CN214400730U - 一种装有gps智能开关装置的电路恒负载器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种装有GPS智能开关装置的电路恒负载器，包括恒电位仪、管道回路和GPS控制模块，所述恒电位仪和GPS控制模块电性连接，所述GPS控制模块和管道回路电性连接，所述GPS控制模块包括同步断路器、模拟负载和固态继电器；通过设置模拟负载，借助模拟负载让恒电位仪在断开真实负载的情况下通过接收模拟负载的信号进行输出，从而可以避免恒电位仪的输出状态在通断周期内发生剧烈波动，消除缓冲时间的影响；可以使恒电位仪在通断周期内始终处于稳定的输出，免去了测试恒电位仪波形的需要，并且可以使同步断路器适用于各种选定的通断周期，大大简化了现场测试的工作，且具有很强的适用性。

Description

一种装有GPS智能开关装置的电路恒负载器

技术领域

本实用新型属于电路恒负载器技术领域，具体涉及一种装有GPS智能开关装置的电路恒负载器。

背景技术

埋地钢质管道目前大多采用外加电流恒电位仪对管道施加阴极保护以减缓管道的腐蚀速率，从而可以大大延长管道的使用寿命，在日常巡检维护过程中可以通过测量管道上的电位判断管道是否处于有效的保护范围之内，在测量过程中通常需要配合同步断路器对恒电位仪进行周期性的通断消除IR降以测量到管道的真实极化电位。

但是断路器使恒电位仪周期性通断过程中，由于恒电位仪输出电路断开负载，重新恢复到原始输出状态需要一定的缓冲时间，如果通断周期与恒电位仪的缓冲时间不匹配，会造成恒电位仪无法正常工作，从而也无法测量得出管道的真实保护电位，无法准确评估管道的保护状态，所以需要一种装有 GPS智能开关装置的电路恒负载器。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种装有GPS智能开关装置的电路恒负载器，以解决上述背景技术中提出的由于恒电位仪输出电路断开负载，重新恢复到原始输出状态需要一定的缓冲时间，如果通断周期与恒电位仪的缓冲时间不匹配，会造成恒电位仪无法正常工作，从而也无法测量得出管道的真实保护电位，无法准确评估管道的保护状态的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种装有GPS智能开关装置的电路恒负载器，包括恒电位仪、管道回路和GPS控制模块，所述恒电位仪和GPS控制模块电性连接，所述GPS控制模块和管道回路电性连接，所述GPS控制模块包括同步断路器、模拟负载和固态继电器，所述同步断路器的输出端与固态继电器电性连接，所述固态继电器和模拟负载电性连接，所述模拟负载包括模拟器、第一接线柱、第二接线柱和模拟负载电路，所述第一接线柱和第二接线柱位于模拟器的一侧，所述模拟器内部设置有模拟负载电路。

优选的，所述模拟负载电路包括电子开关、电压信号源和开关电路，所述电压信号源和开关电路并联连接，所述电子开关与固态继电器电性连接。

优选的，所述同步断路器包括ARM处理器、控制电路和外接天线，所述控制电路和外接天线均与ARM处理器电性连接。

优选的，所述电子开关为场效应管。

优选的，所述模拟器外侧均匀设置有六个所述第一接线柱，所述模拟器外侧对应所述第一接线柱设置有1至6个序号，所述模拟器一侧位于第一接线柱的下方设置有两个所述第二接线柱。

优选的，所述电压信号源由电压可调的信号源组成，所述开关电路由可调电阻组成。

与现有技术相比，本实用新型提供了一种装有GPS智能开关装置的电路恒负载器，具备以下有益效果：

1、本实用新型通过设置模拟负载，借助模拟负载让恒电位仪在断开真实负载的情况下通过接收模拟负载的信号进行输出，从而可以避免恒电位仪的输出状态在通断周期内发生剧烈波动，消除缓冲时间的影响。

2、本实用新型通过设置模拟负载，可以使恒电位仪在通断周期内始终处于稳定的输出，免去了测试恒电位仪波形的需要，并且可以使同步断路器适用于各种选定的通断周期，大大简化了现场测试的工作，且具有很强的适用性。

该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现，本实用新型结构科学合理，使用安全方便，为人们提供了很大的帮助。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制，在附图中：

图1为本实用新型提出的一种装有GPS智能开关装置的电路恒负载器中模拟器的立体结构示意图；

图2为本实用新型提出的一种装有GPS智能开关装置的电路恒负载器中模拟器的主视结构示意图；

图3为本实用新型提出的一种装有GPS智能开关装置的电路恒负载器的连接示意图；

图4为本实用新型提出的一种装有GPS智能开关装置的电路恒负载器中 GPS控制模块的连接框图；

图5为本实用新型提出的一种装有GPS智能开关装置的电路恒负载器中模拟负载电路的示意图；

图6为本实用新型提出的一种装有GPS智能开关装置的电路恒负载器的接线示意图；

图中：恒电位仪1、管道回路2、GPS控制模块3、同步断路器4、模拟负载5、固态继电器6、模拟器7、第一接线柱8、第二接线柱9、模拟负载电路 10、电子开关11、电压信号源12、开关电路13、ARM处理器14、控制电路 15、外接天线16。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-6，本实用新型提供一种技术方案：一种装有GPS智能开关装置的电路恒负载器，包括恒电位仪1、管道回路2和GPS控制模块3，恒电位仪1和GPS控制模块3电性连接，GPS控制模块3和管道回路2电性连接，GPS 控制模块3包括同步断路器4、模拟负载5和固态继电器6，同步断路器4的输出端与固态继电器6电性连接，固态继电器6和模拟负载5电性连接，模拟负载5包括模拟器7、第一接线柱8、第二接线柱9和模拟负载电路10，第一接线柱8和第二接线柱9位于模拟器7的一侧，模拟器7内部设置有模拟负载电路10。

本实用新型中，优选的，模拟负载电路10包括电子开关11、电压信号源 12和开关电路13，电压信号源12和开关电路13并联连接，电子开关11与固态继电器6电性连接，由于电子开关11只需要很小的电流驱动即可实现闭合和断开，所以其主要原理是通过固态继电器6结构给电子开关11下达指令，用以控制整个电路的通断。

本实用新型中，优选的，同步断路器4包括ARM处理器14、控制电路15 和外接天线16，控制电路15和外接天线16均与ARM处理器14电性连接，通过ARM处理器14编写相应的控制程序实现周期性通断的功能，同时外接天线 16接收GPS卫星时间信号给ARM处理器14提供信号反馈，控制电路15负责接收GPS卫星时间信号。

本实用新型中，优选的，电子开关11为场效应管，选用场效应管作为电子开关11，其具有开关速度快，稳定性强，内阻小等优点，可以满足使用的需要。

本实用新型中，优选的，模拟器7外侧均匀设置有六个第一接线柱8，模拟器7外侧对应第一接线柱8设置有1至6个序号，模拟器7一侧位于第一接线柱8的下方设置有两个第二接线柱9，A1和B1为恒电位仪1的阴极和阳极的输出端口，分别接在5和6上，即为模拟负载5，C1和D1为参比电极反馈的管道电位，为别接于2和3上，作为一个可调的反馈的电位，D2，C2 和B2为通电状态下接于管道的真实负载上，通过电子开关11可以切换至模拟负载5上，E1和E2分别接于7和8，作为模拟负载5接收同步断路器4GPS 卫星信号的输出端口。

本实用新型中，优选的，电压信号源12由电压可调的信号源组成，开关电路13由可调电阻组成，电压信号源12给恒电位仪1提供电位反馈信号，使得恒电位仪1在通断周期内断开与管道的连接时依然能够接收到电压信号源12提供的与设定电位值相近的电压数值，即可保持输出状态的稳定，开关电路13即模拟了管道回路2的电阻值的大小，可以实现在相同的输出电压的情况下保持与原始输出电流相近的数值。

本实用新型的工作原理及使用流程：使用时，A1和B1为恒电位仪1的阴极和阳极的输出端口，分别接在5和6上，即为模拟负载5，C1和D1为参比电极反馈的管道电位，为别接于2和3上，作为一个可调的反馈的电位， D2，C2和B2为通电状态下接于管道的真实负载上，通过电子开关11可以切换至模拟负载5上，E1和E2分别接于7和8，作为模拟负载5接收同步断路器4GPS卫星信号的输出端口，通过ARM处理器14编写相应的控制程序实现周期性通断的功能，同时外接天线16接收GPS卫星时间信号给ARM处理器14 提供信号反馈，控制电路15负责接收GPS卫星时间信号，并通过时间信号控制电子开关11进行通断切换，选用场效应管作为电子开关11，其具有开关速度快，稳定性强，内阻小等优点，可以满足使用的需要；断电时，通过控制电路15将电子开关11切换至模拟负载5上，保障恒电位仪1在断电时间内仍能正常输出，模拟负载5可以采用电子负载来实现，为使恒电位仪1在通断切换时输出跳动尽量小，模拟负载5的电气特性应与管道回路2的电气特性一致，因此模拟负载的阻值参数可以在一定范围内任意调节；在模拟负载电路10中，左侧电路通过接收同步断路器4的同步周期信号，用以控制整个电路的通断，由于电子开关11只需要很小的电流驱动即可实现闭合和断开，所以其主要原理是通过固态继电器6结构给电子开关11下达指令，右侧电路一部分为由电压可调的信号源组成，给恒电位仪1提供电位反馈信号，使得恒电位仪1在通断周期内断开与管道的连接时依然能够接收到电压信号源12 提供的与设定电位值相近的电压数值，即可保持输出状态的稳定，右侧的可调电阻组成的开关电路13即模拟了管道回路的电阻值的大小，可以实现在相同的输出电压的情况下保持与原始输出电流相近的数值，因此，恒电位仪1 虽然在执行通断，由于模拟负载5的电气特性已调节至与管道一致的电气特性，但是恒电位仪1本身并不能识别二者的区别，所以恒电位仪1可以始终保持恒定的输出，而管道却在周期性地接收和断开恒电位仪输出的电流，可以正常进行管道的通断电电位测试；

由于不同恒电位仪1的性能不一致，恒电位仪1进行通断测试时的缓冲时间也不一致，因此恒电位仪1所适用的通断周期也相应有所区别，通常一条管线上存在多台恒电位仪1，在对所有恒电位仪1都进行通断测试时，选择的通断周期为了满足最大缓冲时间的需要会受到很大的限制，模拟负载5的存在，可以彻底消除恒电位仪1缓冲时间的存在，使恒电位仪1可以适用于任意设定的通断周期，不会对恒电位仪1的工作状态产生影响，大大提高了其应用范围，并且减少了测试前期的准备工作如输出波形测试和缓冲时间判断，仅仅需要配合同步断路器4使用即可。

图6中：1接D2；2接D1；3接C1；4接C2；5接B1；6接A1；7接E1； 8接E2；黑红接线柱在同步断路器放线槽内部。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种装有GPS智能开关装置的电路恒负载器，包括恒电位仪(1)、管道回路(2)和GPS控制模块(3)，其特征在于：所述恒电位仪(1)和GPS控制模块(3)电性连接，所述GPS控制模块(3)和管道回路(2)电性连接，所述GPS控制模块(3)包括同步断路器(4)、模拟负载(5)和固态继电器(6)，所述同步断路器(4)的输出端与固态继电器(6)电性连接，所述固态继电器(6)和模拟负载(5)电性连接，所述模拟负载(5)包括模拟器(7)、第一接线柱(8)、第二接线柱(9)和模拟负载电路(10)，所述第一接线柱(8)和第二接线柱(9)位于模拟器(7)的一侧，所述模拟器(7)内部设置有模拟负载电路(10)。

2.根据权利要求1所述的一种装有GPS智能开关装置的电路恒负载器，其特征在于：所述模拟负载电路(10)包括电子开关(11)、电压信号源(12)和开关电路(13)，所述电压信号源(12)和开关电路(13)并联连接，所述电子开关(11)与固态继电器(6)电性连接。

3.根据权利要求1所述的一种装有GPS智能开关装置的电路恒负载器，其特征在于：所述同步断路器(4)包括ARM处理器(14)、控制电路(15)和外接天线(16)，所述控制电路(15)和外接天线(16)均与ARM处理器(14)电性连接。

4.根据权利要求2所述的一种装有GPS智能开关装置的电路恒负载器，其特征在于：所述电子开关(11)为场效应管。

5.根据权利要求1所述的一种装有GPS智能开关装置的电路恒负载器，其特征在于：所述模拟器(7)外侧均匀设置有六个所述第一接线柱(8)，所述模拟器(7)外侧对应所述第一接线柱(8)设置有1至6个序号，所述模拟器(7)一侧位于第一接线柱(8)的下方设置有两个所述第二接线柱(9)。

6.根据权利要求2所述的一种装有GPS智能开关装置的电路恒负载器，其特征在于：所述电压信号源(12)由电压可调的信号源组成，所述开关电路(13)由可调电阻组成。

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