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埋地压力管道智能检测装置

摘要

本发明公开了一种埋地压力管道智能检测装置。本发明包括整体试验检测装置、数据采集电路和后期数据传输存储处理。智能检测系统在定期检测或者远程检测的命令下产生检测激励信号,自动测量辅助电路接收到检测激励信号后开始工作,检测桩对被检测管道进行检测并通过相应参数接口连接电压/电流/电阻测量电路输出以下管道信息:管地电位、开路电位、交直流电流、杂散电流等参数;输出的参数信息通过模数转换电路传输到处理器中,并且通过串口协议利用无线数传模块传输到PC机中。通过本发明,减少由人工操作造成的测定值误差,解决相关技术中采用单一方法对复杂工况下被检测管道的检测结果不准确的问题。

著录项

  • 公开/公告号CN114966186A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2022-08-30

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 中国计量大学;

    申请/专利号CN202210850496.6

  • 发明设计人 李梦俊;王强;武军;刘钢海;胡栋;

    申请日2022-07-19

  • 分类号G01R19/25(2006.01);G01R15/12(2006.01);F17D5/00(2006.01);

  • 代理机构

  • 代理人

  • 地址 310018 浙江省杭州市学源街258号中国计量大学

  • 入库时间 2023-06-19 16:34:57

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2022-09-16

    实质审查的生效 IPC(主分类):G01R19/25 专利申请号:2022108504966 申请日:20220719

    实质审查的生效

说明书

技术领域

本发明涉及埋地压力管道技术领域,具体是一种用于检测埋地压力管道电位、交直流电流、杂散电流等多项数据的智能检测装置。

背景技术

埋地压力管道是一种涉及生命安全危险性较大的特种设备,压力管道犹如工业生产和城市生活的命脉,输送的介质往往具有易燃、易爆、有毒等较大危险性,埋地压力管道的安全与否直接关系到工业和城市的安全。金属管道受外部土壤酸碱度、细菌外腐蚀及内部介质对金属管道内腐蚀以及电化学腐蚀等影响,埋地金属管道会发生腐蚀穿孔,导致泄漏事故的发生,由于敷设在地下的金属管道腐蚀泄漏,无法及时发现,导致内部介质泄漏污染土壤、地下水甚至着火爆炸。为了防止发生意外事故,保证管道的安全运行,对其进行腐蚀、泄漏防护检测及检测十分重要。

目前,已有一些研究成果和发明可完成相关检测。但是,现有技术的检测方法只能单一的完成管道电位、交直流电流的测定,并且通常需要人为的重复作业,受天气、环境等影响较大。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种埋地压力管道智能检测装置,以解决上述背景技术中提到的问题。

为实现上述目的,本发明提供了一种用于检测埋地压力管道电位、电流、杂散电流等多项数据的智能检测装置,该装置包括:自动测量辅助电路、电压/电流测量电路、模数转换电路、主控制电路和上位机处理系统。自动辅助测量电路根据主控制电路产生的信号自动转换与被测管道的连接方式,同时结合电压/电流测量电路共同作用检测被测管道的电压、电流、电阻等参数;模数转换电路包括以微控制器为核心的A/D转换电路、电源电路等,读取AD芯片的数据,将模拟信号转换为数字信号等功能;主控制电路具备各参数检测控制,实现量程自动切换,数据存储、读取、传输等功能;上位机处理系统为PC机,具有无线数传模块实现无线通信功能,能够定时唤醒或远程唤醒检测装置工作。同时,装置还包括:恒流电源,提供测量电路需要的稳定电源;继电器,转换、传递检测信号;接线柱,连接检测装置与埋地管道和参比电极;参比电极,在测量其他电极电位值时作为参照。

进一步地,该装置还包括:数字隔离芯片,实现电子系统与用户之间的隔离,满足安全法规及降低接地环路的噪声。

进一步地,该装置还包括:太阳能电路板,实现检测装置的长时间工作要求。

电压电流测量电路包括电源电路部分,电源电路包括电源接口P1,第一过流保护开关F1、第二过流保护开关F2,第一稳压二极管D4、第二稳压二极管D5,第一极性电容C1、第二极性电容C2,第一电阻R1、第二电阻R5,第一发光二极管D1、第二发光二极管D3。电源接口P1是三脚插座,P1的1脚连接第一过流保护开关F1的一端,F1的另一端连接第一稳压二极管D4的阴极、第一极性电容C1的一端、第一电阻R1一端,第一电阻R1的另一端连接第一发光二极管D1的阳极,D1的阴极接地,P1的2脚连接第二稳压二极管D5的阴极、第一稳压二极管D4的阳极、第二极性电容C2的一端、第一极性电容C1的一端,P1的3脚连接第二过流保护开关F2的一端,F2的另一端连接第二稳压二极管D5的阳极、第二极性电容C2的一端、第一极性电容C1的一端、第二电阻R5的一端,R5的另一端连接第二发光二极管D3的阴极,D3的阳极接地。

电压电流测量电路还包括对外接口电路部分。对外接口电路包括对外接口P2,第一继电器U1、第二继电器U4、第三继电器U6、第四继电器U8、第五继电器U9、第六继电器U12,第三发光二极管D2、第四发光二极管D6、第五发光二极管D9、第六发光二极管D10、第七发光二极管D11、第八发光二极管D14,第三电阻R2、第四电阻R3、第五电阻R4、第六电阻R7、第七电阻R8、第八电阻R9、第九电阻R10、第十电阻R11、第十一电阻R12、第十二电阻R13、第十三电阻R14、第十四电阻R21、第十五电阻R22、第十六电阻R23、第十七电阻R30、第十八电阻R31、第十九电阻R33、第二十电阻R36、第二十一电阻R37、第二十二电阻R39、第二十三电阻R44、第二十四电阻R45、第二十五电阻R46,第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3、第四三极管Q4、第五三极管Q5、第六三极管Q6,第三二极管D7、第四二极管D8。对外接口P2是六脚接口,P2的1脚接入管道连接第一继电器U1的2脚和6脚,U1的1脚连接第三发光二极管D2的阳极,D2的阴极连接第五电阻R4的一端,R4的另一端连接U1的8脚、第一三极管Q1的3脚,Q1的1脚连接第三电阻R2的一端、第四电阻R3的一端,R2的另一端连接CH_PIPE端,R3的另一端与Q1的2脚共同接地,第一继电器U1的6脚连接第三二极管D7的阳极、第三二极管D8的阴极、第九电阻R10的一端、第十电阻R11的一端、第十一电阻R12的一端、第十二电阻R13的一端、第十三电阻R14端和电流测量I_OPA端;P2的2脚接入阴极保护连接第二继电器U4的2脚和6脚,U4的1脚连接第四发光二极管D6的阳极,D6的阴极连接第九电阻R9的一端,R9的另一端U4的8脚、第二三极管Q2的3脚,Q2的1脚连接第六电阻R7的一端、第七电阻R8的一端,R7的另一端连接CH_SC端,R8的另一端与Q2的2脚共同接地,第二继电器U4的6脚连接第三二极管D7的阴极、第三二极管D8的阳极、第九电阻R10的一端、第十电阻R11的一端、第十一电阻R12的一端、第十二电阻R13的一端、第十三电阻R14端和接地;P2的3脚接入参比电极1连接第三继电器U6的4脚和5脚,U6的1脚连接第五发光二极管D9的阳极,D9的阴极连接第十六电阻R23的一端,R23的另一端连接U6的8脚、第三三极管Q3的3脚,Q3的1脚连接第十四电阻R21的一端、第十五电阻R22的一端,R21的另一端连接CH_CSE_A,R22的另一端与Q3的2脚共同接地,第三继电器U6的6脚连接V_TR端;P2的4脚接入参比电极2连接第四继电器U8的4脚和5脚,U8的1脚连接第六发光二极管D10的阳极,D10的阴极连接第十七电阻R30的一端,R30的另一端连接U8的8脚、第四三极管Q4的3脚,Q4的1脚连接第十七电阻R30的一端、第十八电阻R31的一端,R30的另一端连接CH_CSE_B,R31的另一端与Q4的2脚共同接地,第四继电器U8的6脚连接V_TR端; P2的5脚接入参比电极3连接第五继电器U9的4脚和5脚,U9的1脚连接第七发光二极管D11的阳极,D11的阴极连接第二十二电阻R39的一端,R39的另一端连接U9的8脚、第五三极管Q5的3脚,Q5的1脚连接第二十电阻R36的一端、第二十一电阻R37的一端,R36的另一端连接CH_CSE_C,R37的另一端与Q5的2脚共同接地,第五继电器U9的6脚连接V_TR端;P2的6脚接入参比电极4连接第六继电器U12的4脚和5脚,U12的1脚连接第八发光二极管D14的阳极,D14的阴极连接第二十五电阻R46的一端,R46的另一端连接U12的8脚、第六三极管Q6的3脚,Q6的1脚连接第二十三电阻R44的一端、第二十四电阻R45的一端,R45的另一端连接CH_CSE_D,R44的另一端与Q6的2脚共同接地,第五继电器U12的6脚连接电压测量V_TR端。

电压电流测量电路还包括电流测量通道。电流测量通道包括第一运算放大器U2、第二运算放大器U3、第三运算放大器U7,第七继电器U5,第二十六电阻R61、第二十七电阻R15、第二十八电阻R6、第二十九电阻R16、第三十电阻R63、第三十一电阻R24、第三十二电阻R17、第三十三电阻R18、第三十四电阻R19、第三十五电阻R20、第三十六电阻R27、第三十七电阻R28、第三十八电阻R25、第三十九电阻R29,第七三极管Q7,第三极性电容C3、第四极性电容C4、第五极性电容C5、第六极性电容C11。I_OPA端连接第二十六电阻R61的一端,R61的另一端连接第一运算放大器U2的3脚,U2的2脚连接第二十七电阻R15的一端、第二十八电阻R6的一端,R15的另一端接地,R6的另一端连接U2的6脚、第二运算放大器U3的3脚,U2的4脚和7脚连接-5V_1端,U2的1、5、8脚悬空,U3的4脚连接-5V_1端,U3的7脚连接5V_1端,U3的1、5、8脚悬空,U3的2脚连接第二十九电阻R16的一端、第七继电器U5的3脚,R16的另一端接地,U3的6脚连接第三十四R18的一端、第三十五电阻R20的一端、第三十六电阻R27的一端,第七继电器U5的1脚连接5V_1端,U5的8脚连接第七三极管Q7的3脚,Q7的1脚连接第三十电阻R63的一端、第三十一电阻R24的一端,R63的另一端连接GAIN_CTL_2端,R24的另一端与Q7的2脚并联后接地,U5的7脚连接第三十二电阻R17的一端,R17的另一端连接第三十三电阻R18的一端,U5的5脚连接第三十四电阻R19的一端,R9的另一端连接第三十五电阻R20的一端,R18与R20的另一端与U3的6脚并联后串联R27的一端,R27的另一端连接第三十七电阻R28的一端、第三运算放大器U7的3脚,R28的另一端连接第六极性电容C11的一端、VREF_1.65V端,U7的1、5、8脚悬空,U7的2脚连接第四十三电阻R25的一端,R25的另一端连接U7的6脚、第三十九电阻R29的一端,U7的4脚连接-5V_1端,U7的7脚连接5V_1端,R29的另一端连接第五极性电容C5的一端、I_ADC端,C5的另一端接地。电源输入端与电源地端通过第三极性电容C3、第四极性电容C4相连。

电压电流测量电路还包括电流测量通道。电压测量通道包括第四十电阻R26、第四十一电阻R32、第四十二电阻R34、第四十三电阻R35、第四十四电阻R38、第四十五电阻R42、第四十六电阻R40、第四十七电阻R41、第四十八电阻R43、第四十九电阻R48、第五十电阻R49、第五十一电阻R50、 第五十二电阻R64、第五十三电阻R55、第五十四电阻R47、第五十五电阻R51、第五十六电阻R52、第五十七电阻R53、第五十八电阻R54、第五十九四电阻R56、第六十电阻R57、第六十一电阻R58,第一整流器D12、第二整流器D13,第一轨至轨运算放大器U10,第一差分放大器U11,第八继电器U13,第八三极管Q8,第七极性电容C7、第八机型电容C8、第九极性电容C9、第十极性电容C10、第十一极性电容C6、第十二极性电容C12,第一电压基准U15,第四运算放大器U14。V_TR端连接串联电阻第四十电阻R26、第四十一电阻R32、第四十二电阻R34、第四十三电阻R35、第四十四电阻R38,R38的另一端连接第四十五电阻R42的一端、第一整流器D12的一端、第四十六电阻R40的一端、第四十八电阻R43的一端,R42的另一端接地,D12的另一端与第二整流器D13一端连接,D13的另一端接地,第四十六电阻R40的另一端连接第一轨至轨运算放大器U10A的3脚,U10A的1脚和2脚连接R41的另一端,U10A的8脚连接5V_1端,U10A的4脚连接-5V_1端,第四十八电阻R43的另一端连接U10B的5脚,U10B的6脚连接第四十九电阻R48的一端、第五十电阻R49的一端,R48另一端接地,R49的另一端连接U10B的7脚、第一差分放大器U11的3脚,U11的1脚连接第十二极性电容C12的一端、第四运算放大器U14的6脚,C12的另一端接地,U11的2脚接地,4脚连接5V_1端,5脚连接第五十一电阻R50的一端、第八继电器U13的3脚,U11的6脚连接第五十四电阻R47,7脚连接-5V_1端,8脚悬空,第八集电器U13的1脚连接5V_1端,5脚连接串联电阻第五十七电阻R53、第五十八电阻R54,U13的7脚连接串联电阻第五十五电阻R51、第五十六电阻R52,U13的8脚连接第八三极管Q8的3脚,Q8的1脚连接第五十二电阻R64的一端、第五十三电阻R55的一端,R64的另一端连接GAIN_CTL_1端,R55的另一端接地,Q8的2脚接地,R52和R54的另一端并联连接第五十四电阻R47的一端,R47的另一端连接第十一极性电容C6的一端、V_ADC端,C6的另一端接地,第四运算放大器U14的1、5、8脚悬空,4脚接地,7脚连接5V_1端,3脚和6脚通过第六十一电阻R58相连,U14的2脚连接第五十九电阻R56的一端、第六十电阻R57的一端,R56的另一端连接第十极性电容C10的一端、第一电压基准U15的2脚,U15的1脚接入5V_1端输入电压并连接第九极性电容C9的阳极,C9的阴极、U15的3接口、C10的阴极接地。电源输入端5V_1与电源地端通过第七极性电容C7相连,电源输入端-5V_1与电源地端通过第八极性电容C8相连。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:

(1)本发明通过处理器控制测量电路以及辅助电路在进行不同参数测量时电路的自动切换,用于根据装置包括的电路获取的信号被检测埋地管道的以下至少之一:通电电位、断电电位、自然电位、交流电压、交流电流、直流电流、交直流杂散电流,解决了相关技术中采用单一方法对复杂工况下被检测对象的检测觉果不准确的问题,进而达到了在复杂工况下对被检测对象的检测结果更全面的效果。

(2)本发明智能检测装置存储有定时唤醒功能或者远程唤醒功能启动设备,根据实际需要可完成被测对象的定期定点的检测,然后利用装置内置的数据传输模块进行远距离传输,同时内置充电电池,通过电池供电可以保证装置长达数月的时间运行,并且装置拥有太阳能充电模块,排除检测装置断电的可能,解决了相关技术中需要耗费大量人力物力进行现场测量的问题,进而达到定期监测埋地管道运行数据的效果。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。

图1是本发明的系统结构图。

图2是本发明的总体框架示意图。

图3是本发明的装置接口示意图。

图4是本发明的电源电路图。

图5是本发明的对外接口电路图。

图6是本发明的电流测量通道电路图。

图7是本发明的电压测量通道电路图。

具体实施方式

需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为了是本技术领域的人员更好地理解本申请方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等适用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施例。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。

本实施例提供了一种埋地压力管道智能检测装置。如图1、图2所示,本装置包括电压/电流测量电路、自动测量辅助电路、模数转换电路、上位机处理系统。电压/电流测量电路包括对外接口电路、电流测量通道、电压测量通道、电源电路、控制器电路等,自动测量辅助电路包括电压测量辅助电路、电流测量辅助电路、通电测量电路、断电测量电路等,模数转换电路包括A/D转换电路、电源电路、按键电路、显示电路等,上位机处理系统为PC机,装置配备4个参比电极,参比电极材料是铜/饱和硫酸铜电极(CSE)。

测量牺牲阳极开路电位时,处理器1激活主控制电路16产生检测信号,自动辅助测量电路14根据接收到的检测信号断开牺牲阳极11与管道10的连接,断开继电器603与接线柱704和接线柱705的连接,断开继电器602与检测系统的连接,断开标准电阻5,将参比电极903放置在牺牲阳极埋设位置正上方的潮湿土壤12上,保证参比电极903底部与地表土壤12接触良好,电流电压采集电路17根据所测量的管道参数调整电路读取牺牲阳极的开路电位模拟信号,通过图2中的模数转换电路进行数模转换,转换后的数字信号通过处理器1串口传到PC机中,测量完成之后恢复牺牲阳极与埋地管道的连接。测量牺牲阳极接入点管地电位时,处理器1激活主控制电路16产生检测信号,自动辅助测量电路14根据接收到的检测信号断开继电器603与接线柱703和接线柱705的连接,断开标准电阻5,电流电压采集电路17根据所测量的管道参数调整电路读取管道的管地电位,然后自动辅助测量电路14断开继电器603与接线柱704的连接,闭合继电器603与接线柱705的连接,电流电压采集电路17根据所测量的管道参数调整电路读取管道的管地电位,当两次测量的管地电位相差小于2.5 mV时,取接线柱705测量的管地电位值作为该测试点的管地电位,通过图2中的模数转换电路进行模数转换,转换后的数字信号通过处理器1串口传到PC机中。测量牺牲阳极的输出电流时,处理器1激活主控制电路16产生检测信号,自动辅助测量电路14根据接收到的检测信号断开继电器603与接线柱703、接线柱704和接线柱705的连接,电流电压采集电路17根据所测量的管道参数调整电路读取牺牲阳极的输出电流,通过图2中的模数转换电路进行模数转换,转换后的数字信号通过处理器1串口传到PC机中。

所述参比电极材料采用铜/饱和硫酸铜电极(CSE),流过CSE的允许电流密度不大于5μA/cm2,电位漂移不能超过30mV。

图3是根据本发明的实施例的智能检测装置的测试桩接口示意图,如图3所示,在检测桩13上设置有自动辅助测量电路接口,自动辅助测量电路接受到激励信号后触发检测桩开始工作,对被检测管道进行检测,可选地,检测桩可以检测管地电压、开路电位、直流电流等参数,在检测桩上面设置有电流电压采集电路接口,电阻测量电路接口,用以对检测到的相应的管地电压、开路电位、直流电流等参数。

图4是根据本发明的实施例的电源电路部分,其具有电压转换的功能,将外部输入的高压电输入经过稳压芯片后转换为装置需要的电压输出,并且电源电路拥有部分保护功能,可以在外部电压失常时停止向控制电路供应电流,保护整个检测装置电路不受损害。电源电路包括电源接口P1,第一过流保护开关F1、第二过流保护开关F2,第一稳压二极管D4、第二稳压二极管D5,第一极性电容C1、第二极性电容C2,第一电阻R1、第二电阻R5,第一发光二极管D1、第二发光二极管D3。电源接口P1是三脚插座,P1的1脚连接第一过流保护开关F1的一端,F1的另一端连接第一稳压二极管D4的阴极、第一极性电容C1的一端、第一电阻R1一端,第一电阻R1的另一端连接第一发光二极管D1的阳极,D1的阴极接地,P1的2脚连接第二稳压二极管D5的阴极、第一稳压二极管D4的阳极、第二极性电容C2的一端、第一极性电容C1的一端,P1的3脚连接第二过流保护开关F2的一端,F2的另一端连接第二稳压二极管D5的阳极、第二极性电容C2的一端、第一极性电容C1的一端、第二电阻R5的一端,R5的另一端连接第二发光二极管D3的阴极,D3的阳极接地。

图5是根据本发明的实施例的对外接口电路部分,其用于连接外部检测桩,接受检测数据相关参数,并且能够起到自动调节、转换电路的作用。对外接口电路包括对外接口P2,第一继电器U1、第二继电器U4、第三继电器U6、第四继电器U8、第五继电器U9、第六继电器U12,第三发光二极管D2、第四发光二极管D6、第五发光二极管D9、第六发光二极管D10、第七发光二极管D11、第八发光二极管D14,第三电阻R2、第四电阻R3、第五电阻R4、第六电阻R7、第七电阻R8、第八电阻R9、第九电阻R10、第十电阻R11、第十一电阻R12、第十二电阻R13、第十三电阻R14、第十四电阻R21、第十五电阻R22、第十六电阻R23、第十七电阻R30、第十八电阻R31、第十九电阻R33、第二十电阻R36、第二十一电阻R37、第二十二电阻R39、第二十三电阻R44、第二十四电阻R45、第二十五电阻R46,第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3、第四三极管Q4、第五三极管Q5、第六三极管Q6,第三二极管D7、第四二极管D8。

对外接口P2是六脚接口,P2的1脚接入管道连接第一继电器U1的2脚和6脚,U1的1脚连接第三发光二极管D2的阳极,D2的阴极连接第五电阻R4的一端,R4的另一端连接U1的8脚、第一三极管Q1的3脚,Q1的1脚连接第三电阻R2的一端、第四电阻R3的一端,R2的另一端连接CH_PIPE端,R3的另一端与Q1的2脚共同接地,第一继电器U1的6脚连接第三二极管D7的阳极、第三二极管D8的阴极、第九电阻R10的一端、第十电阻R11的一端、第十一电阻R12的一端、第十二电阻R13的一端、第十三电阻R14端和电流测量I_OPA端;P2的2脚接入阴极保护连接第二继电器U4的2脚和6脚,U4的1脚连接第四发光二极管D6的阳极,D6的阴极连接第九电阻R9的一端,R9的另一端U4的8脚、第二三极管Q2的3脚,Q2的1脚连接第六电阻R7的一端、第七电阻R8的一端,R7的另一端连接CH_SC端,R8的另一端与Q2的2脚共同接地,第二继电器U4的6脚连接第三二极管D7的阴极、第三二极管D8的阳极、第九电阻R10的一端、第十电阻R11的一端、第十一电阻R12的一端、第十二电阻R13的一端、第十三电阻R14端和接地;P2的3脚接入参比电极1连接第三继电器U6的4脚和5脚,U6的1脚连接第五发光二极管D9的阳极,D9的阴极连接第十六电阻R23的一端,R23的另一端连接U6的8脚、第三三极管Q3的3脚,Q3的1脚连接第十四电阻R21的一端、第十五电阻R22的一端,R21的另一端连接CH_CSE_A,R22的另一端与Q3的2脚共同接地,第三继电器U6的6脚连接V_TR端;P2的4脚接入参比电极2连接第四继电器U8的4脚和5脚,U8的1脚连接第六发光二极管D10的阳极,D10的阴极连接第十七电阻R30的一端,R30的另一端连接U8的8脚、第四三极管Q4的3脚,Q4的1脚连接第十七电阻R30的一端、第十八电阻R31的一端,R30的另一端连接CH_CSE_B,R31的另一端与Q4的2脚共同接地,第四继电器U8的6脚连接V_TR端; P2的5脚接入参比电极3连接第五继电器U9的4脚和5脚,U9的1脚连接第七发光二极管D11的阳极,D11的阴极连接第二十二电阻R39的一端,R39的另一端连接U9的8脚、第五三极管Q5的3脚,Q5的1脚连接第二十电阻R36的一端、第二十一电阻R37的一端,R36的另一端连接CH_CSE_C,R37的另一端与Q5的2脚共同接地,第五继电器U9的6脚连接V_TR端;P2的6脚接入参比电极4连接第六继电器U12的4脚和5脚,U12的1脚连接第八发光二极管D14的阳极,D14的阴极连接第二十五电阻R46的一端,R46的另一端连接U12的8脚、第六三极管Q6的3脚,Q6的1脚连接第二十三电阻R44的一端、第二十四电阻R45的一端,R45的另一端连接CH_CSE_D,R44的另一端与Q6的2脚共同接地,第五继电器U12的6脚连接电压测量V_TR端。

图6是根据本发明的实施例的电流测量电路部分,接受对外接口电路传输的电流信号,测量被检管道的直流电流、交流电流、杂散电流等参数。电流测量电路包括第一运算放大器U2、第二运算放大器U3、第三运算放大器U7,第七继电器U5,第二十六电阻R61、第二十七电阻R15、第二十八电阻R6、第二十九电阻R16、第三十电阻R63、第三十一电阻R24、第三十二电阻R17、第三十三电阻R18、第三十四电阻R19、第三十五电阻R20、第三十六电阻R27、第三十七电阻R28、第三十八电阻R25、第三十九电阻R29,第七三极管Q7,第三极性电容C3、第四极性电容C4、第五极性电容C5、第六极性电容C11。

电流信息输入I_OPA端连接第二十六电阻R61的一端,R61的另一端连接第一运算放大器U2的3脚,U2的2脚连接第二十七电阻R15的一端、第二十八电阻R6的一端,R15的另一端接地,R6的另一端连接U2的6脚、第二运算放大器U3的3脚,U2的4脚和7脚连接-5V_1端,U2的1、5、8脚悬空,U3的4脚连接-5V_1端,U3的7脚连接5V_1端,U3的1、5、8脚悬空,U3的2脚连接第二十九电阻R16的一端、第七继电器U5的3脚,R16的另一端接地,U3的6脚连接第三十四R18的一端、第三十五电阻R20的一端、第三十六电阻R27的一端,第七继电器U5的1脚连接5V_1端,U5的8脚连接第七三极管Q7的3脚,Q7的1脚连接第三十电阻R63的一端、第三十一电阻R24的一端,R63的另一端连接GAIN_CTL_2端,R24的另一端与Q7的2脚并联后接地,U5的7脚连接第三十二电阻R17的一端,R17的另一端连接第三十三电阻R18的一端,U5的5脚连接第三十四电阻R19的一端,R9的另一端连接第三十五电阻R20的一端,R18与R20的另一端与U3的6脚并联后串联R27的一端,R27的另一端连接第三十七电阻R28的一端、第三运算放大器U7的3脚,R28的另一端连接第六极性电容C11的一端、VREF_1.65V端,U7的1、5、8脚悬空,U7的2脚连接第四十三电阻R25的一端,R25的另一端连接U7的6脚、第三十九电阻R29的一端,U7的4脚连接-5V_1端,U7的7脚连接5V_1端,R29的另一端连接第五极性电容C5的一端、I_ADC端,C5的另一端接地。电源输入端与电源地端通过第三极性电容C3、第四极性电容C4相连。

图7是根据本发明的实施例的电压测量电路部分,接受对外接口电路传输的电压信号,测量被检管道的管地电位、自然电位、开路电位等参数。电压测量通道包括第四十电阻R26、第四十一电阻R32、第四十二电阻R34、第四十三电阻R35、第四十四电阻R38、第四十五电阻R42、第四十六电阻R40、第四十七电阻R41、第四十八电阻R43、第四十九电阻R48、第五十电阻R49、第五十一电阻R50、 第五十二电阻R64、第五十三电阻R55、第五十四电阻R47、第五十五电阻R51、第五十六电阻R52、第五十七电阻R53、第五十八电阻R54、第五十九四电阻R56、第六十电阻R57、第六十一电阻R58,第一整流器D12、第二整流器D13,第一轨至轨运算放大器U10,第一差分放大器U11,第八继电器U13,第八三极管Q8,第七极性电容C7、第八机型电容C8、第九极性电容C9、第十极性电容C10、第十一极性电容C6、第十二极性电容C12,第一电压基准U15,第四运算放大器U14。

电压信息输入V_TR端连接串联电阻第四十电阻R26、第四十一电阻R32、第四十二电阻R34、第四十三电阻R35、第四十四电阻R38,R38的另一端连接第四十五电阻R42的一端、第一整流器D12的一端、第四十六电阻R40的一端、第四十八电阻R43的一端,R42的另一端接地,D12的另一端与第二整流器D13一端连接,D13的另一端接地,第四十六电阻R40的另一端连接第一轨至轨运算放大器U10A的3脚,U10A的1脚和2脚连接R41的另一端,U10A的8脚连接5V_1端,U10A的4脚连接-5V_1端,第四十八电阻R43的另一端连接U10B的5脚,U10B的6脚连接第四十九电阻R48的一端、第五十电阻R49的一端,R48另一端接地,R49的另一端连接U10B的7脚、第一差分放大器U11的3脚,U11的1脚连接第十二极性电容C12的一端、第四运算放大器U14的6脚,C12的另一端接地,U11的2脚接地,4脚连接5V_1端,5脚连接第五十一电阻R50的一端、第八继电器U13的3脚,U11的6脚连接第五十四电阻R47,7脚连接-5V_1端,8脚悬空,第八集电器U13的1脚连接5V_1端,5脚连接串联电阻第五十七电阻R53、第五十八电阻R54,U13的7脚连接串联电阻第五十五电阻R51、第五十六电阻R52,U13的8脚连接第八三极管Q8的3脚,Q8的1脚连接第五十二电阻R64的一端、第五十三电阻R55的一端,R64的另一端连接GAIN_CTL_1端,R55的另一端接地,Q8的2脚接地,R52和R54的另一端并联连接第五十四电阻R47的一端,R47的另一端连接第十一极性电容C6的一端、V_ADC端,C6的另一端接地,第四运算放大器U14的1、5、8脚悬空,4脚接地,7脚连接5V_1端,3脚和6脚通过第六十一电阻R58相连,U14的2脚连接第五十九电阻R56的一端、第六十电阻R57的一端,R56的另一端连接第十极性电容C10的一端、第一电压基准U15的2脚,U15的1脚接入5V_1端输入电压并连接第九极性电容C9的阳极,C9的阴极、U15的3接口、C10的阴极接地。电源输入端5V_1与电源地端通过第七极性电容C7相连,电源输入端-5V_1与电源地端通过第八极性电容C8相连。

本装置在完全符合国标GB/T 19285-2014的基础上,设计智能检测装置进一步提高了测试方式的自动化程度,提高了检测结果的精确度。通过上位机软件处理,快速高效地得到实验结果,保存数据,节省了人力物力,提高了效率。

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