AD转换器、多路复用开关连接；多路复用开关与两路信号调理模块连接，每一个信号调理模块分别由衰减电路、放大电路、滤波电路依次连接后，滤波电路分别与真有效值计算电路、交流分量放大电路、直流分量放大电路连接而成，每一个信号调理模块的数据采集线前端连接一对红色表笔和黑色表笔；本测试仪集成了交流杂散电流测量、直流杂散电流测量和土壤直流电位梯度测量的功能，辅助现场测试人员判断管线上杂散电流干扰情况，提高分析效率和准确程度。

Description

一种埋地钢质管道杂散电流测试仪

技术领域

本实用新型涉及一种埋地钢质管道交直杂散电流干扰检测试仪。

背景技术

输油气管道发生爆裂和泄漏，将会造成重大经济损失和严重的社会影响。管道受到腐蚀导致穿孔或者机械强度下降是管道安全性降低导致爆裂和泄漏的重要原因之一，杂散电流在很大程度上能加快电化学过程的进程，从而导致金属管道的强烈腐蚀。杂散电流的来源包括距离管道较近的第三方管线阴极保护系统、平行走向的交流高压输电线、直流电气化铁路和其他工作电源等，它们在管道周围的土壤中形成强度和方向变化不定的杂散电流。近年来，随着地方经济的发展，直流电气化铁路、直流输电系统，交流高压输电线路等建设也在飞速发展，致使管道受到杂散电流干扰腐蚀的可能性和危险程度不断地增加。快速分析输气管道杂散电流的干扰程度，及时采取有效排流措施，对控制杂散电流腐蚀，提高管道阴极保护效率，保障管道安全运行具有重要的意义。

一般情况下，杂散电流是通过测量管地电位和管线上的土壤电位梯度获得的。前者可以确定阴极保护的情况，后者可以判断杂散电流的流向并定位破损点的位置和大小。目前，国内广泛使用的杂散电流测试装置包括：

1）人工手持万用表巡检：

巡线工每月一次或者几次，利用手持式的万用表在管线测试桩处测量管道阴极保护电位，并将这一数据人工记录下来。如果管地电位异常，则表明管道上有可能存在杂散电流干扰。这种测量方法只能反映瞬间管道杂散电流干扰情况并且一个月只有几个数据，数据量过少，而杂散电流干扰的强度和出现时间是不确定的，因此有可能对管道阴极保护状况做出错误的估计。

2）采用具有记录数据功能的杂散电流测试仪

这类仪器具有能够长时间不间断存储数据（如24小时等）、数字显示测量数据、配备计算机分析软件能将所检测的数据进行统计并绘制成图形等。但这类仪器尚不具备图形化显示测量数据，同时也没有将多种测试功能进行集成，往往一种仪器仅能进行一个测试项目。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种具有长时间自动连续监测管地交、直流杂散电流，同时能够以图形方式在仪器面板上显示实测的数据的测试仪。克服现有仪器单一，并且测量数据数字化显示不够直观的缺点。

本实用新型所述的埋地钢质管道杂散电流测试仪：由微处理器MCU、信号调理模块、AD转换器、多路复用开关、RTC&铁电存储器、键盘模块、SD卡存储器、电源模块、LCD液晶显示屏、红色表笔、黑色表笔组成；其特征在于：

微处理器MCU分别与电源模块、键盘模块、LCD液晶显示屏、SD卡存储器、RTC&铁电存储器、AD转换器、多路复用开关连接；多路复用开关与两路信号调理模块连接，每一个信号调理模块分别由衰减电路、放大电路、滤波电路依次连接后，滤波电路分别与真有效值计算电路、交流分量放大电路、直流分量放大电路连接而成，每一个信号调理模块的数据采集线前端连接一对红色表笔和黑色表笔。

微处理器MCU是测试系统的核心，负责采集通道选择、量程转换控制、数据采集与存储、液晶波形显示控制、实时时钟管理和接受键盘操作指令的功能。数据采集通道两个，一个通道用于管地电位的长时间自动测试，红色表笔接管道测试桩上的测试线，黑色表笔接参比电极，量程范围直流±40V、交流300V；一个通道用于土壤电位梯度的测试，两个表笔接两个相距一定距离的参比电极，量程范围为直流±200mV。每个数据采集通道对应一个信号调理电路。输入的电压信号，经过对应的信号调理电路滤除干扰，然后经过匹配电路进行衰减或放大，最后输入AD转换器进行模数转换。微处理器MCU读取AD转换器后的数据，然后以图形的方式显示在液晶屏幕上，并和由实时时钟芯片RTC所提供的测量时间一起存入数据存储器，供后续计算机软件分析。

本埋地钢质管道杂散电流测试仪集成了交流杂散电流测量、直流杂散电流测量和土壤直流电位梯度测量的功能，在测试现场，利用仪器的图形化显示功能，显示管地电位的值和土壤电位梯度的分布情况，辅助现场测试人员判断管线上杂散电流干扰情况。本仪器可以应用于石油天然气、铁路、地铁、矿山、化工等行业需要对埋地钢质管道进行杂散电流分析的领域，可以提高分析效率和准确程度。

附图说明

图1埋地钢质管道杂散电流测试仪的主要模块

图2埋地钢质管道杂散电流测试仪的信号调理电路组成

具体实施方式

本实用新型所述的埋地钢质管道杂散电流测试仪：由微处理器MCU、信号调理模块、AD转换器、多路复用开关、RTC&铁电存储器、键盘模块、SD卡存储器、电源模块、LCD液晶显示屏、红色表笔、黑色表笔组成；

微处理器MCU由MSP430F1611芯片构成，分别与LM2576芯片构成的电源模块、ZLG7290芯片构成的键盘模块、SYM320240CZK图形液晶构成的LCD液晶显示屏、SD卡存储器、FM3130芯片构成的RTC&铁电存储器、多路复用器LMH6574芯片构成的多路复用开关、AD7684芯片构成的AD转换器连接；多路复用开关与与两个信号调理模块相连，每一个信号调理模块分别由衰减电路、放大电路、滤波电路依次连接，由滤波电路分别与AD736芯片构成交流成的真有效值计算电路、AD8512芯片构成交流分量放大电路、MAX280芯片构成的直流分量放大电路连接；每个信号调理模块的数据采集线前端连接一对红色表笔和黑色表笔。

Claims

1.一种埋地钢质管道杂散电流测试仪，由微处理器MCU、信号调理模块、AD转换器、多路复用开关、RTC&铁电存储器、键盘模块、SD卡存储器、电源模块、LCD液晶显示屏、红色表笔、黑色表笔组成；其特征在于：

2.根据权利要求1所述的埋地钢质管道杂散电流测试仪；其特征在于：

微处理器MCU由MSP430F1611芯片构成，分别与LM2576芯片构成的电源模块、ZLG7290芯片构成的键盘模块、SYM320240CZK图形液晶构成的LCD液晶显示屏、SD卡存储器、FM3130芯片构成的RTC&铁电存储器、多路复用器LMH6574芯片构成的多路复用开关、AD7684芯片构成的AD转换器连接；多路复用开关与与两个信号调理模块相连，每一个信号调理模块分别由衰减电路、放大电路、滤波电路依次连接，由滤波电路分别与AD736芯片构成交流成的真有效值计算电路、AD8512芯片构成交流分量放大电路、MAX280芯片构成的直流分量放大电路连接。