[实用新型]一种金属管道特性检测系统

说明书

本实用新型公开一种金属管道特性检测系统，包括：电流源，向金属管道的待监测区域提供电流；电阻网络，电阻网络由在管道外壁焊接的监测电极形成的电极矩阵中的电极对之间的电阻形成；参考板，焊接在管道外壁；压差信号监测单元，测量得到任意两个监测电极之间的压差信号；差分放大电路，连接至压差信号监测单元；基于斩波技术的放大电路，连接至差分放大电路；锁相放大电路，连接至基于斩波技术的放大电路，将基于斩波技术的放大电路输出的信号的相位调整到与锁相放大电路的参考信号相同相位；数模转换电路，连接至锁相放大电路；主控电路，按设定的时间间隔对数字信号采样，将采样结果输出至计算模块。

技术领域

本实用新型涉及测量技术领域，具体而言，涉及一种金属管道特性检测系统。

背景技术

现有技术中，通常采用直流恒流电流源进行激励，获得被测管道的电位矩阵，通过监测各电极的电位变化情况来了解管道的腐蚀趋势的分析方案。这种方法需要采用很大的恒定电流，才能获得可测量的电压幅值。

发明人认为，大激励电流会使得系统中的相关电子元件发热严重；同时造成大的电能消耗。系统中还需要提供较粗的电缆；并且在易燃易爆环境下安全性能下降。

并且这种方法的精度在环境温度变化时、电极接触电阻时、环境电磁干扰时，容易受到影响，从而导致所检测数据的精度下降。

实用新型内容

本实用新型提供一种金属管道特性检测系统，用以克服现有技术中存在的至少一个问题。

根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种金属管道特性检测系统，包括：电流源，用于向金属管道的待监测区域提供电流；电阻网络，所述电阻网络由在管道外壁焊接的监测电极形成的电极矩阵中的电极对之间的电阻形成；该电极矩阵以X行Y列的形式排列；X、Y均为大于1的正整数；电阻网络中的每个电极间隔相同；参考板，焊接在管道外壁，所述参考板上焊接有一对参考电极；压差信号监测单元，用于测量得到任意两个监测电极之间的压差信号；差分放大电路，连接至压差信号监测单元；用于对压差信号监测单元的输出信号实现差分放大；基于斩波技术的放大电路，连接至差分放大电路；用于对差分放大电路的输出信号实现放大；锁相放大电路，连接至所述基于斩波技术的放大电路，用于将基于斩波技术的放大电路输出的信号的相位调整到与锁相放大电路的参考信号相同相位；并放大与所述锁相放大电路产生的参考信号相同频率的信号；数模转换电路，连接至锁相放大电路，用于将经锁相放大电路输出的模拟信号转换为数字信号；主控电路，用于按设定的时间间隔对数字信号采样，并将采样结果输出至计算模块。

可选地，所述电流源为正向激励电源。

可选地，所述正向激励电源为1Hz到1kHz频率可调的正向激励电流。

可选地，电阻网络中的监测电极间隔为管道壁厚度的2-3倍。

可选地，所述两个监测电极分别位于所述管道上的焊缝两侧。

可选地，所述参考板为与所述管道同材质的金属板。

本实用新型实施例的创新点包括：

1、本实用新型通过采用电流源及锁相放大技术，所需的激励电流要小1 到2个数量级，而又能提供更好的信噪比，对电子元件的要求更低，安全性也更好；同时能够实现测量被测管道敏感区域的电阻网络的变化数据，为了解和掌握管道腐蚀发展趋势的提供准确的数据基础；这是本实用新型实施例的创新点之一。

2、本实用新型采用电流源施加于管道被测区域，通过对被测区域的电极矩阵进行采样、信号放大、滤波、锁相放大及数-模转换，可直接获得各被测电极对之间的电阻，通过对电阻网络的信号检测，得到反映管道腐蚀的现状及发展趋势的准确数据，这是本实用新型实施例的创新点之一。