[发明专利]一种金属管道特性分析系统

摘要

本发明公开一种金属管道特性分析系统，包括：电流源，电阻网络，参考板，压差信号监测单元，差分放大电路，基于斩波技术的放大电路，移相电路，锁相放大电路，数模转换电路，主控电路，计算模块，分析模块。可直接获得各被测电极对之间的电阻，通过对电阻网络的分析，分析得到管道特性。能够节约电能，降低了对电子元件的要求，提高了易燃易爆环境下的安全性。

主权项

1.一种金属管道特性分析系统，其特征在于，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；该多个电极以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，所述参考板与管道同材质，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，连接至所述压差信号监测单元；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，连接至所述差分放大电路；用于对所述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，连接至所述锁相放大电路，用于将经所述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所述数字信号采样，并将所述采样结果输出至计算模块；计算模块，用于接收采样结果，并根据采样结果计算得到所述两个监测电极形成的电极对之间管道的指纹系数FC：其中，FC_ki(t)——电极对k_i在t时刻的指纹系数；v_ki(0)——电极对k_i在监测开始t＝0时的电压；v_k0(0)——参考电极对k₀在监测开始t＝0时的电压；v_ki(t)——电极对k_i在t时刻的电压；v_k0(t)——参考电极对k₀在t时刻的电压；分析模块，用于根据所述指纹系数FC分析得到所述金属管道特性。