專利名稱：現(xiàn)場在線腐蝕速率監(jiān)測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于腐M測裝置，具體涉及到現(xiàn)場在線腐t^I率監(jiān)測裝置。
背景技術(shù)：
在酸、堿、鹽生產(chǎn)企業(yè)以及石油、石化企業(yè)中，所用的設(shè)備，如反應(yīng)塔、腐蝕 液體和腐蝕氣體的M管道，反應(yīng)塔為金屬塔，腐蝕液體和腐蝕氣體的繊管道多 數(shù)為金屬管道，腐蝕液體和腐蝕氣體對反應(yīng)塔和金屬管道的腐蝕非常嚴重， 一旦出 現(xiàn)泄漏，需停產(chǎn)對設(shè)備進行檢修，對環(huán)境造成了嚴重地污染，對生產(chǎn)造成了損失。 為了防iW蝕液體和腐蝕氣體對金屬設(shè)備的腐t^f弓胞的泄漏事故，許多企鵬取
定期更換設(shè)備；不少單位開展了金屬設(shè)備的腐蝕研究試驗，采取了一定的防護措施， 并對金屬設(shè)備的腐蝕狀7皿行了監(jiān)測。
金屬設(shè)備的腐t蟲監(jiān)測是重要的:ote用技術(shù)，有關(guān)在線腐M測技術(shù)研，應(yīng) 用，國內(nèi)、外都有文獻報道。由于金屬設(shè)備的腐蝕速率低，所接收到的腐蝕信號弱， 給金屬設(shè)備的腐ttt測帶來了一定的難度。現(xiàn)有的腐蝕監(jiān)測，所采用的主要設(shè)備 是電阻型腐蝕探針，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，弱信號的鄉(xiāng)E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，用魏腐蝕液體加壓^頓蝕液粘反應(yīng)管內(nèi)高速流 動，腐蝕液體對反應(yīng)管內(nèi)的金屬掛片進行腐蝕，模擬腐蝕液體和腐蝕氣條不同溫 度、壓力和流動狀態(tài)下對金屬管道以及金屬容器的腐蝕。這種模擬實驗檢測儀器， 只能在實驗室模擬腐蝕流體對金屬的腐蝕情7皿行實驗，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，行監(jiān)測。
在生產(chǎn)現(xiàn)場中，目前還沒有一種現(xiàn)場在線腐蝕速率監(jiān)測裝置。在金屬設(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生產(chǎn)現(xiàn)場隨時可 進行檢測并按照設(shè)備的腐蝕情7皿時進行報警的監(jiān)控設(shè)備。發(fā)明內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于克月讓述在線腐M測體的缺點，提供 一種監(jiān)測時間長、監(jiān)測點多、集中管理、自動報警、瞬時腐,率監(jiān)測、對腐
態(tài)會腿行分析的現(xiàn)場在線腐t^i率監(jiān)測^fi。
解決，技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案它是由下述的電路連接構(gòu)成 將所接收到金屬的腐蝕信號轉(zhuǎn)換成電信號的接收電路；對接收電路的電信號進 行放大的放大電路，該電路的輸入端雜收電路；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，該電路的輸入端接放大電路；Mg通訊電路，該電路 的輸入端接A/D轉(zhuǎn)換電路；計算機系統(tǒng)，該電路的輸入端接l^通訊電路。
本實用新型的接收電路至少包括1個監(jiān)測探針Pel和1個相對應(yīng)的對照探 針Pal，監(jiān)測探針Pel的2腳接地、1腳接3 12V電源的負極、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。
本實用新型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Pel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Pal的3腳、輸出端接A/D轉(zhuǎn)換電路。
本實用新型的單元放大電路為: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C1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、負電源端7腳接12V 電源負極、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 電源負極、4腳和5腳接地、1腳和8腳接12V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、負電源端4腳接12V電源負極、輸出端7腳接集成電路U31 的1腳。上述的集成電路U1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U31的型號為HA-TX301 。
本實用新 用將監(jiān)測探針的微弱電位信號通過長距離的電纜傳輸?shù)?00米以遠的放大器進行信號放大，放大電路可同時對不同部位的多個檢測點的監(jiān)測探f說 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，,通訊，傳輸?shù)竭h端檢
測計^m，傳輸距離可達2公里，有效地實現(xiàn)了多點、集中腐M測，滿足了油氣 處理廠等現(xiàn)場腐蝕檢測集中管理的要求。計算機系統(tǒng)按照事先設(shè)定的辦對集成電 路U32輸出的信號進行計算，計算出在監(jiān)測時間內(nèi)平均的腐 率，并根據(jù)設(shè)定的 臨界腐t鵬率自動給出腐鵬率超標(biāo)的報警信號。本實用新型具有監(jiān)測時間長、監(jiān) 測點多、集中管理、自動報警、瞬時腐鵬率監(jiān)測、對腐蝕形態(tài)膨射亍分析靴點， 可在石油、天然氣、石油煉化的生產(chǎn)、石油和天然氣條運、Xik污水等金屬設(shè)備的 自動腐M測和腐蝕性i憤。

圖1是本實用新型的電氣原理，圖。
圖2是本實用新型一個實施例的電子線路原理圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步詳細說明，但本實用新型不限于這 些實施例。
圖1是本實用新型的電氣原理方框圖，參見圖1。在圖1中，本實用新型是由 接收電路、放大電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、數(shù)據(jù)通訊電路以及計,系統(tǒng)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 輸出端接娜通訊電路，數(shù)據(jù)通訊電路的輸出端接計算機系統(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)字信號輸出到計算機系統(tǒng)。計 1系統(tǒng)按照事先設(shè)定的，對輸入的數(shù)字信號進行計算，并將計算結(jié)果顯示出并 輸出報警信號。
在圖2中，本實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微為片狀結(jié)構(gòu)，其形 狀完全相同。1個監(jiān)測探針和1個對照探針皿封^&探針堵頭內(nèi)，監(jiān)測探針和對 照探針的材料與M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M測金屬設(shè)備的腐蝕環(huán)境中，5個監(jiān)測探針可對M測金 屬設(shè)備中不同的五個點，或5個不同設(shè)備進行檢測。監(jiān)測探針Pel的2腳接地、1 腳接3 12V電源的負極、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 輸出到放大電路。
本實施例的放大電路由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R1 電阻R6、電容C1-電容C5連接構(gòu)成，集成電路U1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U1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C1和電容C2的另一端、正電源端11腳接12V電源 正極、負電源端7腳接12V電源負極、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電源負極、4腳和5腳接地、1腳和8腳接12V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、負電源端4腳接12V電源負極、 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進行放大輸出到集成電路U2，集成電路 U2對放大的電信號進行隔離放大，由集成電路U3的3腳輸入，集成電路U 3對輸入 的電信號進行放大搶波，輸出到A/D轉(zhuǎn)換電路。
第二個單元放大電路由集成電路U4 集成電路U6、電阻R7 電阻R12、電容 C6 電容C10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。集成電路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轉(zhuǎn)換電路。第二個單元放大電路的元器件以及元器件的連接關(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U26的型 號為IS0124，集成電路U27的型號為HA17741。集成電路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轉(zhuǎn)換電路。第九個單元放大電 路的元器件以及元器件的連接絲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所接收的電信號進行放大輸出到A/D轉(zhuǎn)換電路。
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U28的型號為ICL7650，集成電路U29的型 號為IS0124，集成電路U30的型號為HA17741 。集成電路U28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轉(zhuǎn)換電路。第十個單元放大電 路的元器件以及元器件的連接絲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的連接 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， 照探針、輸出端接A/D轉(zhuǎn)換電路，每個單元放大電路用于對戶膽接的監(jiān)測探針艦 照探針?biāo)邮盏碾娦盘栠M行放大輸出到A/D轉(zhuǎn)換電路。
本實施例的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12V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)測點的監(jiān)測探針電信號和5個對照探針電信號轉(zhuǎn)換微字信號由12 腳、13腳輸出到數(shù)據(jù)通信電路。
本實施例的數(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腳接計算機系統(tǒng)。娜通訊電路用于與夕卜接的計飾系統(tǒng)進行數(shù) 據(jù)通信。本實施例的計飾系統(tǒng)由1臺臺式計##1 PC構(gòu)成，臺式計飾P c為市場上 購買的商品。臺式計Ml P C的COM輸入口通過電纜與集成電路U32的1腳 9腳 相連接。計算機系統(tǒng)按照事先設(shè)定的程序?qū)呻娐稶32輸出的信號進行計算，計 算出在監(jiān)測時間內(nèi)平均的腐tfel率，并根據(jù)設(shè)定的臨界腐tM率自動給出腐tfei率 超標(biāo)的報警信號，及時了解監(jiān)測探針?biāo)幁h(huán)境的腐蝕性，以g取有效的措施，防 止因腐蝕所弓l起的泄露等事故的發(fā)生。
根據(jù)上述原理，按照被監(jiān)測金屬設(shè)備的具體結(jié)構(gòu)和設(shè)備的大小確定設(shè)置監(jiān)測探 針和對照探針的具體個數(shù)，設(shè)計出另外一種具體結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場在線腐蝕速率監(jiān)測裝 置，但均在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種現(xiàn)場在線腐蝕速率監(jiān)測裝置，其特征在于它是由下述的電路連接構(gòu)成將所接收到金屬的腐蝕信號轉(zhuǎn)換成電信號的接收電路；對接收電路的電信號進行放大的放大電路，該電路的輸入端接接收電路；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，該電路的輸入端接放大電路；數(shù)據(jù)通訊電路，該電路的輸入端接A/D轉(zhuǎn)換電路；計算機系統(tǒng)，該電路的輸入端接數(shù)據(jù)通訊電路。
2、 按照權(quán)利要求1所述的現(xiàn)場在線腐,率監(jiān)測,，其特征在于所說的 接收電路至少包括1個監(jiān)測探針(Pel)和1個相對應(yīng)的對照探針(Pal)，監(jiān)測探 針(Pel)的2腳接地、1腳接3 12V電源的負極、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。
3、 按照權(quán)利要求1所述的現(xiàn)場在線腐蝕速率監(jiān)測裝置，其特征在于所說的 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(Pel)的3腳、輸出端接A/D轉(zhuǎn)換電路；另l個單元放大電路的輸 入端接對照探針(Pal)的3腳、輸出端接A/D轉(zhuǎn)換電路。
4、 按照權(quán)利要求2所述的現(xiàn)場在線腐,率監(jiān)測裝置，其特征在于所說的單 元放大電路為集成電路(m)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腳以皿過電阻(R2)和電阻(Rl)接地并通il電阻(R2)和電阻(R3) 接輸出端10腳、l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、負電源端7腳接 12V電源負極、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電源負極、4腳和5腳接地、1腳和8腳接12V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、負電源端4腳接.12V電源負極、輸出端7腳接集成電路(U31)的i腳；上述的集成電路(m)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(U31)的型號為HA-TX301。
專利摘要一種現(xiàn)場在線腐蝕速率監(jiān)測裝置，由下述電路連接構(gòu)成將所接收到金屬的腐蝕信號轉(zhuǎn)換成電信號的接收電路；對接收電路的電信號進行放大的放大電路，該電路的輸入端接接收電路；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，該電路的輸入端接放大電路；數(shù)據(jù)通訊電路，該電路的輸入端接A/D轉(zhuǎn)換電路；計算機系統(tǒng)，該電路的輸入端接數(shù)據(jù)通訊電路。本實用新型具有監(jiān)測時間長、監(jiān)測點多、集中管理、自動報警、瞬時腐蝕速率監(jiān)測、對腐蝕形態(tài)能進行分析等優(yōu)點，可在石油、天然氣、石油煉化的生產(chǎn)、石油和天然氣儲運、工業(yè)污水等金屬設(shè)備的自動腐蝕監(jiān)測和腐蝕性評價。
文檔編號G01N17/00GK201233357SQ200820029819
公開日2009年5月6日 申請日期2008年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月31日
發(fā)明者張驍勇, 榮 王, 雒設(shè)計 申請人:西安石油大學(xué)