土壤纵断面电压检测系统的制作方法

本实用新型涉及机械技术，尤其涉及一种土壤纵断面电压检测系统。

背景技术：

随着我国地下输油(气)管道建设的加快以及电气化铁路铺设里程的迅猛增长，导致地下输油(气)管道的运行环境日益恶化，保障地下输油(气)管道的安全成为目前油气输送过程中的重点。目前，由于输油(气)管道周围的土壤介质、细菌以及地下杂散电流的作用，埋在地下的输油(气)管道经常受到电化学腐蚀。其中，杂散电流是造成输油(气)管道腐蚀的最主要因素，并且杂散电流的电压值可以表征输油(气)管道的腐蚀情况。因此，为了分析地下输油(气)管道的腐蚀情况、降低地下杂散电流对输油(气)管道造成的腐蚀，需要对地下杂散电流的电压值进行测量。

现有技术中的电压检测装置，仅能够测量输油(气)管道埋设处地表处的土壤的杂散电流的电压，无法检测土壤纵断面的杂散电流的电压。

技术实现要素：

本实用新型提供一种土壤纵断面电压检测系统，能够检测土壤纵断面的杂散电流的电压。

本实用新型第一方面提供一种土壤纵断面电压检测系统，包括：埋地管道、至少一对电压检测装置和电压表；

所述埋地管道水平埋在土壤中，所述至少一对电压检测装置竖直埋在土壤中；

每个电压检测装置包括固定支架和至少一个参比电极，所述至少一个参比电极沿竖直方向间隔设置在所述固定支架上，所述固定支架的底端与所述埋地管道位于同一深度，每个参比电极连接一根参比电缆，且每对电压检测装置的两个电压检测装置的参比电极的个数和安装位置相同；

所述电压表，用于分别与所述每对电压检测装置位于同一深度的两个参比电极的参比电缆连接，以通过所述位于同一深度的两个参比电极和周围的土壤形成回路，测得所述位于同一深度的两个参比电极周围的土壤的电压。

进一步地，所述固定支架沿竖直方向上还设置有注水管，所述注水管上设置有与参比电极的个数相同的出水口，其中，所述每个参比电极对应一个出水口，所述每个参比电极对应的出水口与所述每个参比电极位于同一深度，所述每个参比电极对应的出水口用于为所述每个参比电极周围的土壤供水，以保证所述每个参比电极周围土壤的湿度。

进一步地，所述至少一个参比电极沿竖直方向间隔均匀设置在所述固定支架上，所述至少一个参比电极可拆卸的设置在所述固定支架上。

进一步地，所述注水管可拆卸的设置在所述固定支架上。

进一步地，所述电压检测装置包括两对电压检测装置，其中一对电压检测装置的底部与所述埋地管道连接，另一对电压检测装置的安装位置与所述埋地管道的安装方向垂直。

本实施例提供的土壤纵断面电压检测系统，包括埋地管道、至少一对电压检测装置和电压表，至少一对电压检测装置竖直埋在土壤中，每个电压检测装置包括固定支架和至少一个沿竖直方向间隔设置在固定支架的参比电极，电压表通过与每对电压检测装置位于同一深度的两个参比电极的参比电缆连接，以通过上述位于同一深度的两个参比电极和周围的土壤形成回路，测得上述位于同一深度的两个参比电极周围的土壤的电压。这样，不仅可以测量埋地管道埋设处地表的土壤的直流杂散电流的电压值，还可以测量埋地管道埋设处土壤纵断面不同深度处的土壤的直流杂散电流的电压值，进而可通过测出的不同深度处的土壤的直流杂散电流的电压值来准确的评价输油(气)管道埋设处的直流杂散电流对输油(气)管道的干扰状况，准确地评价输油(气)管道的腐蚀情况，以采取有效的措施阻止输油(气)管道的进一步腐蚀。

本实用第二方面提供一种土壤纵断面电压检测系统，包括：埋地管道、测试桩、电压检测装置和电压表；

所述埋地管道水平埋在土壤中，所述测试桩位于所述埋地管道附近的地表处，所述测试桩与所述埋地管道通过导线连接，所述电压检测装置竖直埋 在土壤中；

所述电压检测装置包括固定支架和至少一个参比电极，所述至少一个参比电极沿竖直方向间隔设置在所述固定支架上，所述固定支架的底端与所述埋地管道位于同一深度，每个参比电极连接一根参比电缆；

所述电压表，用于分别与所述测试桩和所述电压检测装置的任一参比电极的参比电缆连接，以通过所述测试桩、所述参比电极和周围的土壤形成回路，测得所述参比电极周围的土壤的电压。

进一步地，所述固定支架沿竖直方向上还设置有注水管，所述注水管上设置有与参比电极的个数相同的出水口，其中，所述每个参比电极对应一个出水口，所述每个参比电极对应的出水口与所述每个参比电极位于同一深度，所述每个参比电极对应的出水口用于为所述每个参比电极周围的土壤供水，以保证所述每个参比电极周围土壤的湿度。

进一步地，所述至少一个参比电极沿竖直方向间隔均匀设置在所述固定支架上，所述至少一个参比电极可拆卸的设置在所述固定支架上。

进一步地，所述注水管可拆卸的设置在所述固定支架上。

本实用新型第二方面提供的土壤纵断面电压检测系统，包括埋地管道、测试桩、电压检测装置和电压表，埋地管道水平埋在土壤中，测试桩位于埋地管道附近的地表处，测试桩与埋地管道通过导线连接，电压检测装置竖直埋在土壤中，电压检测装置包括固定支架和至少一个沿竖直方向间隔设置在固定支架的参比电极，电压表通过分别与测试桩和电压检测装置的任一参比电极的参比电缆连接，以通过测试桩、参比电极和周围的土壤形成回路，测得参比电极周围的土壤的电压。这样，不仅可以用来测量埋地管道埋设处地表的土壤的交流杂散电流的电压值，还可以用来测量埋地管道埋设处土壤纵断面不同深度处的土壤的交流杂散电流的电压值，进而可通过测出的不同深度处的土壤的交流杂散电流的电压值来准确的评价输油(气)管道埋设处的交流杂散电流对输油(气)管道的干扰状况，准确地评价输油(气)管道的腐蚀情况，以采取有效的措施阻止输油(气)管道的进一步腐蚀。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将 对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例一提供的土壤纵断面电压检测系统的整体结构示意图；

图2为本实用新型提供的土壤纵断面电压检测系统中的电压检测装置的结构示意图；

图3为本实用新型实施例二提供的土壤纵断面电压检测系统的整体结构示意图。

附图标记说明：

1：埋地管道；

210、220、230、240、250：电压检测装置；

21：固定支架；

22：参比电极；

23：参比电缆；

211：固定支架的底端；

24：注水管；

25：出水口；

3：电压表；

4：土壤；

5：测试桩；

6：地表。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范 围。

本实用新型提供一种土壤纵断面电压检测系统，以解决现有技术中的电压检测装置仅能够测量输油(气)管道埋设处地表处的土壤的杂散电流的电压，而无法测量土壤纵断面的杂散电流的电压的问题。

本实用新型提供的土壤纵断面电压检测系统，应用于油气输送领域，具体地可用于测量输油(气)管道埋设处的土壤纵断面不同深度的杂散电流的电压值。

下面以具体的实施例对本实用新型的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

图1为本实用新型实施例一提供的土壤纵断面电压检测系统的整体结构示意图；图2为本实用新型提供的土壤纵断面电压检测系统中的电压检测装置的结构示意图。本实施例提供的土壤纵断面电压检测系统，主要用来测量土壤中的直流杂散电流的电压值。请同时参照图1及图2，本实施例提供的土壤纵断面电压检测系统，包括埋地管道1、至少一对电压检测装置和电压表3，图1所示例子中包括两对电压检测装置，其中一对电压检测检测装置包括电压检测装置210和电压检测装置220，另一对电压检测装置包括电压检测装置230和电压检测装置240；

其中，埋地管道1水平埋在土壤4中，至少一对电压检测装置竖直埋在土壤4中；

每个电压检测装置包括固定支架21和至少一个参比电极22，至少一个参比电极22沿竖直方向间隔设置在固定支架21上，固定支架21的底端211与埋地管道1位于同一深度，每个参比电极22连接一根参比电缆23，且每对电压检测装置的两个电压检测装置的参比电极22的个数和安装位置相同；

电压表3，用于分别与每对电压检测装置位于同一深度的两个参比电极22的参比电缆23连接，以通过位于同一深度的两个参比电极22和周围的土壤4形成回路，测得上述位于同一深度的两个参比电极22周围的土壤4的电压。

需要说明的是，每个电压检测装置为电压检测装置210、220、230、240 中的其中一个。

具体地，埋地管道1以一定深度水平埋在土壤4中，且埋地管道1距离地表的深度是根据油气输送的具体要求设定的。

此外，当土壤纵断面电压检测系统只包括一对电压检测装置时，该一对电压检测装置可以埋设在埋地管道1的安装方向上(需要说明的是，埋地管道1的安装方向指埋地管道1安装好后，埋地管道1的长度方向)，且该一对电压检测装置的底部与埋地管道1的上表面连接。这样，通过该对电压检测装置，可以测得埋地管道1的安装方向上的土壤纵断面的不同深度的直流杂散电流的电压值。当然，该一对电压检测装置也可以不埋设在埋地管道1的安装方向，而是埋设在埋地管道1附近的土壤中即可。此外，该一对电压检测装置也可以埋设在与埋地管道1的安装方向垂直的方向上，即将该一对电压检测装置安装好后，该一对电压检测装置的连线与埋地管道1的安装方向垂直，且该一对电压检测装置中的两个电压检测装置距离埋地管道1的距离相等。这样，通过该对电压检测装置，可以测得与埋地管道1的安装方向垂直的方向上的土壤纵断面的不同深度的直流杂散电流的电压值。

进一步地，请参照图1，当土壤纵断面电压检测系统包括两对电压检测装置时，其中一对电压检测检测装置包括电压检测装置210和电压检测装置220，另一对电压检测装置包括电压检测装置230和电压检测装置240。此时，电压检测装置210和电压检测装置220的底部与埋地管道1连接，电压检测装置230和电压检测装置240的安装位置与埋地管道1的安装方向垂直。

具体地，电压检测装置210和电压检测装置220中的固定支架21的底端211与埋地管道1连接。并且，当将这四个电压检测装置安装好后，这四个电压检测装置呈十字形布置。

需要说明的是，电压检测装置230及电压检测装置240距离埋地管道1的距离相等。

图1所示的土壤纵断面电压检测系统，通过设置两对电压检测装置，可以同时测得埋地管道1的安装方向上的土壤纵断面的不同深度的直流杂散电流的电压值以及与埋地管道1的安装方向垂直的方向上的土壤纵断面的不同深度的直流杂散电流的电压值。

进一步地，请参照图2，具体地，参比电极22可以为硫酸铜(Cu/CuS04) 参比电极，当然也可以采用其他材质的参比电极，且参比电极22的个数根据埋地管道1距离地表的垂直距离确定。此外，至少一个参比电极22可以等间隔设置在固定支架21上，也可以不等间隔设置在固定支架21上。

需要说明的是，为了测量某一深度的土壤的杂散电流的电压值，需要保证每对电压检测装置的两个电压检测装置的参比电极22的个数和安装位置相同。

更具体地，固定支架21采用硬度高，强度高且耐腐蚀性高的材料制成，以防止变形。例如，固定支架21可以采用不锈钢或碳钢制成。

另外，本实施例中，参比电缆23具体可以是导线，电压表3具体可以是万用表。

本实施例提供的土壤纵断面电压检测系统，包括埋地管道、至少一对电压检测装置和电压表，至少一对电压检测装置竖直埋在土壤中，每个电压检测装置包括固定支架和至少一个沿竖直方向间隔设置在固定支架的参比电极，电压表通过与每对电压检测装置位于同一深度的两个参比电极的参比电缆连接，以通过上述位于同一深度的两个参比电极和周围的土壤形成回路，测得上述位于同一深度的两个参比电极周围的土壤的电压。这样，不仅可以测量埋地管道埋设处地表的土壤的直流杂散电流的电压值，还可以测量埋地管道埋设处土壤纵断面不同深度处的土壤的直流杂散电流的电压值，进而可通过测出的不同深度处的土壤的直流杂散电流的电压值来准确的评价输油(气)管道埋设处的直流杂散电流对输油(气)管道的干扰状况，准确地评价输油(气)管道的腐蚀情况，以采取有效的措施阻止输油(气)管道的进一步腐蚀。

请参照图2，在本实用新型一种可能的实现方式中，固定支架21沿竖直方向上还设置有注水管24，注水管24上设置有与参比电极22的个数相同的出水口25，其中，每个参比电极22对应一个出水口25，每个参比电极22对应的出水口25与每个电极22位于同一深度，每个参比电极22对应的出水口25用于为每个参比电极22周围的土壤4供水，以保证每个参比电极22周围土壤4的湿度。

具体地，注水管24可以为一中空的PVC管(Polyvinyl chloride，简称PVC)。而出水口25则为设置在注水管24上的通孔。

需要说明的是，注水管24可以是与固定支架21一体成形的注水管，也可以是与固定支架21独立地的注水管。

本实施例提供的土壤纵断面电压检测系统，通过在固定支架沿竖直方向上设置注水管，且注水管上设置有与参比电极的个数相同的出水口，并且上述每个参比电极对应一个出水口，上述每个参比电极对应的出水口与上述每个参比电极位于同一深度，上述每个参比电极对应的出水口用于为上述每个参比电极周围的土壤供水，以保证所述每个参比电极周围土壤的湿度。这样，在采用本实施例提供的系统对土壤的杂散电流的电压值进行测量之前，可以先通过注水管及出水口为参比电极周围的土壤供水，然后再测量土壤的电压，这样，由于土壤的湿度得到了保证，因此，可以提高测量的准确性。

可选地，至少一个参比电极22沿竖直方向间隔均匀设置在固定支架21上，至少一个参比电极22可拆卸的设置在固定支架21上。

具体地，参比电极22可以采用卡合、捆扎的方式可拆卸的设置在固定支架21上。

需要说明的是，由于硫酸铜参比电极22仅能够使用一次。因此，当将参比电极22以可拆卸的设置在固定支架21上时，这样，在每次测量结束后，可以更换新的参比电极22，从而使得本实施提供的系统可以重复使用。

本实用新型提供的土壤纵断面电压检测系统，通过将至少一个参比电极沿竖直方向间隔均匀设置在所述固定支架上，可以测量土壤纵断面等间隔深度处土壤的电压值，从而为研究土壤的电压值与深度的关系提供了基础数据。此外，本实用新型提供的土壤纵断面电压检测系统，通过将至少一个参比电极可拆卸的设置在所述固定支架上，这样，在每次测量结束后，可以更换新的参比电极，从而使得本实施提供的系统可以重复使用。

可选地，注水管24可拆卸的设置在固定支架21上。

具体地，注水管24可通过卡合、捆扎的方式可拆卸的设置在固定支架21上。

本实施例提供的土壤纵断面电压检测系统，通过将注水管可拆卸的设置在固定支架上。这样，在测量土壤的电压时，当土壤的湿度较高，不需要向土壤中注入时，可以将注水管拆卸下来。而当土壤的湿度较低，需要向土壤中注水以提高土壤的湿度时，可以将注水管设置在固定支架上，以通过注水 管向土壤注水，进而保证土壤的湿度较高。这样，通过将注水管可拆卸的设置在固定支架上，可以提高本实施例提供的土壤纵断面电压检测系统的应用灵活性。

图3为本实用新型实施例二提供的土壤纵断面电压检测系统。本实施例提供的土壤纵断面电压检测系统，主要用来测量土壤中的交流杂散电流的电压值。请同时参照图2和图3，本实施例提供的土壤纵断面电压检测系统，包括：埋地管道1、测试桩5、电压检测装置250和电压表3；其中，

埋地管道1水平埋在土壤4中，测试桩5位于埋地管道1附近的地表6处，测试桩5与埋地管道1通过导线连接，电压检测装置250竖直埋在土壤4中；

电压检测装置250包括固定支架21和至少一个参比电极22，至少一个参比电极22沿竖直方向间隔设置在固定支架21上，固定支架21的底端211与埋地管道1位于同一深度，每个参比电极22连接一根参比电缆23；

电压表3，用于分别与测试桩5和电压检测装置250的任一参比电极22的参比电缆23连接，以通过测试桩5、参比电极22和周围的土壤4形成回路，测得上述参比电极22周围的土壤4的电压。

具体地，埋地管道1以一定深度水平埋在土壤4中，且埋地管道1距离地表6的深度是根据油气输送的具体要求设定的。

需要说明的是，本实施例中，电压检测装置250中的固定支架21的底端211与埋地管道1的上表面接触。

此外，测试桩5为埋设埋地管道1时在埋地管道1附近的地表6处布设的阴极保护装置。测试桩5通过导线与埋地管道1的表面连接。并且，测试桩6的个数根据埋地管道1的长度确定，且多个测试桩5沿着埋地管道1的安装方向依次设置(其中，埋地管道1的安装方向指埋地管道1安装好后，埋地管道1的长度方向)。例如，在埋地管道1的长度方向上，可以在埋地管道1附近的地表6处每隔5米设置一个测试桩5。

需要说明的是，本实施例中的电压检测装置250的结构与实施例一中的电压检测装置的结构一样，此处不再赘述。

本实施例提供的土壤纵断面电压检测装置，包括埋地管道、测试桩、电压检测装置和电压表，埋地管道水平埋在土壤中，测试桩位于埋地管道附近的地表处，测试桩与埋地管道通过导线连接，电压检测装置竖直埋在土壤中，电压检测装置包括固定支架和至少一个沿竖直方向间隔设置在固定支架的参比电极，电压表通过分别与测试桩和电压检测装置的任一参比电极的参比电缆连接，以通过测试桩、参比电极和周围的土壤形成回路，测得参比电极周围的土壤的电压。这样，不仅可以用来测量埋地管道埋设处地表的土壤的交流杂散电流的电压值，还可以用来测量埋地管道埋设处土壤纵断面不同深度处的土壤的交流杂散电流的电压值，进而可通过测出的不同深度处的土壤的交流杂散电流的电压值来准确的评价输油(气)管道埋设处的交流杂散电流对输油(气)管道的干扰状况，准确地评价输油(气)管道的腐蚀情况，以采取有效的措施阻止输油(气)管道的进一步腐蚀。

可选地，请参照图2，固定支架21沿竖直方向上还设置有注水管24，注水管24上设置有与参比电极22的个数相同的出水口25，其中，每个参比电极22对应一个出水口25，每个参比电极22对应的出水口25与每个参比电极22位于同一深度，每个参比电极22对应的出水口25用于为每个参比电极22周围的土壤4供水，以保证每个参比电极22周围土壤4的湿度。

具体地，本实施例的具体实现过程、实现原理以及技术效果已经在实施例一中介绍，此处不再赘述。

进一步地，至少一个参比电极22沿竖直方向间隔均匀设置在固定支架21上，至少一个参比电极22可拆卸的设置在固定支架21上。

具体地，本实施例的具体实现过程、实现原理以及技术效果已经在实施例一中介绍，此处不再赘述。

进一步地，注水管24可拆卸的设置在固定支架21上。

具体地，本实施例的具体实现过程、实现原理以及技术效果已经在实施例一中介绍，此处不再赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或 者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。