CN2811324Y - 阴极保护仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种阴极保护仪,该保护仪主要包括外壳,外壳上设置的阴极接线端子、阳极接线端子、参比电极接线端子、保护复位开关、电位电流调节器、电源开关,它们通过导线与外壳内的电路板上的电路部分连接;电路部分主要由参比电极通过恒电位/恒电流短接器接入信号放大器;信号放大器经过电位/电流调节后与触发电路连接;触发电路与可控硅整流回路连接;可控硅整流回路的阴极与阴极接线端子连接;可控硅整流回路的阳极与阳极接线端子;电流互感器连接到可控硅整流回路的阳极上,并与过电流保护电路和恒电位/恒电流短接器的一个端子连接;过电流保护电路与触发电路连接,它上连接有保护复位开关构成。它使用方便,安全性好,故障率低。
Description
一、技术领域:本实用新型涉及一种保护装置,特别是涉及一种适用于地下油气管道,输水管道,油井套管以及地下,水中各种金属设施的保护仪,属于金属防腐蚀设备。
二、背景技术:在油田等输送油、气的管道经常会因所输送物质内的酸、碱性物质腐蚀损坏,化工等行业也存在类似的问题。传统也有阴极保护仪,但其体积过大一般很大,对一些需要小型保护仪的场合不适用,并且它不能采用恒流和恒压的工作方式,因过流或过压易造成损坏,其对管道的保护效果不好,因此,开发一种能恒流或恒压方式工作的阴极保护仪是个需要解决的问题。
三、发明内容:
1、发明目的:本实用新型提供一种阴极保护仪,其目的在于解决传统阴极保护仪无恒流和恒压的工作方式,故障率高,保护效果不好等方面存在的问题。
2、技术方案:本实用新型是通过以下技术方案来实现的:
一种阴极保护仪,该保护仪主要包括外壳,外壳上设置的阴极接线端子、阳极接线端子、参比电极接线端子、保护复位开关、电位/电流调节器,电源开关,它们通过导线与外壳内的电路板上的电路部分连接;其特征在于:电路部分主要由参比电极通过恒电位/恒电流短接器接入信号放大器;信号放大器经过电位/电流调节后与触发电路连接;触发电路与可控硅整流回路连接;可控硅整流回路的阴极输出与阴极接线端子连接;可控硅整流回路的阳极输出与阳极接线端子;阳极穿过电流互感器,电流互感器的信号输出端与过电流保护电路和恒电位/恒电流短接器的一个端子连接;过电流保护电路与触发电路连接,过电流保护电路上连接有保护复位开关。
电路部分的信号放大器主要由运算放大器U1构成,U1为LM224或LM124中的一种,它的内部分为四个独立的运放器U1-1、U1-2、U1-3、U1-4,它们以级联方式构成四运放放大电路,U1-1的输出连接到触发电路的第7脚;触发电路主要由集成电路U2构成的触发电路,U2为TCA785移相触发集成控制电路;过流保护电路为通过电流互感器KT50A/P为穿芯式非接触测量电流互感器,电流互感器取得的阳极电流信号通过电阻R1与运放电路的U1-4连接的输入端12连接,U1-4的输出端14经电阻R19接入晶体管L2,晶体管L2的集电极和发射集通过电阻R18和R17经过电阻R16连接到U2的第6脚,以截止U2输出的触发脉冲,切断阳极输出的电压和电流,实现过流保护。
恒电位工作时电路部分的恒电位/恒电流短接器与参比电极连接;恒电流工作时电路部分的恒电位/恒电流短接器与电流互感器连接。
3、优点及效果:通过本实用新型技术方案的实施,能够很好地解决传统阴极保护仪无恒流和恒压的工作方式,故障率高,保护效果不好等方面存在的问题。本实用新型优点如下:
本实用新型可工作在恒电位工作方式或恒电流工作方式,保护方式灵活,保护效果好;
过流保护电路当阳极电流过大时,可以很好对电路保护,不致因损坏电路,保护动作后形成自锁,人工按复位开关后解锁,提高了安全性,降低了故障率。
四、附图说明:附图1为本实用新型主要外观结构示意图;
附图2为本实用新型电路模块示意图;
附图3为本实用新型电路图。
五、具体实施方式:
如附图1所示,本实用新型阴极保护仪,该保护仪主要包括外壳1,外壳1上设置的阴极接线端子8、阳极接线端子7、参比电极接线端子4、保护复位开关6、电位/电流调节器5,电源开关3,它们通过导线与外壳1内的电路板2上的电路部分连接;如附图2所示,电路部分主要由参比电极通过恒电位/恒电流短接器接入信号放大器;信号放大器经过电位/电流调节后与触发电路连接;触发电路与可控硅整流回路连接;可控硅整流回路的阴极与阴极接线端子连接;可控硅整流回路的阳极与阳极接线端子;电流互感器连接到可控硅整流回路的阳极上,并与过电流保护电路和恒电位/恒电流短接器的一个端子连接;过电流保护电路与触发电路连接,它上连接有保护复位开关构成;恒电位工作时电路部分的恒电位/恒电流短接器与参比电极连接;恒电流工作时电路部分的恒电位/恒电流短接器与电流互感器连接。
如附图3所示,电路部分的信号放大器主要由运算放大器U1构成,U1为LM224或LM124中的一种,它的内部分为四个独立的运放器U1-1、U1-2、U1-3、U1-4,它们以级联方式构成四运放放大电路,U1-1的输出连接到触发电路的第7脚;触发电路主要由集成电路U2构成的触发电路,U2为TCA785移相触发集成控制电路;过流保护电路为通过电流互感器KT50A/P取得的阳极电流信号通过电阻R1与运放电路的U1-4连接的输入端12连接,U1-4的输出端14经电阻R19接入晶体管L2,晶体管L2的集电极和发射集通过电阻R18和R17经过电阻R16连接到U2的第6脚,以截止U2输出的触发脉冲,切断阳极输出的电压和电流,实现过流保护。
电路板上标有KT50A/P的电流互感器是穿芯式非接触测量电流互感器,它利用霍尔效应原理测量本实用新型输出的阳极电流。从图2上可见,从互感器M点输出的电压信号正比于流过穿芯导线的电流。这种互感器与常规电流互感器的不同点在于不仅可以测量交流电流,也可以测量直流或脉动电流。
仪器的工作原理可简单地概括为:当由于外界的某种原因造成电位或电流波动时,经过放大调节电路将误差信号放大后控制可控硅触发回路,以调节主回路的可控硅导通角度,从而使保护电位或阳极电流维持在预先设定的范围内。
如附图3所示,放大调节回路所采用的是美国国家半导体器件公司生产的LM124或LM224,系军品或工业品。在原理图上标为U1,它是四运放集成电路,内有四个彼此独立的运算放大器。触发回路U2则选用型号为TCA785移相触发控制集成电路,TCA785是近期德国西门子公司开发的第三代最新产品,它的特点是可在很宽的温度范围内工作并具有优良的电气性能。
误差信号经U1处理后,由U1的第1脚加到TCA785U2的第11脚,用以调节主回路可控硅的导通角度,从而实现控制仪器的输出。
仪器设有过电流保护电路,电流信号仍取自于电流互感器。当阳极电流超过额定电流值时,一个低电平信号通过晶体管L2加到U2的第6脚,以截止U2输出的触发脉冲,切断阳极输出的电压和电流。仪器一旦实行过流保护,便实行自锁只要不人工干预,仪器不会自动恢复输出。这种功能是为防止外部短路或仪器过载运行而设计的保护措施。只有当外部短路故障被处理或者调节电流/电位旋钮降低输出后,再按一下过流复位按钮,仪器才恢复正常输出。
Claims (3)
1、一种阴极保护仪,该保护仪主要包括外壳(1),外壳(1)上设置的阴极接线端子(8)、阳极接线端子(7)、参比电极接线端子(4)、保护复位开关(6)、电位/电流调节器(5)、电源开关(3),它们通过导线与外壳(1)内的电路板(2)上的电路部分连接;其特征在于:电路部分主要由参比电极通过恒电位/恒电流短接器接入信号放大器;信号放大器经过电位/电流调节后与触发电路连接;触发电路与可控硅整流回路连接;可控硅整流回路的阴极输出与阴极接线端子连接;可控硅整流回路的阳极输出与阳极接线端子;阳极穿过电流互感器,电流互感器的信号输出端与过电流保护电路和恒电位/恒电流短接器的一个端子连接;过电流保护电路与触发电路连接,过电流保护电路上连接有保护复位开关。
2、根据权利要求1中所述的阴极保护仪,其特征在于:电路部分的信号放大器主要由运算放大器U1构成,U1为LM224或LM124中的一种,它的内部分为四个独立的运放器U1-1、U1-2、U1-3、U1-4,它们以级联方式构成四运放放大电路,U1-1的输出连接到触发电路的第7脚;触发电路主要由集成电路U2构成的触发电路,U2为TCA785移相触发集成控制电路;过流保护电路为通过电流互感器KT50A/P为穿芯式非接触测量电流互感器,电流互感器取得的阳极电流信号通过电阻R1与运放电路的U1-4连接的输入端12连接,U1-4的输出端14经电阻R19接入晶体管L2,晶体管L2的集电极和发射集通过电阻R18和R17经过电阻R16连接到U2的第6脚,以截止U2输出的触发脉冲,切断阳极输出的电压和电流,实现过流保护。
3、根据权利要求1中所述的阴极保护仪,其特征在于:恒电位工作时电路部分的恒电位/恒电流短接器与参比电极连接;恒电流工作时电路部分的恒电位/恒电流短接器与电流互感器连接。
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