管道陰極保護及干擾綜合控制臺制造技術(shù)

管道陰極保護及干擾綜合控制臺，其結(jié)構(gòu)為：工控機控制恒電位儀輸出切換單元和干擾狀態(tài)切換單元中電子開關(guān)的通斷狀態(tài)，從而控制恒電位儀、整流器和調(diào)壓器的信號輸出狀態(tài)，在恒電位儀的信號輸出端連接有陰極保護外部回路，整流器的信號輸出端連接有直流干擾外部回路，調(diào)壓器的信號輸出端連接有交流干擾外部回路，數(shù)據(jù)采集模塊將外部回路的信息再傳輸給工控機，并通過連接在工控機上的輸出設(shè)備顯示出來。本發(fā)明專利技術(shù)通過上述結(jié)構(gòu)和方法解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的較難實現(xiàn)對管道真實環(huán)境的再現(xiàn)，無法滿足驗證檢測設(shè)備、檢測工藝精度要求的技術(shù)問題。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)屬于油氣管道檢測
，特別是提供了一種管道陰極保護及干擾工況的一體化模擬控制裝置。
技術(shù)介紹
陰極保護是維護埋地管道完整性的重要組成部分,國家標準[GB/T埋地鋼質(zhì)管道陰極保護技術(shù)規(guī)范]要求新建或已建管道應(yīng)采用或補加陰極保護措施。隨著公共走廊的建設(shè)，交直流干擾變得愈發(fā)普遍，也成為危害管道完整性的重要因素。針對陰極保護系統(tǒng)運行狀況和交直流干擾程度的定期檢測已被納入多項國家及行業(yè)標準[GB32167油氣輸送管道完整性管理規(guī)范][SY/T0087.1埋地鋼質(zhì)管道外腐蝕直接評價]。但由于現(xiàn)場環(huán)境復(fù)雜，在進行檢測前往往需要對設(shè)備的檢測精度進行驗證，并對檢測人員進行相關(guān)的技術(shù)培訓(xùn)，以保證檢測結(jié)果的有效性。目前，針對管道陰極保護和交直流干擾的模擬裝置多為室內(nèi)試驗裝置，多采用恒電位儀、干擾電源獨立工作的方式，較難實現(xiàn)對管道真實環(huán)境的再現(xiàn)，無法滿足驗證檢測設(shè)備、檢測工藝精度的要求。
技術(shù)實現(xiàn)思路
為了解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)創(chuàng)造提供了一種管道陰極保護及干擾綜合控制臺，工控機控制恒電位儀輸出切換單元和干擾狀態(tài)切換單元中電子開關(guān)的通斷狀態(tài)，從而控制連接在恒電位儀輸出切換單元下的恒電位儀和連接在干擾狀態(tài)切換單元下的整流器、調(diào)壓器的信號輸出狀態(tài)，并且在回路中設(shè)置有陰極保護外部回路、直流干擾外部回路和交流干擾外部回路，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的較難實現(xiàn)對管道真實環(huán)境的再現(xiàn)，無法滿足驗證檢測設(shè)備、檢測工藝精度要求的技術(shù)問題。為了實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)采用的技術(shù)方案是：管道陰極保護及干擾綜合控制臺，其特征在于：工控機控制恒電位儀輸出切換單元和干擾狀態(tài)切換單元中電子開關(guān)的通斷狀態(tài)，從而控制連接在恒電位儀輸出切換單元下的恒電位儀和連接在干擾狀態(tài)切換單元下的整流器、調(diào)壓器的信號輸出狀態(tài)，在恒電位儀的信號輸出端連接有陰極保護外部回路，整流器的信號輸出端連接有直流干擾外部回路，調(diào)壓器的信號輸出端連接有交流干擾外部回路，陰極保護外部回路、直流干擾外部回路和交流干擾外部回路共同組成外部回路，數(shù)據(jù)采集模塊將外部回路的信息再傳輸給工控機，并通過連接在工控機上的輸出設(shè)備顯示出來，在工控機上連接有輸入設(shè)備，用來輸入控制命令。所述的陰極保護外部回路中包括有參比電極、輔助陽極和模擬管道，參比電極、輔助陽極和模擬管道通過恒電位儀輸出切換單元與恒電位儀相連，為外部回路提供陰極保護。所述的直流干擾外部回路由模擬管道、干擾極c和干擾極d組成，通過工控機控制干擾狀態(tài)切換單元中的電子開關(guān)，從而選擇接入干擾極c或干擾極d或干擾極c與干擾極d共同接入模擬管，為外部回路提供直流干擾。所述的交流干擾外部回路由模擬管道、干擾極a和干擾極b構(gòu)成，通過通過工控機控制干擾狀態(tài)切換單元中的電子開關(guān)，從而選擇接入干擾極a或干擾極b或干擾極a與干擾極b共同接入模擬管道，為外部回路提供交流干擾。所述的整流器與干擾狀態(tài)切換單元之間串聯(lián)有過載保護和電阻器，電阻器與直流干擾調(diào)節(jié)旋鈕連接，用于調(diào)節(jié)直流干擾大小，并通過直流電壓數(shù)顯器和直流干擾電流數(shù)顯器實時顯示施加的直流干擾電壓和直流干擾的電流大小。所述的調(diào)壓器為外部回路提供交流干擾電流，前置有隔離變壓器用于隔離高電壓，在調(diào)壓器與干擾狀態(tài)切換單元之間串聯(lián)有過載保護和電容，電容與交流干擾調(diào)節(jié)旋鈕連接，用于調(diào)節(jié)交流干擾大小，交流電壓數(shù)顯器和交流干擾調(diào)節(jié)旋鈕用于實時顯示施加的交流干擾電壓和交流干擾電流大小。所述的數(shù)據(jù)采集模塊實施采集模擬管道與參比電極之間為電壓差，作為反饋信號在輸出設(shè)備上進行顯示。所述的恒電位儀包括有恒電位儀I和恒電位儀II，一個作為工作恒電位儀，一個作為備用恒電位儀，通過恒電位儀輸出切換單元控制兩個恒電位儀之間的選擇和切換。管道陰極保護及干擾綜合控制臺的控制方法，其步驟為：1）、通過手動總開關(guān)控制總電源輸入，為整個系統(tǒng)供電；2）、使用恒電位儀切換開關(guān)選擇接入的恒電位儀I或恒電位儀II，也可以在工控機控制程序中設(shè)定為自動運行模式；3）、通過直流干擾模擬切換旋鈕可在手動和自動之間進行切換：3a）、自動模式下，啟動載入的預(yù)置的運行程序，完成多種干擾工況；3b）、手動模式下，可手動開啟或關(guān)閉干擾狀態(tài)切換單元中的電子開關(guān)，選擇接入的干擾極c或干擾極d，或?qū)⒏蓴_極c和干擾極d同時接入，通過調(diào)節(jié)直流干擾調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)節(jié)直流干擾大?。?）、通過交流干擾調(diào)節(jié)旋鈕可在手動和自動之間進行切換：4a）、自動模式下，啟動載入的預(yù)置的運行程序，完成多種干擾工況；4b）、手動模式下，可手動開啟或關(guān)閉干擾狀態(tài)切換單元中的電子開關(guān)，選擇接入的干擾極a或干擾極b，或?qū)⒏蓴_極a和干擾極干擾極b同時接入，通過調(diào)節(jié)交流干擾調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)節(jié)交流干擾大小。5）、在輸出設(shè)備上讀取結(jié)果，并記錄。本專利技術(shù)創(chuàng)造的有益效果在于：（1）本專利技術(shù)操作簡便，可以與真實的埋地管道配合使用，實時模擬不同的陰極保護和交直流干擾工況。（2）既可模擬靜態(tài)的干擾，也可模擬動態(tài)的干擾，可以實現(xiàn)模擬干擾狀況的連續(xù)可調(diào)。（3）控制臺內(nèi)置了多種交直流干擾模擬工況，使用者可選擇自動運行，也可手動設(shè)置運行。（4）控制臺可同時對模擬管道施加直流干擾和交流干擾。（5）控制臺由工控機集中控制，能夠?qū)崿F(xiàn)控制過程的自動化。（6）控制臺具有實時、仿真、演示等3種運行模式。在實時模式下，可實時采集并存儲數(shù)據(jù)，用于檢測設(shè)備及檢測工藝的驗證；在仿真模式下，可虛擬運行，用于培訓(xùn)教學；在演示模式下，對已存儲的實時和仿真數(shù)據(jù)進行回放。附圖說明圖1：為本專利技術(shù)電氣連接原理圖。圖2：為本專利技術(shù)控制臺的機箱面板布置圖。圖3：為專利技術(shù)系統(tǒng)電路框圖。具體實施方式管道陰極保護及干擾綜合控制臺，其結(jié)構(gòu)為：工控機1控制恒電位儀輸出切換單元8和干擾狀態(tài)切換單元29中電子開關(guān)的通斷狀態(tài)，從而控制連接在恒電位儀輸出切換單元8下的恒電位儀和連接在干擾狀態(tài)切換單元29下的整流器19、調(diào)壓器25的信號輸出狀態(tài)，在恒電位儀的信號輸出端連接有陰極保護外部回路，整流器19的信號輸出端連接有直流干擾外部回路，調(diào)壓器25的信號輸出端連接有交流干擾外部回路，陰極保護外部回路、直流干擾外部回路和交流干擾外部回路共同組成外部回路，數(shù)據(jù)采集模塊4將外部回路的信息再傳輸給工控機，并通過連接在工控機上的輸出設(shè)備2顯示出來，在工控機1上連接有輸入設(shè)備3，用來輸入控制命令。所述的陰極保護外部回路中包括有參比電極6、輔助陽極7和模擬管道5，參比電極6、輔助陽極7和模擬管道5通過恒電位儀輸出切換單元8與恒電位儀相連，為外部回路提供陰極保護。所述的直流干擾外部回路由模擬管道5、干擾極c42和干擾極d43組成，通過工控機1控制干擾狀態(tài)切換單元29中的電子開關(guān)，從而選擇接入干擾極c42或干擾極d43或干擾極c42與干擾極d43共同接入模擬管道5，為外部回路提供直流干擾。所述的交流干擾外部回路由模擬管道5、干擾極a40和干擾極b41構(gòu)成，通過通過工控機1控制干擾狀態(tài)切換單元29中的電子開關(guān)，從而選擇接入干擾本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
管道陰極保護及干擾綜合控制臺，其特征在于：工控機（1）控制恒電位儀輸出切換單元（8）和干擾狀態(tài)切換單元（29）中電子開關(guān)的通斷狀態(tài)，從而控制連接在恒電位儀輸出切換單元（8）下的恒電位儀和連接在干擾狀態(tài)切換單元（29）下的整流器（19）、調(diào)壓器（25）的信號輸出狀態(tài)，在恒電位儀的信號輸出端連接有陰極保護外部回路，整流器（19）的信號輸出端連接有直流干擾外部回路，調(diào)壓器（25）的信號輸出端連接有交流干擾外部回路，陰極保護外部回路、直流干擾外部回路和交流干擾外部回路共同組成外部回路，數(shù)據(jù)采集模塊（4）將外部回路的信息再傳輸給工控機，并通過連接在工控機上的輸出設(shè)備（2）顯示出來，在工控機（1）上連接有輸入設(shè)備（3），用來輸入控制命令。

【技術(shù)特征摘要】
1.管道陰極保護及干擾綜合控制臺，其特征在于：工控機（1）控制恒電位儀輸出切換單元（8）和干擾狀態(tài)切換單元（29）中電子開關(guān)的通斷狀態(tài)，從而控制連接在恒電位儀輸出切換單元（8）下的恒電位儀和連接在干擾狀態(tài)切換單元（29）下的整流器（19）、調(diào)壓器（25）的信號輸出狀態(tài)，在恒電位儀的信號輸出端連接有陰極保護外部回路，整流器（19）的信號輸出端連接有直流干擾外部回路，調(diào)壓器（25）的信號輸出端連接有交流干擾外部回路，陰極保護外部回路、直流干擾外部回路和交流干擾外部回路共同組成外部回路，數(shù)據(jù)采集模塊（4）將外部回路的信息再傳輸給工控機，并通過連接在工控機上的輸出設(shè)備（2）顯示出來，在工控機（1）上連接有輸入設(shè)備（3），用來輸入控制命令。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管道陰極保護及干擾綜合控制臺，其特征在于：所述的陰極保護外部回路中包括有參比電極（6）、輔助陽極（7）和模擬管道（5），參比電極（6）、輔助陽極（7）和模擬管道（5）通過恒電位儀輸出切換單元（8）與恒電位儀相連，為外部回路提供陰極保護。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管道陰極保護及干擾綜合控制臺，其特征在于：所述的直流干擾外部回路由模擬管道（5）、干擾極c（42）和干擾極d（43）組成，通過工控機（1）控制干擾狀態(tài)切換單元（29）中的電子開關(guān)，從而選擇接入干擾極c（42）或干擾極d（43）或干擾極c（42）與干擾極d（43）共同接入模擬管道（5），為外部回路提供直流干擾。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管道陰極保護及干擾綜合控制臺，其特征在于：所述的交流干擾外部回路由模擬管道（5）、干擾極a（40）和干擾極b（41）構(gòu)成，通過通過工控機（1）控制干擾狀態(tài)切換單元（29）中的電子開關(guān)，從而選擇接入干擾極a（40）或干擾極b（41）或干擾極a（40）與干擾極b（41）共同接入模擬管道（5），為外部回路提供交流干擾。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管道陰極保護及干擾綜合控制臺，其特征在于：所述的整流器（19）與干擾狀態(tài)切換單元（29）之間串聯(lián)有過載保護和電阻器，電阻器與直流干擾調(diào)節(jié)旋鈕（46）連接，用于調(diào)節(jié)直流干擾大小，并通過直流電壓數(shù)顯器（11）和直流干擾電流數(shù)顯器（15）實時顯示施加的直流干擾電壓和直流干擾的電流大小。
6...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：胡亞博，郭莘，金哲，劉志軍，蔣忠，陳敬和，賈長江，段明偉，沈光霽，姜姝，
申請(專利權(quán))人：沈陽龍昌管道檢測中心，
類型：發(fā)明
國別省市：遼寧;21