专利名称：一种测量埋地管道中直流电流的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种能通过管道电流测试桩测量埋地管道中直流电流的装置。涉及测量电变量和管道系统技术领域。
背景技术：
管道的阴极保护电流密度是防腐蚀系统的一个重要指标。它不仅可以反映出管道防腐层的劣化情况，同时也是管道是否存在外部金属搭接的反映。对阴极保护电流密度的长期监测对了解管道防腐系统的性能变化有十分重要的意义。但是，要想实现对阴极保护电流密度的监测，就必须对管道内阴极保护电流进行测量。GB/T 21246对管中电流的测试方法进行了规定，其原理如下所示电流测试桩四根导线a、b、c、d如
图1所示，a和b两端负责给管道外加电流，c和 d两端负责测试电压变化。施加电流前，测量c、d之间电压差Vtl，施加电流II，并测量c、d 两点间的电位差力；再施加电流I2，记录c、d两点间电位差V2。仪器将自动通过下列公式计算校正因子βρ β 2及平均校正因子β。管道中电流为I
权利要求1.一种测量埋地管道中直流电流的装置，其特征是它由微处理器、按键输入、外加电流模块、电压采样、运放电路、A/D转换电路、液晶显示、时钟、存储器、总线和对各模块供电的电源模块组成；接电流测试桩c、d接线柱的电压采样输出接运放电路、运放电路输出接A/D 转换电路，运放电路由导线接微处理器输出，A/D转换电路由SPI总线与微处理器连接；微处理器的按键输入接外加电流模块，外加电流模块与电流测试桩a、b接线柱连接，也与微处理器输出连接；液晶显示、存储器通过SPI总线与微处理器连接；时钟通过1 总线与微处理器连接；电源与微处理器、按键输入、外加电流模块、电压采样、运放电路、A/D转换电路、液晶显示、时钟、存储器连接，为其供电；外加电流模块和电压采样四根导线分别与电流测试桩a、b、c、d四接线柱连接；通过按键输入，电压采样系统未加电流时的电压Vtl，经过运算放大器和A/D转换，传至微处理器进行处理，并在存储器中储存；按键输入控制外加电流模块，通过模拟开关对管道施加电流 IijI1经过运算放大器进行运算放大，输入A/D转换，输入微处理器进行计算电压\，并在存储器中储存；按键输入控制外加电流模块，通过模拟开关对管道施加电流12，I2经过运算放大器进行运算放大，输入A/D转换，输入微处理器进行计算电压V2,并在存储器中储存；微处理器从存储器中获取电压数据V1和V2，进行计算，获得管中电流数据I，在液晶显示中显示，并同时在存储器中储存；所有测量工作的时候，时钟同步工作。
2.根据权利要求1所述的测量埋地管道中直流电流的装置，其特征是其电路由微处理器、模拟信号输入模块、电源模块三部分组成；模拟信号输入模块与微处理器连接，电源模块与微处理器和模拟信号输入模块连接；模拟信号输入模块与微处理器连接，电源模块与微处理器和模拟信号输入模块连接；其中模拟信号输入模块包括外加电流模块、模拟开关、 运算放大器和A/D转换。
3.根据权利要求2所述的测量埋地管道中直流电流的装置，其特征是所述微处理器电路由微处理器、串口通信模块、液晶显示、存储器、时钟组成，其内固化有程序；Flash存储器AT45DB081B的23脚与微处理器P3. 2端连接，4脚与微处理器P3. 1端连接，5脚与微处理器P0. 0连接，与微处理器P3. 1连接，6脚与微处理器P0. 2连接，7脚与微处理器P0. 1连接；液晶显示LMB018的5脚与微处理器P3. 3，8脚与微处理器P3. 4连接，18脚与微处理器 P0. 2端连接，17脚与微处理器P0. 0连接；时钟S3530A的1脚与微处理器P0. 6连接，7脚与微处理器Pl. 0连接，6脚与微处理器Pl. 1连接；串口通信模块SP3223E的13、15脚分别接微处理器的30、四脚。
4.根据权利要求2所述的测量埋地管道中直流电流的装置，其特征是所述模拟信号输入模块的电路由包括外加电流模块、模拟开关、运算放大器和A/D转换；外加电流接入模拟开关ADG1439的DA和DB端，两个模拟开关ADG1439的SYNC端与微处理器Pl. 2端连接，两个模拟开关ADG1439的DIN端与微处理器P0. 2端连接；电压采样信号输入至芯片U13的3 脚，经过放大，通过U17的6脚接入A/D转换电路进行A/D转换，运放电路通过导线G10_l 和G10_2与微处理器Pl. 4和Pl. 5端连接；A/D转换芯片LTC2400的VREF端接入基准电压源ADR441的6脚，A/D转换芯片LTC2400的SCK端与微处理器的P0. 0端连接，SDO端与微处理器P0. 1端连接，CS端与微处理器的Pl. 3端连接；电压信号经放大后接入A/D转换VIN 端，按键输入与微处理器P2. 2、P2. 3、P2. 4、P2. 5、P2. 6和P2. 7连接。
5.根据权利要求2所述的测量埋地管道中直流电流的装置，其特征是所述电源模块的电路为锂电池经J31输出7. 2-8. 4V直流电压，由Q31和Q32输出分别加到U32稳压器 ADP3303-5、UiM稳压器ADP3303-3. 3的输入，其输出分别为+5V、+3. 3V ；由光电去耦合器 TLP421手动控制测试仪通断；分别对微处理器和模拟信号输入模块供电；通过U33电压变换器MAX660对运放电路供电-5V。
6.根据权利要求2所述的测量埋地管道中直流电流的装置，其特征是微处理器与串口通信模块采用RS-232通信连接，微处理器与模拟开关、A/D转换、液晶显示和存储器采用 SPI总线连接，微处理器与时钟采用1 总线连接，微处理器与运算放大器采用导线连接。
专利摘要本实用新型是一种能通过管道电流测试桩测量埋地管道中直流电流的装置。涉及测量电变量和管道系统技术领域。它是接电流测试桩c、d接线柱的电压采样输出接运放电路、运放电路输出接A/D转换电路，运放电路由导线接微处理器输出，A/D转换电路由SPI总线与微处理器连接；微处理器的按键输入接外加电流模块，外加电流模块与电流测试桩a、b接线柱连接，也与微处理器输出连接；液晶显示、存储器通过SPI总线与微处理器连接；时钟通过I2C总线与微处理器连接；电源与微处理器、按键输入、外加电流模块、电压采样、运放电路、A/D转换电路、液晶显示、时钟、存储器连接，为其供电。它测试真实、快捷和精度高。
文档编号G01R19/25GK201984108SQ20102068707
公开日2011年9月21日 申请日期2010年12月28日 优先权日2010年12月28日
发明者丰 张, 徐承伟, 毕武喜, 王维斌, 鹏 罗, 薛致远, 君 赵, 陈士利, 陈洪源 申请人:中国石油天然气股份有限公司