[发明专利]一种电场矩阵测厚系统中的压接式测量电极装置

说明书

技术领域

本发明涉及金属腐蚀监测领域，通过测量矩阵电极间的电阻方式来计算金属管道腐蚀减薄速率，特别涉及一种电场矩阵测厚系统中的压接式测量电极装置。

背景技术

在线实时监测金属管道内部腐蚀减薄速率的方法有多种，如：采用腐蚀探针插入到管道内部，通过测量探针敏感元件在管道内腐蚀介质中的腐蚀速率，以此来代替管道内腐蚀介质对管道的腐蚀速率。或采用超声波测厚法，在金属管道外壁直接测量管道剩余壁厚等。

其中，还有一种电场矩阵式管道剩余壁厚测量方法，如图1所示，以被测管道的壁厚、材质等为依据，以一定的间隔在被测管道外部焊接若干个M3螺柱作为测量电极，组成测量矩阵。在矩阵二侧施加电位,在被测区域形成一个稳定的电场，通过测量每个电极的电位值，记录汇总形成本区域的电场特征。管道内部被腐蚀介质腐蚀减薄后，矩阵间的电阻值会发生变化，引起电场特征的改变，根据电场特征的变化趋势，判断出内壁的腐蚀形态及计算管道的腐蚀减薄速率。电场矩阵测厚法是一个很好的腐蚀测量技术，一是传感器不用插到管道内部，不用破坏原管道的完整性；二是测量的是一个区域，可以测量出区域范围内的局部腐蚀和均允腐蚀，这是一般其它技术所达不到的。

电场矩阵测厚技术在实际执行中，用于测量的电极（螺柱）通常采用焊接方式，焊接方式不容易出现脱落松动等情况，在系统长时间运行的情况下，可以减少故障率。但在实际执行中，有一定的操作难度，主要有二个原因。一是多为石油石化企业，现场有防爆的要求，轻易不允许焊接施工。二是焊接多多少少会给被测管道的完整性造成一定的破坏，在一些高温、高压、易爆场所，出现任何一点不确定性，都是有很大风险的。所以有很多场所不具备安装条件或不允许安装。

发明内容

本发明就是基于上述情况而发明的，在执行中，采用一种端子压接式方法，避免了焊接所造成的不确定风险。

本发明中，电场矩阵测厚产品的电极不与被测管道焊接，而是采用压接方式，通过固定架、电极滑动腔、绝缘隔离压接端子、强力压簧、压紧螺母等结构，把绝缘隔离端子弹性压接到管道表面，保证在热涨冷缩或振动等情况下都能可靠连接，不出现松动情况。还可以有效的避免焊接对管道完成性造成的破坏。

采用的技术方案是：

一种电场矩阵测厚系统中的压接式测量电极装置，包括多个绝缘隔离端子和安装架，所述多个绝缘隔离端子结构相同，每个绝缘隔离端子均由滑动轴套、测量端子笔、压紧弹簧、弹簧压紧帽构成，所述的测量端子笔，包括金属测量电极和滑动轴，滑动轴轴向开设有通孔，金属测量电极装配在滑动轴的通孔内，金属测量电极的外表面与滑动轴的通孔的内壁通过绝缘隔离层固定连接成一体，构成测量端子笔，其中金属测量电极与其它所有件均绝缘隔离，金属测量电极末尾部通过螺母压紧测量信号线端子；

滑动轴由耐高温绝缘材质制做，金属测量电极由软金属制成，滑动轴和金属测量电极可以通过螺纹连接成一体，或者滑动轴由金属制做，金属测量电极由软金属制做，滑动轴和金属测量电极之间通过玻璃烧结技术固定成一体，保证金属测量电极与外部其它部件绝缘隔离。

测量端子笔装配在滑动轴套的内孔中，测量端子笔与滑动轴套间隙配合，测量端子笔能够在轴套的内孔中旋转并沿轴向滑动，滑动轴外侧中下部设置有凸肩，滑动轴套的内壁的中下部设置有阻挡部，滑动轴的凸肩向下滑动时能够卡止在滑动轴套的阻挡部上，对滑动轴进行限位，使测量端子笔下端的圆锥头只能伸出滑动轴套一部分，不能向下脱出滑动轴套；测量端子笔上部外侧套设有压紧弹簧，压紧弹簧的下端被滑动轴外侧中下部的凸肩限位，弹簧压紧帽与滑动轴套的上部螺纹连接，压紧弹簧的上端抵顶在弹簧压紧帽的环形下端面上；弹簧压紧帽向下旋动压紧压紧弹簧，从而靠弹力使测量端子笔向下压紧，其压紧力可通过旋转弹簧压帽调整。

所述的安装架，包括两个紧固螺栓、固定上管套、高温绝缘垫块、固定下管套；固定上管套上按实际需求数量与距离开设有多个螺纹通孔，每个螺纹孔装配一个绝缘隔离端子，绝缘隔离端子与固定上管套的螺纹通孔螺纹连接，固定上管套下管径略微大于被测管道外管径，固定上管套与高温绝缘垫块以螺纹方式或销轴方式固定连接成一体，固定上管套通过两个紧固螺栓与固定下管套夹紧在被测管道上，通过高温绝缘垫块隔离，使固定上管套下管径与被测管道外管径间形成一个均匀的缝隙；所有的端子笔下端的金属圆锥头均通过压紧弹簧压紧在被测管道外壁上。