[其他]IR降测试仪

说明书

本实用新型涉及IR降测试仪，更明确地说是用于地下管道、地下电缆、化工设备、淡水及海水中金属设施（如闸门、舰船、钢结构码头、钢筋混凝土结构等）电化学保护中电位测量的IR降测试仪。

在电化学保护中，保护电流在介质及被保护体的非金属复盖层上产生的电压降（IR降）如果被计算在保护电位之内，则可能造成保护不足或失效。过去经常采用断电法测量IR降的大小，测量仪表为电子示波器、长图记录仪、数字电压表等通用测量仪器，没有专用的IR降测试仪。这些仪器一般采用交流电供电，不仅笨重，而且抗干扰性能差，测量误差大，测量速度慢，读数和野外测量都不方便。

本实用新型的目的，在于提供一种能消除上述缺点，抗干扰性能强，测量准确，精度高，测量速度快，野外携带和测量方便的专用的IR降测试仪。

为了达到上述目的，本实用新型IR降测试仪由机壳、安装在机壳上的面板和安装在机壳内的电子线路所构成。电子线路由采集保持IR降信号的采样保持电路、将这一IR降信号进行逻辑处理的双向开关电路、将这一信号进行模／数转换的A／D转换电路、将转换后的数据进行处理的微计算机系统、将由微计算机系统处理后的数据进行锁存、译码并驱动数码显示的七段锁存译码驱动器和显示器以及向上述电路供给电能的直流电源所构成。采样保持电路由电容器和两只具有高输入阻抗的射极跟随器LF398构成。其中第一只的输入端直接与信号源相接，第二只的输入端与电容器的一端相连，电容器的另一端接第一只射极跟随器的输出端。这种连接方式可以获得高的输入阻抗。输入的电位测量信号进入两个采样保持电路。一路跟踪信号，另一路只跟踪信号的交流分量。用两只射极跟随器LF398保持跟踪两路信号，然后由双向开关分时地把两路信号分别送到A／D转换电路上进行模／数转换。转换后的两路数据在微计算机系统中经过相减处理，所得的差即为该采样点的直流电位。两只采样保持的射极跟随器LF398的控制信号是同步动作的，这样可使两路信号采样在同一时间内，以消除不必要的误差。为了降低成本，只用了一只A／D转换电路。双向开关电路和A／D转换电路分别为CMOS器件C514和ADC1211，可降低系统的功耗，提高测量速度，ADC1211的转换速率为200μS。C514双向开关为两路采样保持电路的转换开关。该电路传输门导通电阻典型值为1KΩ，和A／D转换电路的输入电阻200KΩ相比，其压降带来的误差，可在程序数据处理时加以修正。该电路的传输门截止电阻可达50MΩ左右，完全可消除其间的信号干扰。

微计算机系统由单片微处理机8039、单片微处理机的地址锁存器8212、单片微处理机8039的程序存贮器2716以及扩充单片微处理机8039的I／O接口的可程控并行外围接口8255A所构成。转换后的两路数据在计算机中经过相减处理，所得的差即为该采样点的直流电位。程序循环往复，每两直流电位进行比较看是否发生断电。断电时，电流I为零，IR降当然也为零。于是断电前的保护电位V₁和断电后的保护电位V₂之差便是IR降：

IR＝V₁－V₂

式中R为介质及被保护体的非金属复盖层的总电阻。V₂即为真正的保护电位。

在程序循环往复中，如未发生断电，则两直流电位相加取平均值，便做为该采样点的直流电位被保存，前一直流电位则被弃去。若比较结果发生了断电，则前一直流电位做为总电位被保存，紧跟着测量断电后的真实电位。总电位与真实电位之差即IR降。本实用新型的任务就是这样完成的。

本实用新型IR降测试仪抗干扰性能强，测量误差小，精度达到满度的±0.04％±1字，采样速度达2500次／秒。仪器用干电池供电，功耗小，体积和重量仅为过去的1／4～1／15，野外携带使用方便。仪器用数码管或其他方式显示，读数方便。该仪器可广泛应用于地下管道（油、水、气）、地下电缆、淡水及海水中金属设施（如闸门、舰船、钢筋混凝土结构、钢结构码头等）及化工设备的电化学保护的电位测量中。它可为电化学保护工程设计、正常运转提供真实准确的保护参数（IR降、真实保护电位V₂、总电位V₁及干扰电压的峰峰值等）。