CN2514341Y - 自动腐蚀检测装置 - Google Patents
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Abstract
自动腐蚀检测装置,属于借助于测定材料的物理性能来测试或分析材料的领域。包括由恒电位电路、放大器、模/数转换电路及单片机电路构成的下位机及安装在被监测设备上的电阻式探针,电阻式探针经导线与下位机连接,其特征是下位机的数据输出端连接RS－485接口,下位机经RS－485接口、数据总线、RS－485/RS－232转换接口与PC机的RS－232串行接口相接。本实用新型操作简单,监测数据采集人员劳动强度低,可实现远程数据在线采集,可自动采集多点数据,工作效率高,可实现各种腐蚀速率曲线的快速绘制和保存、回放,利用PC机的硬盘作为数据存储器,数据存储量大。本实用新型可广泛应用于石油、化工、制药、化纤、环保等行业的设备腐蚀监测领域。
Description
技术领域
本实用新型属于借助于测定材料的物理性能来测试或分析材料的领域，尤其涉及一种通过测试电阻来测试或分析材料的装置。
背景技术
在化工生产过程中，各种化工原料对生产设备(如管道、反应器、釜以及塔等)会产生程度不同的腐蚀，其腐蚀速率是随着原料性质及工艺参数的变化、产品产量的不同、介质的流速变化以及其他诸多因素的影响而动态变化的。为了及时监测生产设备容装置外壳介质的腐蚀状况，掌握设备正常运转时的腐蚀率，预测设备的使用寿命；或者在采用缓蚀剂以减缓工艺设备的内部腐蚀时，为了判断所加缓蚀剂的类型以及比例是否适合于该系统，以便根据缓蚀剂的缓蚀效果，及时对缓蚀剂类型或比例做出调整，均需采用腐蚀监测的方式对设备正常运转时的腐蚀情况进行检测和监测。
目前国内对生产设备的腐蚀情况进行检测的方法是在设备容器的外壳上安装电阻式探针，在定期对设备腐蚀数据进行采集时，由监测人员手持测试仪对每个电阻式探针进行现场数据的测试和采集，而后将所得数据人工汇总、整理和计算，绘制出腐蚀趋势线。这种数据采集方式工作效率低，易出差错，监测人员劳动强度大，在对各种塔、罐进行监测时还有高空作业的危险，不利于设备腐蚀监测工作的开展。
在1996.10.23公告的中国专利ZL95231058.9公开了一种金属腐蚀速度测量仪，其电路结构是由单片机，恒电位控制器及测试探头三部分组成，测试探头的测量信号通过放大器输入至单片机的高精度模数转换器，将模拟量变成数字量送入单片机进行数据处理，最后将数据由液晶显示器显示，该实用新型结构简单，利用单片机进行计算，但其仍为一对一的单点式测量方式，且测量和采集的数据无法自动汇总，且无法储存测试所得数据。
发明内容
本实用新型的发明目的是提供一种可同时监测多点数据、测取数据快捷可靠、数据反映直观、数据存储量大的自动腐蚀检测装置。
本实用新型的技术方案是提供一种自动腐蚀检测装置，包括由恒电位电路、放大器、模/数转换电路及单片机电路构成的下位机及安装在被监测设备上的电阻式探针，电阻式探针经导线与下位机连接，其特征是下位机的数据输出端连接RS-485接口，下位机经RS-485接口、数据总线、RS-485/RS-232转换接口与PC机的RS-232串行接口相接。
其中所述的电阻式探针和下位机为一组或一组以上。
其所述的下位机包括恒电位电路、放大器、模/数转换电路及单片机电路，电阻式探针分别与下位机的恒电位电路的输出端和放大器的输入端连接，放大器的输出端经模/数转换电路与单片机连接，单片机的输出端与RS-485接口连接；放大器包括集成电路IC1、IC2、电阻R1、R2、R3和R4，模/数转换电路包括集成电路IC3和晶振元件JZ1，单片机包括集成电路IC4和晶振元件JZ2；其中IC1的正输入端与电阻式探针的电阻Rt的一端及恒电位电路的一端连接，IC1的负输入端经电阻R1接地，同时经R2与IC1的输出端连接；IC2的正输入端与电阻式探针中的电阻Rc的一端及电阻Rt的另一端连接，IC2的负输入端经电阻R3接地，同时经R4与IC2的输出端连接；电阻Rc的另一端接地，恒电位电路的另一端与Vcc电源连接；IC1和IC2的输出端分别与IC3的IN1+、IN2+脚对应连接，IC3的IN1-、IN2-脚接地，2、3脚与晶振元件JZ1的两端对应连接，其DOUT、DIN、SCL和INT脚分别与IC4的P1.5、P1.6、P1.7和INT1脚对应连接；IC4的18、19脚与晶振元件JZ2的两端对应连接，其TXD和RXD脚分别与RS-485接口输入端RXD′和TXD′对应连接。
其所述的RS-485接口的输出端+A、-B经数据总线分别与RS-485/RS-232转换接口的输入端+A′、-B′对应连接，RS-485/RS-232转换接口的输出端+A″、-B″分别与PC机RS-232串行接口的2、3端子对应连接。
其所述的数据总线为多芯屏蔽电缆
与现有技术相比，本实用新型的优点是：
1.操作简单，监测数据采集人员劳动强度低。
2.可自动采集多点数据，工作效率高。
3.采用PC机进行数据的汇总、计算，装置功能强，可实现各种腐蚀速率曲线的快速绘制和保存、回放。
4.电阻式探针与下位机经数据传输电缆与PC机连接，可实现远程数据在线采集。
5.利用PC机的硬盘作为数据存储器，数据存储量大。
附图说明
图1是本实用新型的组成示意图，图2是下位机各单元的电气框图，图3是本实用新型
实施例的线路图。
具体实施方式
图1中电阻式探针(2)安装在待监测设备容器的外壳(1)上，电阻式探针的输出端经导线(3)与下位机(4)的输入端连接，下位机的数据输出端连接RS-485接口(5)，下位机经RS-485接口、数据总线(6)、RS-485/RS-232转换接口(7)与PC机的RS-232串行接口(8)相接。
图2中电阻式探针(2)分别与下位机的恒电位电路(9)的输出端和放大器(10)的输入端连接，放大器的输出端经模/数转换电路(11)与单片机(12)连接，单片机的输出端与RS-485接口(5)连接。
图3中电阻式探针包括腐蚀检测电阻Rt和温度补偿电阻Rc，下位机包括恒电位电路、放大器、模/数转换电路及单片机电路，放大器包括集成电路IC1、IC2、电阻R1、R2、R3和R4，模/数转换电路包括集成电路IC3和晶振元件JZ1，单片机包括集成电路IC4和晶振元件JZ2；其中IC1的正输入端与电阻式探针的电阻Rt的一端及恒电位电路的一端连接，IC1的负输入端经电阻R1接地，同时经R2与IC1的输出端连接；IC2的正输入端与电阻式探针中的电阻Rc的一端及电阻Rt的另一端连接，IC2的负输入端经电阻R3接地，同时经R4与IC2的输出端连接；电阻Rc的另一端接地，恒电位电路的另一端与Vcc电源连接；IC1和IC2的输出端分别与IC3的IN1+、IN2+脚对应连接，IC3的IN1-、IN2-脚接地，2、3脚与晶振元件JZ1的两端对应连接，其DOUT、DIN、SCL和INT脚分别与IC4的P1.5、P1.6、P1.7和INT1脚对应连接；IC4的18、19脚与晶振元件JZ2的两端对应连接，其TXD和RXD脚分别与RS-485接口输入端RXD′和TXD′对应连接；RS-485接口的输出端+A、-B经数据总线分别与RS-485/RS-232转换接口的输入端+A′、-B′对应连接，RS-485/RS-232转换接口的输出端+A″、-B″分别与PC机RS-232串行接口的2、3端子对应连接。
实施例中电阻探针可采用DF-1或DF-2型；IC1和IC2可采用7007、μA741或OP-07等型号的集成电路；IC3可采用7705、AD574或ICL7109等型号的集成电路；IC4可采用8052、8032或8952等型号的集成电路。
由于恒电位电路、RS-485接口、RS-485/RS-232转换接口和PC机RS-232串行接口为已有技术，故在此不再给出具体的线路图和元件参数。
电阻探针腐蚀检测是基于一定的金属材料在某一温度条件下，其电阻值与其长度和截面积有一定的对应关系；长度一定的金属材料在受到腐蚀时其截面积减少，电阻值增大；只要测得其电阻的变化值，经过计算，即可得到腐蚀速率，从而反映出设备的受腐蚀情况。
下位机用于接收电阻式探针的检测数据，将其进行模/数转换，达到统一的数据采集标准，以便进行数据远传。
PC机通过RS-232串行接口接收各个下位机传送来的经过转换的电阻式探针测试数据，对数字信号进行处理，以达到规定的数据计算技术要求；经过安装在PC机中的相应程序的设定、运算和处理，即能实现对腐蚀数据的远程即时监测、在线绘制腐蚀趋势曲线(包括平均腐蚀速率曲线、相对瞬时腐蚀速率曲线和电阻探针腐蚀深度曲线等)、腐蚀超限报警以及各种曲线、数据的储存、回放等功能；同时，通过外接打印机可将各种曲线、数据进行纸件形式的输出。
本实用新型的工作过程简述：
PC机发出检测信号给下位机，下位机中的单片机电路接收到信号后，发出采样信号，经过放大器、模/数转换器将电阻探针的模拟测量信号转换成数字信号，数字信号经RS-485接口和多芯屏蔽电缆，远程传送至RS-485/RS-232转换接口并送入PC机中，安装在PC机中的软件将信号进行相应的运算、处理后，显示最后的测量结果；同时，测量结果及相关数据存入位于PC机硬盘中的数据库中保存。
若采用PC机串行接口共享器来扩展串口地址，可实现一台计算机同时驱动多套(每套对应多组腐蚀检测元件和对应的数据转换器)监测装置。
本实用新型可实现远程数据在线自动采集。
本实用新型可广泛应用于石油、化工、制药、化纤、环保等行业的设备腐蚀监测领域。
Claims (5)
1.一种自动腐蚀检测装置，包括由恒电位电路、放大器、模/数转换电路及单片机电路构成的下位机及安装在被监测设备上的电阻式探针，电阻式探针经导线与下位机连接，其特征是下位机的数据输出端连接RS-485接口，下位机经RS-485接口、数据总线、RS-485/RS-232转换接口与PC机的RS-232串行接口相接。
2.按照权利要求1所述的自动腐蚀检测装置，其特征是所述的电阻式探针和下位机为一组或一组以上。
3.按照权利要求1所述的自动腐蚀检测装置，其特征是所述的下位机包括恒电位电路、放大器、模/数转换电路及单片机电路，电阻式探针分别与下位机的恒电位电路的输出端和放大器的输入端连接，放大器的输出端经模/数转换电路与单片机连接，单片机的输出端与RS-485接口连接；放大器包括集成电路IC1、IC2、电阻R1、R2、R3和R4，模/数转换电路包括集成电路IC3和晶振元件JZ1，单片机包括集成电路IC4和晶振元件JZ2；其中IC1的正输入端与电阻式探针的电阻Rt的一端及恒电位电路的一端连接，IC1的负输入端经电阻R1接地，同时经R2与IC1的输出端连接；IC2的正输入端与电阻式探针中的电阻Rc的一端及电阻Rt的另一端连接，IC2的负输入端经电阻R3接地，同时经R4与IC2的输出端连接；电阻Rc的另一端接地，恒电位电路的另一端与Vcc电源连接；IC1和IC2的输出端分别与IC3的IN1+、IN2+脚对应连接，IC3的IN1-、IN2-脚接地，2、3脚与晶振元件JZ1的两端对应连接，其DOUT、DIN、SCL和INT脚分别与IC4的P1.5、P1.6、P1.7和INT1脚对应连接；IC4的18、19脚与晶振元件JZ2的两端对应连接，其TXD和RXD脚分别与RS-485接口输入端RXD′和TXD′对应连接。
4.按照权利要求1所述的自动腐蚀检测装置，其特征是所述的RS-485接口的输出端+A、-B经数据总线分别与RS-485/RS-232转换接口的输入端+A′、-B′对应连接，RS-485/RS-232转换接口的输出端+A″、-B″分别与PC机RS-232串行接口的2、3端子对应连接。
5.按照权利要求1所述的自动腐蚀检测装置，其特征是所述的数据总线为多芯屏蔽电缆。
Priority Applications (1)
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| CN 01277715 CN2514341Y (zh) | 2001-12-18 | 2001-12-18 | 自动腐蚀检测装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN 01277715 Expired - Lifetime CN2514341Y (zh) | 2001-12-18 | 2001-12-18 | 自动腐蚀检测装置 |
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| CN (1) | CN2514341Y (zh) |
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2001
- 2001-12-18 CN CN 01277715 patent/CN2514341Y/zh not_active Expired - Lifetime
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: CHINA PETROLEUM & CHEMICAL CORPORATION Free format text: FORMER OWNER: QILU PETROCHEMICAL GROUP CO., CHINA PETROCHEMICAL CORP. Effective date: 20071228 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20071228 Address after: Department of science and technology, Qilu Branch of Sinopec, Linzi District, Shandong, Zibo 255400 Patentee after: Sinopec Corp. Address before: Linzi District, Shandong City, Zibo Province: 255408 Patentee before: Qilu Petrochemical Co., China Petrochemical Group Corp. |
|
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Expiration termination date: 20111218 Granted publication date: 20021002 |