[發明專利]一種埋地管道陰極保護斷電電位檢測裝置

有效

• 申請號: 201110063389.0
• 申請日: 2011-03-16
• 公開（公告）號: CN102677068A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 薛致遠;羅鵬;張豐;吳長訪;王維斌;陳洪源;趙君;畢武喜;徐承偉
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: C23F13/22
• 分類號: C23F13/22
• 代理公司: 北京市中實友知識產權代理有限責任公司 11013
• 代理人: 金杰;任清漢

1.一種埋地管道陰極保護斷電電位檢測裝置，包括探頭和測試儀兩部分；所述探頭主體為圓柱ABS塑料桶，由輔助電極和一個Cu/CuSO4參比電極組成，主要由試片(6)、半透膜(7)、純銅棒(4)、內部為飽和硫酸銅溶液(5)、試片引出線(1)、參比電極引出線(2)和用來添加硫酸銅溶液的蓋(3)組成；其特征是測試儀由微處理器、按鍵輸入、電壓采樣、運放電路、A/D轉換電路、液晶顯示、時鐘、存儲器、總線和對各模塊供電的電源模塊組成；接探頭參比電極引線和試片引線的電壓采樣輸出接運放電路，運放電路輸出接A/D轉換，A/D轉換輸出接微處理器輸入；微處理器的按鍵輸入接電壓采樣，微處理器的輸出也接運放電路和A/D轉換，電壓采樣還與管道相連；液晶顯示、存儲器通過SPI總線與微處理器連接；時鐘通過I²C總線與微處理器連接；電源與微處理器、按鍵輸入、電壓采樣、運放電路、液晶顯示、時鐘、存儲器連接，為其供電；

電壓采樣三根導線分別與管道、探頭參比電極引線和探頭試片引線連接，通過按鍵輸入，探頭試片(6)與管道連接，電壓采樣探頭試片(6)和管道聯通時的通電電位V1，經過運算放大器，傳至微處理器進行A/D轉換處理，并在存儲器中儲存和顯示屏中顯示；按鍵輸入斷開探頭試片(6)與管道，根據設置的斷電周期和延時時間，電壓采樣探頭試片(6)和管道聯通時的斷電電位V2，經過運算放大器，傳至微處理器進行A/D轉換處理，并在存儲器中儲存和在液晶顯示；測試儀根據不同的斷電周期和延時時間測量的不同結果，繪制電位圖形，并在液晶顯示中顯示，并同時存儲器中儲存；所有測量工作時候，時鐘同步工作。

2.根據權利要求1所述的一種埋地管道陰極保護斷電電位檢測裝置，其特征是測試儀部分的電原理由微處理器、模擬信號輸入模塊、電源模塊三部分組成；模擬信號輸入模塊與微處理器連接，電源模塊與微處理器和模擬信號輸入模塊連接；其中模擬信號輸入模塊包括電壓采樣、運放電路和A/D轉換電路；

所述微處理器由微處理器、串口通信模塊、液晶顯示、存儲器、時鐘組成，其內固化有程序；Flash存儲器AT45DB081B的23腳與微處理器P3.2端連接，4腳與微處理器P3.1端連接，5腳與微處理器P0.0連接，6腳與微處理器P0.2連接，7腳與微處理器P0.1連接；液晶顯示LMB018的5腳與微處理器P3.3，8腳與微處理器P3.4連接，18腳與微處理器P0.2端連接，17腳與微處理器P0.0連接；時鐘S3530A的1腳與微處理器P0.6連接，7腳與微處理器P1.0連接，6腳與微處理器P1.1連接；串口通信模塊SP3223E的13、15腳分別接微處理器的30、29腳；

所述模擬信號輸入模塊包含3個輸入信號，REF為參比電極，與一起的GND跳線相連；測試引腳TEST_E連微處理器的P1.2腳，管道引腳PIPE_E連微處理器的P1.3腳。TEST_E與PIPE_E為微處理器獨立管腳，除進行A/D轉換外，還可連通，實現探頭試片與管道相連。固態繼電器J21由獨立引腳CONNECT控制，連接微處理器P1.4腳。電壓采樣信號輸入至芯片U13的3腳，經過放大，通過U17的6腳接入微處理器的P1.5腳，按鍵輸入與微處理器P2.2、P2.3、P2.4、P2.5、P2.6和P2.7連接。

所述電源模塊的電原理為鋰電池經J31輸出7.2-8.4V直流電壓，由Q31和Q32輸出分別加到U32穩壓器ADP3303-5、U34穩壓器ADP3303-3.3的輸入，其輸出分別為+5V、+3.3V；由光電去耦合器TLP421手動控制測試儀通斷；分別對微處理器和模擬信號輸入模塊供電；通過U33電壓變換器MAX660對運放電路供電-5V。