CN207778042U - 天然气气压在线检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了天然气气压在线检测装置，包括：气压传感器，还包括：监测显示电路，所述监测显示电路包括：蓄电池、气压传感器、第二电阻、第三电阻、第四电阻、放大器、第九电阻、光耦隔离器、第一比较器、NPN三极管、第五电阻、功放、外接电源、中央控制器和液晶显示；通过该实用新型可以实时监控天然气的气压，能准确判断燃气管路是否存在泄漏、误报率低，减小安全隐患，同时检测灵敏，反应速度快，通过自动检测，无需人为操作，不用担心检漏死角，提高工作效率，智能化程度高；同时还避免由于电力供应不及时导致天然气气压检测不及时进一步增加了发生安全事故的几率，保证了天然气运输的安全性。

Description

天然气气压在线检测装置

技术领域

本实用新型属于天然气领域，具体涉及天然气气压在线检测装置。

背景技术

天然气自身的易燃易爆性及长距离输送的特点，往往使天然气输送管道很多都在偏远无人的环境，而天然气输送、储存等都不需要使用电力。在此环境下，由于无电可用使得对天然气输送、储存设备的检测和异常情况报警变得异常困难。

天然气行业运用较多的过滤设备，其滤芯随着使用时间的延长，滤饼堆积程度加重，会造成滤芯两侧压差加大，处理能力(流量)降低，情况严重时会破坏滤芯，形成短路，甚至会损坏后道的调压、计量设备，对天然气气压的检测能有效保证天然气的安全运输。

现有技术中的天然气气压检测装置对于偏远的无人站点需要依靠大量的人力来检查，智能化程度低，不能实现远程监控气压值，工作量大，反应慢，效率低，存在人力检查未来得及发现而引起的事故隐患；同时由于电力供应不及时导致天然气气压检测不及时进一步增加了发生安全事故的几率。

实用新型内容

为克服现有的天然气气压检测装置存在不能远程实时监测天然气气压值的技术缺陷，本实用新型公开了天然气气压在线检测装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是天然气气压在线检测装置，包括：气压传感器，还包括：监测显示电路，所述监测显示电路包括：蓄电池、气压传感器、第二电阻、第三电阻、第四电阻、放大器、第九电阻、光耦隔离器、第一比较器、NPN三极管、第五电阻、功放、外接电源、中央控制器和液晶显示；

所述气压传感器的探头布设在供气管道内，所述蓄电池的正极连接气压传感器的输入端，气压传感器的信号输出端连接第二电阻的第一端，第二电阻的第二端连接蓄电池的负极，气压传感和第二电阻的公共端通过第三电阻连接放大器的同相输入端，放大器的反相输入端通过第四电阻接地，放大器的反相输入端与输出端之间连接第九电阻，放大器的输出端连接光耦隔离器的输入端，光耦隔离器的输出端连接第一比较器的同相输入端，第一比较器的反相输入端连接第一基准电压，第一比较器的输出端连接NPN三极管的基极，NPN三极管集电极通过第五电阻连接外接电源，第五电阻的两端并联功放，NPN三极管的发射极接地，第一比较器的输出端还连接中央控制器的输入端，中央控制器的输出端连接液晶显示。

进一步地，所述中央控制器还连接天线，所述天线还连接智能手持设备。

还包括蓄电池电压检测电路，所述蓄电池电压检测电路包括：信号检测端、控制开关端、第六电阻、第七电阻、PMOS管、NMOS管、第八电阻、第二比较器、外接电源；

所述蓄电池的正极连接信号检测端，控制开关端连接NMOS管的栅极，NMOS管的源极接地，NMOS管的漏极通过串联的第七电阻和第六电阻连接信号检测端，PMOS管的栅极连接第六电阻和第七电阻的公共端，PMOS管的源极连接信号检测端，PMOS管的漏极通过第八电阻接地，PMOS管的漏极还连接第二比较器的同相输入端，第二比较器的反相输入端连接第二基准电压，第二比较器的电源端连接外接电源，第二比较器的接地端接地，第二比较器的输出端为蓄电池电压检测电路的信号输出端。

进一步地，所述第二比较器为LM339型电压比较芯片。

进一步地，所述第二比较器的输出端还连接单片机的输入端，单片机的输出端连接充电电路，所述充电电路连接太阳能电池。

所述第八电阻两端还并联一电容。

本实用新型的有益效果是：通过该实用新型可以实时监控天然气的气压，能准确判断燃气管路是否存在泄漏、误报率低，减小安全隐患，同时检测灵敏，反应速度快，通过自动检测，无需人为操作，不用担心检漏死角，提高工作效率，智能化程度高；同时还避免由于电力供应不及时导致天然气气压检测不及时进一步增加了发生安全事故的几率，保证了天然气运输的安全性。

附图说明

图1是本实用新型天然气气压在线检测装置的监测显示电路的电路原理图。

图2是本实用新型天然气气压在线检测装置的蓄电池电压检测电路的电路原理图。

附图标记：R1-气压传感器，R2-第二电阻，R3-第三电阻，R4-第四电阻，A1-放大器，OC -光耦隔离器，U1-第一比较器，T - NPN三极管，R5-第五电阻，BP -功放，VCC -外接电源，V1-信号检测端，V2-控制开关端，R6-第六电阻，R7-第七电阻，Q1- PMOS管，Q2- NMOS管，R8-第八电阻，R9-第九电阻，U2-第二比较器，C -电容，U01-第一基准电压，U02-第二基准电压。

具体实施方式

以下结合附图及附图标记对本实用新型的实施方式做更详细的说明，使熟悉本领域的技术人在研读本说明书后能据以实施。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

天然气气压在线检测装置，包括：气压传感器，还包括：监测显示电路，所述监测显示电路包括：蓄电池、气压传感器R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、放大器A1、第九电阻R9、光耦隔离器OC、第一比较器U1、NPN三极管T、第五电阻R5、功放BP、外接电源VCC、中央控制器和液晶显示；

所述气压传感器R1的探头布设在供气管道内，所述蓄电池的正极连接气压传感器R1的输入端，气压传感器R1的信号输出端连接第二电阻R2的第一端，第二电阻R2的第二端连接蓄电池的负极，气压传感器R1和第二电阻R2的公共端通过第三电阻R3连接放大器A1的同相输入端，放大器A1的反相输入端通过第四电阻R4接地，放大器A1的反相输入端与输出端之间连接第九电阻R9，放大器A1的输出端连接光耦隔离器OC的输入端，光耦隔离器OC的输出端连接第一比较器U1的同相输入端，第一比较器U1的反相输入端连接第一基准电压U01，第一比较器U1的输出端连接NPN三极管T的基极，NPN三极管T集电极通过第五电阻R5连接外接电源VCC，第五电阻R5的两端并联功放BP，NPN三极管T的发射极接地，第一比较器U1的输出端还连接中央控制器的输入端，中央控制器的输出端连接液晶显示；具体的，气压传感器R1检测到天然气内气压的变化而转化为微弱的电压信号，经过由第三电阻R3、第四电阻R4、第九电阻R9和放大器A1组成的同相比例放大电路进行放大，放大后的电压信号输入至第一比较器U1的同相输入端，与反相输入端的外接第一基准电压U01进行比较，第一基准电压U01为报警阈值电压，若输入电压大于第一基准电压U01，则第一比较器U1输出高电平信号，NPN三极管T接收高电平信号导通，功放BP发出报警信号，反之，功放BP不发出报警信号，其中，第五电阻为限流电阻，稳定工作点；同相比例放大电路输入电压通过同相电阻输入到运放的同相端，输出电压通过反馈电阻反馈到运放的反相端，同相比例放大器具有输入阻抗高的特点，并且能实现电压的等比例增减。通过监测显示电路可以实时监控天然气的气压，减小安全隐患，同时检测灵敏，反应速度快，通过自动检测，无需人为操作，提高工作效率，智能化程度高；所述液晶显示器安装在天然气气压在线检测装置的外壳上，用于显示天然气当前气压值，观察直观，便于工作人员分析天然气气压数据。

所述中央控制器还连接天线，所述天线还连接智能手持设备；所述智能手持设备包括手机、计算机和PAD，通过该智能手持设备，工作人员可以远程通过智能手持设备观察天然气的气压值，减小路程的工作量，同时智能手持设备便于携带，可以随时查看天然气气压数据。

还包括蓄电池电压检测电路，所述蓄电池电压检测电路包括：信号检测端V1、控制开关端V2、第六电阻R6、第七电阻R7、PMOS管Q1、NMOS管Q2、第八电阻R8、第二比较器U2、外接电源VCC；

所述蓄电池的正极连接信号检测端V1，控制开关端V2连接NMOS管Q2的栅极，NMOS管Q2的源极接地，NMOS管Q2的漏极通过串联的第七电阻R7和第六电阻R6连接信号检测端V1，PMOS管Q1的栅极连接第六电阻R6和第七电阻R7的公共端，PMOS管Q1的源极连接信号检测端V1，PMOS管Q1的漏极通过第八电阻R8接地，PMOS管Q1的漏极还连接第二比较器U2的同相输入端，第二比较器U2的反相输入端连接第二基准电压U02，第二比较器U2的电源端连接外接电源VCC，第二比较器的接地端接地，第二比较器U2的输出端为蓄电池电压检测电路的信号输出端；所述第二比较器U2的输出端还连接单片机的输入端，单片机的输出端连接充电电路，所述充电电路连接太阳能电池；具体的，信号检测端V1实时监测蓄电池的工作状态，控制开关端V2还连接天然气气压在线检测装置的电源控制端，控制开关端V2可以控制蓄电池电压检测电路是否工作，若天然气气压在线检测装置不工作，可以切断电源，减小电池的功耗；当NMOS管Q2的栅极有输入信号时，NMOS管Q2导通，同时PMOS管Q1也导通，蓄电池电压检测电路开始工作，第二比较器U2的反相输入端连接外部第二基准电压U02，该第二基准电压U02为判断蓄电池电压是否需要充电的临界电压值；

若第二比较器U2的同相输入端的电压值大于第二基准电压值U02，则第二比较器U2输出高电平信号，此时代表蓄电池无需充电，单片机不会发出使能信号；若第二比较器U2的同相输入端的电压值小于第二基准电压值U02，则第二比较器U2输出低电平信号，此时代表蓄电池需要充电，单片机发出使能信号至充电电路，使得太阳能电池通过充电电路为蓄电池充电；其中，第六电阻R6、第七电阻R7和第八电阻R8作为PMOS管Q1和NMOS管Q2的分压电阻，减小PMOS管Q1和NMOS管Q2两端的电压，防止器件损坏，且用MOS管作为蓄电池电压检测电路的开关器件，工艺制作简单且功耗小，不费电；通过太阳能电池板，避免因蓄电池的损坏或电量不足而导致天然气气压在线检测装置不工作，避免由于电力供应不及时导致天然气气压检测不及时进一步增加了发生安全事故的几率，保证了天然气运输的安全性。

所述第二比较器U2为LM339型电压比较芯片；所述LM339型电压比较芯片的芯片电压失调小且共模范围大。

所述第八电阻R8两端还并联一电容C；电容C减小检测电压值，避免第二比较器U2因检测电压值高于第二比较器U2的工作电压，防止烧坏第二比较器U2的情况发生。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (6)

1.天然气气压在线检测装置，其特征在于：包括：气压传感器，还包括：监测显示电路，所述监测显示电路包括：蓄电池、气压传感器（R1）、第二电阻（R2）、第三电阻（R3）、第四电阻（R4）、放大器（A1）、第九电阻（R9）、光耦隔离器（OC）、第一比较器（U1）、NPN三极管（T）、第五电阻（R5）、功放（BP）、外接电源（VCC）、中央控制器和液晶显示；

所述气压传感器（R1）的探头布设在供气管道内，所述蓄电池的正极连接气压传感器（R1）的输入端，气压传感器（R1）的信号输出端连接第二电阻（R2）的第一端，第二电阻（R2）的第二端连接蓄电池的负极，气压传感器（R1）和第二电阻（R2）的公共端通过第三电阻（R3）连接放大器（A1）的同相输入端，放大器（A1）的反相输入端通过第四电阻（R4）接地，放大器（A1）的反相输入端与输出端之间连接第九电阻（R9），放大器（A1）的输出端连接光耦隔离器（OC）的输入端，光耦隔离器（OC）的输出端连接第一比较器（U1）的同相输入端，第一比较器（U1）的反相输入端连接第一基准电压（U01），第一比较器（U1）的输出端连接NPN三极管（T）的基极，NPN三极管（T）集电极通过第五电阻（R5）连接外接电源（VCC），第五电阻（R5）的两端并联功放（BP），NPN三极管（T）的发射极接地，第一比较器（U1）的输出端还连接中央控制器的输入端，中央控制器的输出端连接液晶显示。

2.如权利要求1所述的天然气气压在线检测装置，其特征在于：所述中央控制器还连接天线，所述天线还连接智能手持设备。

3.如权利要求1所述的天然气气压在线检测装置，其特征在于：还包括蓄电池电压检测电路，所述蓄电池电压检测电路包括：信号检测端（V1）、控制开关端（V2）、第六电阻（R6）、第七电阻（R7）、PMOS管（Q1）、NMOS管（Q2）、第八电阻（R8）、第二比较器（U2）、外接电源（VCC）；

所述蓄电池的正极连接信号检测端（V1），控制开关端（V2）连接NMOS管（Q2）的栅极，NMOS管（Q2）的源极接地，NMOS管（Q2）的漏极通过串联的第七电阻（R7）和第六电阻（R6）连接信号检测端（V1），PMOS管（Q1）的栅极连接第六电阻（R6）和第七电阻（R7）的公共端，PMOS管（Q1）的源极连接信号检测端（V1），PMOS管（Q1）的漏极通过第八电阻（R8）接地，PMOS管（Q1）的漏极还连接第二比较器（U2）的同相输入端，第二比较器（U2）的反相输入端连接第二基准电压（U02），第二比较器（U2）的电源端连接外接电源（VCC），第二比较器的接地端接地，第二比较器（U2）的输出端为蓄电池电压检测电路的信号输出端。

4.如权利要求3所述的天然气气压在线检测装置，其特征在于：所述第二比较器（U2）为LM339型电压比较芯片。

5.如权利要求4所述的天然气气压在线检测装置，其特征在于：所述第二比较器（U2）的输出端还连接单片机的输入端，单片机的输出端连接充电电路，所述充电电路连接太阳能电池。

6.如权利要求3所述的天然气气压在线检测装置，其特征在于：所述第八电阻（R8）两端还并联一电容（C）。