專利名稱：油氣管道內(nèi)腐蝕在線監(jiān)測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于油氣管道內(nèi)腐蝕在線監(jiān)測裝置，具體涉及到管道內(nèi)腐蝕現(xiàn)場在線 監(jiān)測。
背景技術(shù)：
在石油、石化企業(yè)中，所用管道運(yùn)輸，如石油，天然氣等腐蝕液體和腐蝕氣體的流 通管道，對金屬管道內(nèi)部的腐蝕非常嚴(yán)重，一旦出現(xiàn)泄漏，需停產(chǎn)對管道進(jìn)行檢修，對環(huán)境 造成了嚴(yán)重的污染，對生產(chǎn)造成了損失。為了防止石油，天然氣和腐蝕氣體對金屬管道內(nèi) 部腐蝕造成管道泄漏事故的發(fā)生，許多企業(yè)采取定期檢測管道或更換管道；不少單位開展 了金屬管道內(nèi)部腐蝕的研究試驗(yàn)，采取了一定的防護(hù)措施，并對金屬管道內(nèi)部腐蝕狀況進(jìn) 行了監(jiān)測。金屬管道內(nèi)部腐蝕監(jiān)測是重要的工業(yè)應(yīng)用技術(shù)，有關(guān)管道內(nèi)部腐蝕在線腐蝕監(jiān)測 技術(shù)研究及應(yīng)用，國內(nèi)、外都有文獻(xiàn)報道。由于金屬管道內(nèi)部腐蝕速率低，所接收到的腐蝕 信號弱，給金屬管道內(nèi)部腐蝕的監(jiān)測帶來了一定的難度。現(xiàn)有的腐蝕監(jiān)測裝置所采用的主 要設(shè)備是電阻型腐蝕的探針，這種監(jiān)測設(shè)備，腐蝕探針直徑固定、表面積小、信號微弱，測量 時間短、不能兼顧腐蝕形態(tài)的分析。而且也沒有解決微弱信號的遠(yuǎn)距離傳輸和放大的技術(shù) 問題。專利號為200720031083. 6、發(fā)明名稱為《高溫動態(tài)腐蝕檢測儀》的中國專利，采用 在反應(yīng)管內(nèi)安裝金屬掛片，用泵對腐蝕液體加壓使腐蝕液體在反應(yīng)管內(nèi)高速流動，腐蝕液 體對反應(yīng)管內(nèi)的金屬掛片進(jìn)行腐蝕，模擬腐蝕液體和腐蝕氣體在不同溫度、壓力和流動狀 態(tài)下對金屬管道以及金屬容器的腐蝕。這種模擬實(shí)驗(yàn)檢測儀器，只能在實(shí)驗(yàn)室模擬腐蝕流 體對金屬的腐蝕情況進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，不能在生產(chǎn)現(xiàn)場用于檢測腐蝕流體對金屬設(shè)備的腐蝕進(jìn)行 監(jiān)測。在金屬管道輸送石油和天然氣的過程中，目前還沒有一種在線監(jiān)測管道內(nèi)部腐蝕 狀況的裝置。在金屬管道內(nèi)腐蝕設(shè)備的檢測技術(shù)領(lǐng)域中，當(dāng)前迫切需要解決的一個技術(shù)問 題是提供一種能在管道輸送石油或天然氣時在線隨時可進(jìn)行管道內(nèi)部腐蝕狀況的檢測并 按照管道內(nèi)部腐蝕情況及時進(jìn)行報警的監(jiān)控設(shè)備。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型目的在于提供一種監(jiān)測時間長、監(jiān)測點(diǎn)多、集中管理、自動報警、實(shí)時 監(jiān)測管道內(nèi)部腐蝕情況、對腐蝕形狀能進(jìn)行分析的油氣管道內(nèi)腐蝕在線監(jiān)測裝置。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是一種油氣管道內(nèi)腐蝕在線監(jiān)測裝置，其特征是包括將接收到金屬的腐蝕信號轉(zhuǎn) 換成電信號的接收電路，接收電路與對接收電路的電信號進(jìn)行放大的放大電路連接，放大 電路與將經(jīng)放大電路放大的電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的A/D轉(zhuǎn)換電路連接，A/D轉(zhuǎn)換電路與 數(shù)據(jù)通訊電路連接。[0009]所說的接收電路至少包括1個監(jiān)測探針和1個相對應(yīng)的對照探針，監(jiān)測探針的2 腳接地、1腳接3 12V電源的負(fù)極、4腳接對照探針的1腳、3腳接放大電路；對照探針的2 腳接地、4腳接3 12V電源的正極、3腳接放大電路。所述的放大電路至少包括2個偶數(shù)個結(jié)構(gòu)相同的單元放大電路，1個單元放大電 路的輸入端接監(jiān)測探針的3腳、輸出端接A/D轉(zhuǎn)換電路；另1個單元放大電路的輸入端接對 照探針的3腳、輸出端接A/D轉(zhuǎn)換電路。所述單元放大電路為集成電路Ul的輸入端5腳接監(jiān)測探針的3腳、另一輸入端 4腳接9腳以通過電阻R2和電阻Rl接地并通過電阻R2和電阻R3接輸出端10腳、1腳接 電容Cl的一端、2腳接電容C2的一端、8腳接電容Cl和電容C2的另一端、正電源端11腳 接12V電源正極、負(fù)電源端7腳接12V電源負(fù)極、4腳和5腳接地、1腳和8腳接12V電源電 源正極、3腳通過電阻R4接電阻R5的一端和電容C3的一端，電阻R5的另一端和電容C4的 一端通過電阻R6接電容C5的一端和集成電路U3的輸入端3腳，電容C4的另一端接集成 電路U3的另一輸入端2腳和輸出端7腳，電容C5和電容C3的另一端接地；集成電路U3的 正電源端6腳接12V電源正極、負(fù)電源端4腳接12V電源負(fù)極、輸出端7腳接集成電路U31 的1腳。本實(shí)用新型采用將監(jiān)測管道內(nèi)部探針的微弱電位信號通過長距離的電纜傳輸?shù)?500米遠(yuǎn)的放大器進(jìn)行信號放大，放大電路可同時對不同部位的多個檢測點(diǎn)的監(jiān)測探針進(jìn) 行在線檢測，經(jīng)過放大的監(jiān)測探針電信號通過模數(shù)轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)通訊，傳輸?shù)竭h(yuǎn)端檢測計(jì)算 機(jī)，傳輸距離可達(dá)2公里，有效地實(shí)現(xiàn)了多點(diǎn)、集中腐蝕監(jiān)測，滿足了油田在線監(jiān)測管道內(nèi) 部腐蝕狀況的要求。本實(shí)用新型具有監(jiān)測時間長、監(jiān)測點(diǎn)多、集中管理、自動報警、實(shí)時監(jiān)測 管道內(nèi)部腐蝕狀況。對管道內(nèi)部腐蝕形態(tài)能進(jìn)行分析等優(yōu)點(diǎn)，可在石油、天然氣、石油煉化 的生產(chǎn)、石油和天然氣儲運(yùn)、工業(yè)污水等金屬管道內(nèi)腐蝕進(jìn)行自動監(jiān)測和腐蝕狀況的評價。

圖1是本實(shí)用新型的電氣原理方框圖。圖2是本實(shí)用新型的一個實(shí)施例的電子線路原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本實(shí)用新型不限于這些 實(shí)施例。圖1是本實(shí)用新型的電氣原理方框圖，參見圖1。在圖1中，本實(shí)用新型是由接收 電路1、放大電路2、A/D轉(zhuǎn)換電路3、數(shù)據(jù)通訊電路4以及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)5連接構(gòu)成。接收電 路的輸出端接放大電路，放大電路的輸出端接A/D轉(zhuǎn)換電路，A/D轉(zhuǎn)換電路的輸出端接數(shù)據(jù) 通訊電路，數(shù)據(jù)通訊電路的輸出端接計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。接收電路將所接收到的金屬腐蝕的信號 轉(zhuǎn)換成電壓信號，輸出到放大電路，放大電路對所輸入的電壓信號進(jìn)行放大，輸出到A/D轉(zhuǎn) 換電路，A/D轉(zhuǎn)換電路將輸入的電壓信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號輸出到數(shù)據(jù)通訊電路，數(shù)據(jù)通訊電 路將輸入的數(shù)字信號輸出到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)按照事先設(shè)定的程序?qū)斎氲臄?shù)字信 號進(jìn)行計(jì)算，將將計(jì)算結(jié)果顯示出并輸出報警信號。在圖2中，本實(shí)施例的接收電路由監(jiān)測探針pel、監(jiān)測探針pe2、監(jiān)測探針pe3、監(jiān)測探針pe4、監(jiān)測探針pe5、對照探針pal、對照探針pa2、對照探針pa3、對照探針pa4、對照探 針pa5連接構(gòu)成，監(jiān)測探針和對照探針的形狀為片狀結(jié)構(gòu)，其形狀完全相同。1個監(jiān)測探針 和1個對照探針成對封裝在探針堵頭內(nèi)，監(jiān)測探針和對照探針的材料與被監(jiān)測設(shè)備金屬材 料相同，其厚度可根據(jù)監(jiān)測時間的長短和監(jiān)測靈敏度來調(diào)整，監(jiān)測探針pel、監(jiān)測探針pe2、 監(jiān)測探針pe3、監(jiān)測探針pe4、監(jiān)測探針pe5的金屬片放置在被監(jiān)測金屬設(shè)備的腐蝕環(huán)境中， 5個監(jiān)測探針可對被監(jiān)測金屬設(shè)備中不同的五個點(diǎn)，或5個不同設(shè)備進(jìn)行檢測。監(jiān)測探針 pel的2腳接地、1腳接3 12V電源的負(fù)極、4腳接對照探針pal的1腳、3腳接放大電路； 對照探針pal的2腳接地、4腳接3 12V電源的正極、3腳接放大電路。其它任意一個監(jiān) 測探針與封裝在同一個探針堵頭內(nèi)的對照探針的連接關(guān)系和監(jiān)測探針pel與對照探針pal 的連接關(guān)系完全相同。監(jiān)測探針將所接收到的金屬的腐蝕信號轉(zhuǎn)換成電信號輸出至放大電 路。本實(shí)施例的放大電路由10個結(jié)構(gòu)完全相同的單元放大電路連接構(gòu)成，僅以第一 個單元放大電路為例說明其結(jié)構(gòu)。第一個單元放大電路由集成電路Ul 集成電路U3、電 阻Rl 電阻R6、電容Cl 電容C5連接構(gòu)成，集成電路Ul的型號為ICL7650，集成電路U2 的型號為IS0124，集成電路U3的型號為HA17741。集成電路Ul的輸入端5腳接監(jiān)測探針 pel的3腳、另一輸入端4腳接9腳以及通過電阻R2和電阻Rl接地并通過電阻R2和電阻 R3接輸出端10腳、1腳接電容Cl的一端、2腳接電容C2的一端、8腳接電容Cl和電容C2 的另一端、正電源端11腳接12V電源正極、負(fù)電源端7腳接12V電源負(fù)極、輸出端10腳接 集成電路U2的6腳。集成電路U2的2腳和7腳接12V電源負(fù)極、4腳和5腳接地、1腳和 8腳接12V電源電源正極、3腳通過電阻R4接電阻R5的一端和電容C3的一端，電阻R5的 另一端和電容C4的一端通過電阻R6接電容C5的一端和集成電路U3的輸入端3腳，電容 C4的另一端接集成電路U3的另一輸入端2腳和輸出端7腳，電容C5和電容C3的另一端接 地；集成電路U3的正電源端6腳接12V電源正極、負(fù)電源端4腳接12V電源負(fù)極、輸出端7 腳接A/D轉(zhuǎn)換電路。第一個單元放大電路將監(jiān)測探針pel輸出的電信號由集成電路Ul的 5腳輸入，經(jīng)集成電路Ul進(jìn)行放大輸出到集成電路U2，集成電路U2對放大的信號進(jìn)行隔離 放大，由集成電路U3的3腳輸入，集成電路U3對輸入的電信號進(jìn)行放大濾波，輸出到A/D 輪換電路。第二個單元放大電路由集成電路U4 集成電路TO、電阻R7 電阻R12、電容C6 電容ClO連接構(gòu)成，集成電路U4的型號為ICL7650，集成電路U5的型號為IS0124，集成電 路U6的型號為HA17741。成電路U4的輸入端5腳接對照探針pal的3腳，集成電路U6的 輸出端7腳接A/D輪換電路。第二個單元放大電路的元器件以及元器件連接關(guān)系與第一個 單元放大電路完全相同。第二個單元放大電路用于對對照探針pal所接收的電信號進(jìn)行放 大輸出到A/D轉(zhuǎn)換電路。第九個單元放大電路由集成電路U25 集成電路U27、電阻R49 電阻R54、電容 C41 電容C45連接構(gòu)成，集成電路U25的型號為ICL7650，集成電路似6的型號為IS01M， 集成電路U27的型號為HA17741。成電路U25的輸入端5腳接監(jiān)測探針pe5的3腳，集成電 路U27的輸出端7腳接A/D輪換電路。第九個單元放大電路的元器件以及元器件連接關(guān)系 與第一個單元放大電路完全相同。第九個單元放大電路用于對監(jiān)測探針pe5所接收的電信 號進(jìn)行放大輸出到A/D轉(zhuǎn)換電路。[0021]第十個單元放大電路由集成電路U28 集成電路U30、電阻R55 電阻R60、電容 C46 電容C50連接構(gòu)成，集成電路似8的型號為ICL7650，集成電路似9的型號為IS01M， 集成電路U30的型號為HA17741。成電路似8的輸入端5腳接對照探針pa5的3腳，集成電 路U30的輸出端7腳接A/D輪換電路。第十個單元放大電路的元器件以及元器件連接關(guān)系 與第一個單元放大電路完全相同。第十個單元放大電路用于對對照探針pa5所接收的電信 號進(jìn)行放大輸出到A/D轉(zhuǎn)換電路。第三至第八個單元放大電路中每個單元放大電路的元器件以及元器件連接關(guān)系 與第一個單元放大電路完全相同。每個單元放大電路的輸入端接監(jiān)測探針或?qū)φ仗结?、?出接A/D轉(zhuǎn)換電路，每個單元放大電路用于對所連接的監(jiān)測探針或?qū)φ仗结標(biāo)邮盏碾娦?號進(jìn)行放大輸出到A/D轉(zhuǎn)換電路。本實(shí)施例的A/D轉(zhuǎn)換電路由集成電路U31構(gòu)成，集成電路U31的型號為HA-TX301。 集成電路U31的1腳接集成電路U3的輸出端7腳、2腳接集成電路U6的輸出端7腳、9腳 接集成電路U27的輸出端7腳、10腳接集成電路U30的輸出端7腳、11腳接地、電源端接12 電源、3腳 8腳分別接第三至第八個單元放大電路的輸出端、12腳和13腳接數(shù)據(jù)通訊電 路。集成電路U31的1 10腳將放大電路輸出的5個監(jiān)測點(diǎn)的監(jiān)測探針電信號和5個對 照探針電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號由12腳、13腳輸出到數(shù)據(jù)通信電路。本實(shí)施例的數(shù)據(jù)通訊電路由集成電路U32構(gòu)成，集成電路U32的型號為 ADAN-4520。集成電路U32的10腳接集成電路U31的12腳、11腳接集成電路U31的13腳、 1腳 9腳接計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。數(shù)據(jù)通訊電路用于與外接計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
權(quán)利要求1.一種油氣管道內(nèi)腐蝕在線監(jiān)測裝置，其特征是包括將接收到金屬的腐蝕信號轉(zhuǎn)換 成電信號的接收電路，接收電路與對接收電路的電信號進(jìn)行放大的放大電路連接，放大電 路與將經(jīng)放大電路放大的電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的A/D轉(zhuǎn)換電路連接，A/D轉(zhuǎn)換電路與數(shù) 據(jù)通訊電路連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油氣管道內(nèi)腐蝕在線監(jiān)測裝置，其特征是所說的接收電路 至少包括1個監(jiān)測探針和1個相對應(yīng)的對照探針，監(jiān)測探針的2腳接地、1腳接3 12V電 源的負(fù)極、4腳接對照探針的1腳、3腳接放大電路；對照探針的2腳接地、4腳接3 12V電 源的正極、3腳接放大電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油氣管道內(nèi)腐蝕在線監(jiān)測裝置，其特征是所述的放大電路 至少包括2個偶數(shù)個結(jié)構(gòu)相同的單元放大電路，1個單元放大電路的輸入端接監(jiān)測探針的3 腳、輸出端接A/D轉(zhuǎn)換電路；另1個單元放大電路的輸入端接對照探針的3腳、輸出端接A/ D轉(zhuǎn)換電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的油氣管道內(nèi)腐蝕在線監(jiān)測裝置，其特征是所述單元放大電 路為集成電路Ul的輸入端5腳接監(jiān)測探針的3腳、另一輸入端4腳接9腳以通過電阻R2 和電阻Rl接地并通過電阻R2和電阻R3接輸出端10腳、1腳接電容Cl的一端、2腳接電容 C2的一端、8腳接電容Cl和電容C2的另一端、正電源端11腳接12V電源正極、負(fù)電源端7 腳接12V電源負(fù)極、4腳和5腳接地、1腳和8腳接12V電源電源正極、3腳通過電阻R4接電 阻R5的一端和電容C3的一端，電阻R5的另一端和電容C4的一端通過電阻R6接電容C5 的一端和集成電路U3的輸入端3腳，電容C4的另一端接集成電路U3的另一輸入端2腳和 輸出端7腳，電容C5和電容C3的另一端接地；集成電路U3的正電源端6腳接12V電源正 極、負(fù)電源端4腳接12V電源負(fù)極、輸出端7腳接集成電路U31的1腳。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種油氣管道內(nèi)腐蝕在線監(jiān)測裝置，包括將接收到金屬的腐蝕信號轉(zhuǎn)換成電信號的接收電路，接收電路與對接收電路的電信號進(jìn)行放大的放大電路連接，放大電路與將經(jīng)放大電路放大的電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的A/D轉(zhuǎn)換電路連接，A/D轉(zhuǎn)換電路與數(shù)據(jù)通訊電路連接。本實(shí)用新型監(jiān)測時間長、監(jiān)測點(diǎn)多、集中管理、自動報警、實(shí)時監(jiān)測管道內(nèi)部腐蝕情況、對腐蝕形狀能進(jìn)行分析。
文檔編號G01B7/28GK201892749SQ20102063186
公開日2011年7月6日 申請日期2010年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月30日
發(fā)明者孫珍同 申請人:海安縣智能儀器廠