CN213517304U - 一种城镇燃气管道电位变化的监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种城镇燃气管道电位变化的监测装置，包括：一体化探头、位移传感器、数据记录仪和数据传输模块；一体化探头包括极化试片、参比电极、电阻探针；位移传感器与一体化探头相连接；数据记录仪分别与极化试片、参比电极、电阻探针信号连接；数据记录仪还与管道外壁的监测点信号连接；数据传输模块分别与数据记录仪、位移传感器信号连接。本实用新型可以减小城区管网中动态杂散电流干扰在监测过程中的影响，提高对管道电位测量的准确性。同时，使用位移传感器可以监测一体化探头埋地安装位置的变化情况，进一步减小管道电位的出现测量误差的可能性。
Description
技术领域
本实用新型涉及测量电位变化的技术领域，具体涉及一种城镇燃气管道电位变化的监测装置。
背景技术
目前的燃气管道，一般使用钢材制成。燃气管道长期埋设于地下，钢材会发生腐蚀，腐蚀是造成燃气管道出现事故的主要原因，故需要对燃气管道采取防腐蚀措施，并定期测量燃气管道的管道电位变化，用来判断燃气管道的防腐蚀措施是否持续有效。
在现有技术中，CN202093085U提供了一种燃气管道的电位智能测试桩，其技术方案为：测试桩包括标志桩、支柱和基座，三者焊接在一起，标志桩内设置有电位测试盒、至少两个电位测试盒的接线柱、GPRS传送仪和接收发射极，其中一个接线柱接监测探头、另一个接线柱接被监测管道上的监测点，GPRS 传送仪分别与电位测试盒、接收发射极通过电路相连，标志桩内装有锂电池供电；能够解决测量管道电位时，存在的检测难度大、测试周期长、数据准确性差等问题，特别适于地理地形环境复杂的偏远山区使用。
但是，除了偏远山区外，在城镇中也布设有大量的燃气管道。和偏远山区不同的是，在城镇中的燃气管道旁侧，通常铺设有各种强电、弱电线路，与燃气管道共同组成城市管网。由于强电、弱电线路的存在，城区管网中具有显著的感应交流电环境，这样在对燃气管道进行管道电位的测量时，会受到城区管网中动态杂散电流干扰，可能会影响测量数据的准确性。
实用新型内容
针对现有技术存在的不足，本实用新型提出一种城镇燃气管道电位变化的监测装置，以解决现有技术中存在的由于城区管网中动态杂散电流干扰，可能会影响测量数据准确性的技术问题。
本实用新型采用的技术方案是，一种城镇燃气管道电位变化的监测装置，包括：一体化探头、位移传感器、数据记录仪和数据传输模块；
一体化探头包括极化试片、参比电极、电阻探针；
位移传感器与一体化探头相连接；
数据记录仪分别与极化试片、参比电极、电阻探针信号连接；数据记录仪还与管道外壁的监测点信号连接；
数据传输模块分别与数据记录仪、位移传感器信号连接。
进一步的，极化试片的横截面面积为5-50平方厘米。
进一步的，参比电极套设有绝缘层。
进一步的，电阻探针为碳钢探针，横截面面积为0.5-1.5平方厘米，横截面厚度为400-600微米。
进一步的，位移传感器为拉绳式位移传感器。
进一步的，数据传输模块为NB-IoT模块。
由上述技术方案可知，本实用新型的有益技术效果如下：
通过本实施例提供的技术方案，可以减小城区管网中动态杂散电流干扰在监测过程中的影响，提高对管道电位测量的准确性。同时，使用位移传感器，可以监测一体化探头埋地安装位置的变化情况，进一步减小管道电位的出现测量误差的可能性。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本实用新型实施例的监测装置框图；
图2为本实用新型实施例的监测装置布设示意图；
附图标记：
1-管道，2-管道外壁的监测点，3-一体化探头，4-位移传感器，5-数据记录仪，51-管道信号传输接口，52-极化试片信号传输接口，53-参比电极信号传输接口，54-电阻探针信号传输接口，6-数据传输模块。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。
实施例
本实施例提供了一种城镇燃气管道电位变化的监测装置，如图1、图2所示，包括一体化探头3、位移传感器4、数据记录仪5和数据传输模块6。
一体化探头3有一外壳，内部集成了多个部件，包括极化试片、参比电极、电阻探针。
对于极化试片，考虑到城镇燃气管道呈网状结构，与一般管道的线性结构相比，在相同防腐层状况下，网状结构电阻率会更低，故需要更大面积的极化试片。在具体的实施方式中，极化试片的横截面面积可选为5-50cm2，分别对应不同情况的城镇燃气管道。比如，当城镇燃气管道为老化管道时，极化试片的横截面面积优选为10cm2；当城镇燃气管道为严重老化管道时，极化试片的横截面面积优选为50cm2。
对于参比电极，为隔绝外部动态杂散电流对参比电极与管道之间的测量回路产生影响，在参比电极外套设有绝缘层。套设绝缘层的实现方式不作限定，在具体的实施方式中，优选使用PVC管。
使用电阻探针特别适合于城镇环境的管道电法保护监测，将电阻探针埋地安装在与管道相同的环境中，并与管道电气连接，使其与管道具有相同的电法保护环境。如果电阻探针被腐蚀，其横截面的面积会减小，纵向阻力会增加。在具体的实施例中，为取得较好的监测效果，电阻探针的横截面面积可选为0.5-1.5cm2，优选1cm2；横截面厚度可选为400-600μm，优选为500μm；材料可选碳钢。为取尽可能减少动态杂散电流干扰，电阻探针的埋地安装位置应与管道埋深相同，并与管道外壁的间距为100~300 mm；这样，集成了电阻探针在其内部的一体化探头埋地安装位置也应与管道埋深相同，与管道外壁的间距同样为100~300mm。
位移传感器4与一体化探头3相连接，用于监测一体化探头的位置变化情况，以提示一体化探头的埋地安装位置是否处于与管道埋深相同，且与管道外壁间距为100~300 mm此范围之内。在具体的实施方式，位移传感器选用拉绳式位移传感器，以粘接或螺纹连接的方式安装于一体化探头的外壳外壁。当通过位移传感器的监测数据发现一体化探头的位置超出了埋地安装位置的要求范围，比如横向移动了300mm，或者纵向移动后埋设深度与管道不等深，此时的监测效果就可能不再准确；那么工作人员接收到该数据后，就会采取相应的维护维修措施，调整一体化探头的埋地位置。
如图2所示，数据记录仪与管道外壁的监测点2信号连接，还通过管道信号传输接口51、极化试片信号传输接口52、参比电极信号传输接口53、电阻探针信号传输接口54，分别与极化试片、参比电极、电阻探针信号连接，用来测量并记录电阻探针的通电电位、断电电位，电阻探针的金属损耗值。
数据传输模块分别与数据记录仪、位移传感器信号连接，用来接收数据记录仪、位移传感器的测量数据，并传输给远程平台供工作人员使用。在具体的实施方式中，数据传输模块选用NB-IoT（窄带物联网）模块，以粘接或螺纹连接的方式安装于数据记录仪的外壳外壁。NB-IoT模块支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接，具有传输数据量小、传输速率低等特点，可以有效地降低监测装置的功耗，以延长监测装置的监测时长。
在具体的实施方式中，数据记录仪的型号可选ICL-02i，电阻探针的型号可选PA1-10-0.5-6。
以下对实施例1工作原理进行详细说明：
本实施例的监测装置布设示意图如图2所示，将一体化探头3按位置范围要求埋地安装后，确认管道1的电法保护处于正常运行状态。
数据记录仪5先采集电阻探针的金属初始值，该初始值反映了电阻探针的横截面厚度。然后，在监测过程中，数据记录仪5按预设的监测时间间隔，使用极化试片和参比电极，测量电阻探针的通电电位、断电电位；同时测量电阻探针的当前金属损耗值。
位移传感器4按预设的监测时间间隔，测量一体化探头3的位移值。
数据传输模块6接收到数据记录仪5、位移传感器4的测量数据，并传输给远程平台供工作人员使用。
通过本实施例提供的技术方案，可以减小城区管网中动态杂散电流干扰在监测过程中的影响，提高对管道电位测量的准确性。同时，使用位移传感器，可以监测一体化探头埋地安装位置的变化情况，进一步减小管道电位的出现测量误差的可能性。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。
Claims (6)
1.一种城镇燃气管道电位变化的监测装置，其特征在于，包括：一体化探头、位移传感器、数据记录仪和数据传输模块；
所述一体化探头包括极化试片、参比电极、电阻探针；
所述位移传感器与所述一体化探头相连接；
所述数据记录仪分别与所述极化试片、参比电极、电阻探针信号连接；所述数据记录仪还与管道外壁的监测点信号连接；
所述数据传输模块分别与所述数据记录仪、位移传感器信号连接。
2.根据权利要求1所述的城镇燃气管道电位变化的监测装置，其特征在于：所述极化试片的横截面面积为5-50平方厘米。
3.根据权利要求1所述的城镇燃气管道电位变化的监测装置，其特征在于：所述参比电极套设有绝缘层。
4.根据权利要求1所述的城镇燃气管道电位变化的监测装置，其特征在于：所述电阻探针为碳钢探针，横截面面积为0.5-1.5平方厘米，横截面厚度为400-600微米。
5.根据权利要求1所述的城镇燃气管道电位变化的监测装置，其特征在于：所述位移传感器为拉绳式位移传感器。
6.根据权利要求1所述的城镇燃气管道电位变化的监测装置，其特征在于：所述数据传输模块为NB-IoT模块。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN116678818A (zh) * | 2023-04-17 | 2023-09-01 | 北京市鼎新新技术有限责任公司 | 一种埋地燃气管道高腐蚀风险点便携测试工具及测试方法 |
-
2021
- 2021-05-14 CN CN202121028554.4U patent/CN213517304U/zh not_active Expired - Fee Related
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