一种免拆装等电位装置的低电阻值检测电路的设计方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于电子测量、信号转换领域，具体的说是一种免拆装等电位装置的低电 阻值检测电路的设计方法。 技术背景
[0002] 近年来储油罐雷电破坏事故时有发生，不仅带来经济损失和生态影响，而且造成 恶劣的社会影响。据国际媒体报道每年发生的储罐火灾事故中有31%因雷电破坏引起。而 据国外有关资料分析，外浮顶储罐雷击着火的主要原因是浮盘与罐壁间的挥发性油气混合 物因直击雷或感应雷的放电而引起火灾。对于金属罐，国内外标准均将确保浮盘与罐壁等 电位连接作为最重要的防雷措施之一，并且对等电位连接装置布局方式和低阻抗电气连接 都做了严格要求。国际标准API-RP-545-2009规定，浮盘和罐壁之间需要适当数量的旁路 导体做直接的电气连接，即采用所谓的等电位装置方式，要求等电位装置两端的最大电阻 为0. 03 Q，旁路的等电位装置的平行间距不得大于30米，沿储罐圆周最少需要两处。因此 等电位连接装置的可靠性对储罐的防火安全尤为重要。
[0003] 等电位装置现场使用时，随着时间的推移，特别是两端金属连接点的氧化镑蚀，低 阻值性能会有大大降低，如果不被及时发现就会埋下巨大的安全隐患。
[0004] 等电位装置电阻测量为低电阻测量范畴，对于低电阻的测量有许多方法，但都不 能满足要求；一是一般等电位装置中的导体截面比较大，要求不小于50m nf，装置也比较 笨重，电阻要求<30毫欧，两端连接的接触电阻不能忽略，因此不能对原有的等电位装置进 行拆装测试，拆装下测试合格的装置但不能保证恢复安装后连接点的接触性能对装置的影 响。二是对于多个旁路的等电位装置，在不拆装的情况下，采用普通方法只能检测其等效 电阻，而无法检测某一个等电位体的阻值；H是现场等电位装置空间跨度大，有几十米的跨 度，环境对测量误差的影响已无法忽略，采用普通测试方法同样不能满足。
[0005] 因此等电位装置的电阻测量在国内尚无先例，属于国内空白。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是提供一种使用方便、操作简单快捷、检测精度高的可免拆装的等 电位装置低电阻值检测电路的设计方法。
[0007] 本发明的目的是该样实现的，一种免拆装等电位装置的低电阻值检测电路的设计 方法，其特征是；至少包括激励源、电流拾取单元、被测等电位单元、参考电缆、信号处理单 元，被测等电位单元和参考电缆上端接第一接线端子，下端接第二接线端子；被测等电位单 元和参考电缆套接有电流拾取单元，被测等电位单元和参考电缆并联连接，激励源通过第 一接线端子分流到被测等电位单元电流回路和参考电缆电流回路后到第二接线端子；第一 接线端子和第二接线端子分别与信号处理单元6A/D输入端电连接，电流拾取单元与信号 处理单元的A/D输入端电连接。
[0008] 所述的参考电缆上并行分布有温度补偿单元，温度补偿单元中的多点温度传感器 附着在参考电缆上。
[0009] 所述激励源为电流源或电压源。
[0010] 所述的温度补偿单元为多点温度传感器，多点温度信号接至温度转换单元后与处 理器电连接。
[0011] 所述电流拾取单元由两个电流传感器组成，两个电流传感器分别测试被测等电位 单元回路和参考电缆回路的电流，把被测回路的电流转换为电压信号。
[0012] 所述电流传感器采用非接触式电流传感器，电流传感器采用谢形电流传感器，W 方便现场使用。
[0013] 所述第一接线端子W金属浮顶为连接体，第二接线端子W金属罐体为连接体，金 属浮顶连接体和金属罐体连接体分别有四个连接点，四个连接点分别与参考电缆与被测等 电位单元、激励源和电压信号输出信号的一端相连，信号输出的另一端与参考电缆的末端 相连。
[0014] 所述的第一接线端子在金属浮顶上有4个导电连接点，分别对应41、81、(：1、01，第 二接线端子在金属罐体上有4个导电连接点，分别对应42、82八2、02，被测等电位单元一端 连接于B1点，另一端连接下端对应的B2点；参考电缆连接于C1点，下端对应C2点；激励源 上端连接于A1点，下端对应A2点；信号输出点的拾取位置分别取至连接体的D1点，下端为 D2点，参考电缆包括一个与信号处理单元电连接的上连接点E1点和下连接点E2。
[001引本发明的优点是： 1. 在不拆装原有等电位装置连接情况下即可测试包括等电位体接头接触电阻和等电 位体本身的电阻总和； 2. 可检测具有多旁路等电位装置同时工作的某一路等电位体的阻值，可检查在实际中 多路等电位装置免拆装情况下的局部问题，克服了检测等电位体电阻时需要拆装的弊端； 3. 有实时的温度补偿算法，检测精度高； 4. 可W推广到其他领域中的低阻值检测。
【附图说明】
[0016] 下面将结合实例对本发明做进一步说明： 图1是本发明实施例1检测电路等效电路模型图； 图2是本发明实施例2检测电路等效电路模型图； 图中；1、激励源，2、第一接线端子，3、电流拾取单元，4、被测等电位单元，5、参考电缆， 6、信号处理单元，7、AD转换单元，8、处理器，9、温度补偿单元，10、温度转换单元；11、第二 接线端子。
[0017] Rea:激励电流源正端A1接入点与金属罐体间的接触电阻 Rgbl:激励电流源正端A1接入点到参考电缆上C1接入点间的金属罐体电阻 Rgb2:激励电流源正端A1接入点到被测等电位体上B1接入点间的金属罐体电阻 Ra:参考电缆上端C1接入点与金属罐体间的接触电阻 Rga ;参考电缆上端C1接入点与信号输出D1接点之间的金属罐体电阻 Rcb:激励电流源负端A2接入点与金属浮顶间的接触电阻 Rfl:激励电流源负端A2接入点到参考电缆上C2接入点间的金属浮顶电阻 Rf2:激励电流源负端A2接入点到被测等电位体上B2接入点间的金属浮顶电阻 化：参考电缆下端C2接入点与金属浮顶间的接触电阻 R化；参考电缆下端C2接入点与信号输出点D2之间的金属罐体电阻。
【具体实施方式】 [001引 实施例1 如图1所示，一种免拆装等电位装置的低电阻值检测电路的设计方法，至少包括激励 源1、电流拾取单元3、被测等电位单元4、参考电缆5、信号处理单元6,被测等电位单元4和 参考电缆5上端接第一接线端子2，下端接第二接线端子11 ;被测等电位单元4和参考电缆 5套接有电流拾取单元3,被测等电位单元4和参考电缆5并联连接，激励源1通过第一接 线端子2分流到被测等电位单元4电流回路和参考电缆5电流回路后到第二接线端子11 ; 第一接线端子2和第二接线端子11分别与信号处理单元6A/D输入端电连接，电流拾取单 元3与信号处理单元6的A/D输入端电连接。
[0019] 工作时，激励源1向激励参考电缆5和被测等电位单元4分别提供恒流电流，电流 拾取单元3输出端与信号处理单元6电连接，使得被测等电位单元4和参考电缆5两路被 电流拾取单元3拾取的电压信号送到信号处理单元6 ;同时被测等电位单元4与