陰極保護儀的製作方法
2023-06-01 21:10:16 1
專利名稱：陰極保護儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種保護裝置，特別是涉及一種適用於地下油氣管道，輸水管道，油井套管以及地下，水中各種金屬設施的保護儀，屬於金屬防腐蝕設備。
二背景技術：
在油田等輸送油、氣的管道經常會因所輸送物質內的酸、鹼性物質腐蝕損壞，化工等行業也存在類似的問題。傳統也有陰極保護儀，但其體積過大一般很大，對一些需要小型保護儀的場合不適用，並且它不能採用恆流和恆壓的工作方式，因過流或過壓易造成損壞，其對管道的保護效果不好，因此，開發一種能恆流或恆壓方式工作的陰極保護儀是個需要解決的問題。
三
發明內容
1、發明目的本實用新型提供一種陰極保護儀，其目的在於解決傳統陰極保護儀無恆流和恆壓的工作方式，故障率高，保護效果不好等方面存在的問題。
2、技術方案本實用新型是通過以下技術方案來實現的一種陰極保護儀，該保護儀主要包括外殼，外殼上設置的陰極接線端子、陽極接線端子、參比電極接線端子、保護復位開關、電位/電流調節器，電源開關，它們通過導線與外殼內的電路板上的電路部分連接；其特徵在於電路部分主要由參比電極通過恆電位/恆電流短接器接入信號放大器；信號放大器經過電位/電流調節後與觸發電路連接；觸發電路與可控矽整流迴路連接；可控矽整流迴路的陰極輸出與陰極接線端子連接；可控矽整流迴路的陽極輸出與陽極接線端子；陽極穿過電流互感器，電流互感器的信號輸出端與過電流保護電路和恆電位/恆電流短接器的一個端子連接；過電流保護電路與觸發電路連接，過電流保護電路上連接有保護復位開關。
電路部分的信號放大器主要由運算放大器U1構成，U1為LM224或LM124中的一種，它的內部分為四個獨立的運放器U1-1、U1-2、U1-3、U1-4，它們以級聯方式構成四運放放大電路，U1-1的輸出連接到觸發電路的第7腳；觸發電路主要由集成電路U2構成的觸發電路，U2為TCA785移相觸發集成控制電路；過流保護電路為通過電流互感器KT50A/P為穿芯式非接觸測量電流互感器，電流互感器取得的陽極電流信號通過電阻R1與運放電路的U1-4連接的輸入端12連接，U1-4的輸出端14經電阻R19接入電晶體L2，電晶體L2的集電極和發射集通過電阻R18和R17經過電阻R16連接到U2的第6腳，以截止U2輸出的觸發脈衝，切斷陽極輸出的電壓和電流，實現過流保護。
恆電位工作時電路部分的恆電位/恆電流短接器與參比電極連接；恆電流工作時電路部分的恆電位/恆電流短接器與電流互感器連接。
3、優點及效果通過本實用新型技術方案的實施，能夠很好地解決傳統陰極保護儀無恆流和恆壓的工作方式，故障率高，保護效果不好等方面存在的問題。本實用新型優點如下本實用新型可工作在恆電位工作方式或恆電流工作方式，保護方式靈活，保護效果好；過流保護電路當陽極電流過大時，可以很好對電路保護，不致因損壞電路，保護動作後形成自鎖，人工按復位開關後解鎖，提高了安全性，降低了故障率。
四
附圖1為本實用新型主要外觀結構示意圖；附圖2為本實用新型電路模塊示意圖；附圖3為本實用新型電路圖。
五具體實施方式
如附圖1所示，本實用新型陰極保護儀，該保護儀主要包括外殼1，外殼1上設置的陰極接線端子8、陽極接線端子7、參比電極接線端子4、保護復位開關6、電位/電流調節器5，電源開關3，它們通過導線與外殼1內的電路板2上的電路部分連接；如附圖2所示，電路部分主要由參比電極通過恆電位/恆電流短接器接入信號放大器；信號放大器經過電位/電流調節後與觸發電路連接；觸發電路與可控矽整流迴路連接；可控矽整流迴路的陰極與陰極接線端子連接；可控矽整流迴路的陽極與陽極接線端子；電流互感器連接到可控矽整流迴路的陽極上，並與過電流保護電路和恆電位/恆電流短接器的一個端子連接；過電流保護電路與觸發電路連接，它上連接有保護復位開關構成；恆電位工作時電路部分的恆電位/恆電流短接器與參比電極連接；恆電流工作時電路部分的恆電位/恆電流短接器與電流互感器連接。
如附圖3所示，電路部分的信號放大器主要由運算放大器U1構成，U1為LM224或LM124中的一種，它的內部分為四個獨立的運放器U1-1、U1-2、U1-3、U1-4，它們以級聯方式構成四運放放大電路，U1-1的輸出連接到觸發電路的第7腳；觸發電路主要由集成電路U2構成的觸發電路，U2為TCA785移相觸發集成控制電路；過流保護電路為通過電流互感器KT50A/P取得的陽極電流信號通過電阻R1與運放電路的U1-4連接的輸入端12連接，U1-4的輸出端14經電阻R19接入電晶體L2，電晶體L2的集電極和發射集通過電阻R18和R17經過電阻R16連接到U2的第6腳，以截止U2輸出的觸發脈衝，切斷陽極輸出的電壓和電流，實現過流保護。
電路板上標有KT50A/P的電流互感器是穿芯式非接觸測量電流互感器，它利用霍爾效應原理測量本實用新型輸出的陽極電流。從圖2上可見，從互感器M點輸出的電壓信號正比於流過穿芯導線的電流。這種互感器與常規電流互感器的不同點在於不僅可以測量交流電流，也可以測量直流或脈動電流。
儀器的工作原理可簡單地概括為當由於外界的某種原因造成電位或電流波動時，經過放大調節電路將誤差信號放大後控制可控矽觸發迴路，以調節主迴路的可控矽導通角度，從而使保護電位或陽極電流維持在預先設定的範圍內。
如附圖3所示，放大調節迴路所採用的是美國國家半導體器件公司生產的LM124或LM224，系軍品或工業品。在原理圖上標為U1，它是四運放集成電路，內有四個彼此獨立的運算放大器。觸發迴路U2則選用型號為TCA785移相觸發控制集成電路，TCA785是近期德國西門子公司開發的第三代最新產品，它的特點是可在很寬的溫度範圍內工作並具有優良的電氣性能。
誤差信號經U1處理後，由U1的第1腳加到TCA785U2的第11腳，用以調節主迴路可控矽的導通角度，從而實現控制儀器的輸出。
儀器設有過電流保護電路，電流信號仍取自於電流互感器。當陽極電流超過額定電流值時，一個低電平信號通過電晶體L2加到U2的第6腳，以截止U2輸出的觸發脈衝，切斷陽極輸出的電壓和電流。儀器一旦實行過流保護，便實行自鎖只要不人工幹預，儀器不會自動恢復輸出。這種功能是為防止外部短路或儀器過載運行而設計的保護措施。只有當外部短路故障被處理或者調節電流/電位旋鈕降低輸出後，再按一下過流復位按鈕，儀器才恢復正常輸出。
權利要求1.一種陰極保護儀，該保護儀主要包括外殼(1)，外殼(1)上設置的陰極接線端子(8)、陽極接線端子(7)、參比電極接線端子(4)、保護復位開關(6)、電位/電流調節器(5)、電源開關(3)，它們通過導線與外殼(1)內的電路板(2)上的電路部分連接；其特徵在於電路部分主要由參比電極通過恆電位/恆電流短接器接入信號放大器；信號放大器經過電位/電流調節後與觸發電路連接；觸發電路與可控矽整流迴路連接；可控矽整流迴路的陰極輸出與陰極接線端子連接；可控矽整流迴路的陽極輸出與陽極接線端子；陽極穿過電流互感器，電流互感器的信號輸出端與過電流保護電路和恆電位/恆電流短接器的一個端子連接；過電流保護電路與觸發電路連接，過電流保護電路上連接有保護復位開關。
2.根據權利要求1中所述的陰極保護儀，其特徵在於電路部分的信號放大器主要由運算放大器U1構成，U1為LM224或LM124中的一種，它的內部分為四個獨立的運放器U1-1、U1-2、U1-3、U1-4，它們以級聯方式構成四運放放大電路，U1-1的輸出連接到觸發電路的第7腳；觸發電路主要由集成電路U2構成的觸發電路，U2為TCA785移相觸發集成控制電路；過流保護電路為通過電流互感器KT50A/P為穿芯式非接觸測量電流互感器，電流互感器取得的陽極電流信號通過電阻R1與運放電路的U1-4連接的輸入端12連接，U1-4的輸出端14經電阻R19接入電晶體L2，電晶體L2的集電極和發射集通過電阻R18和R17經過電阻R16連接到U2的第6腳，以截止U2輸出的觸發脈衝，切斷陽極輸出的電壓和電流，實現過流保護。
3.根據權利要求1中所述的陰極保護儀，其特徵在於恆電位工作時電路部分的恆電位/恆電流短接器與參比電極連接；恆電流工作時電路部分的恆電位/恆電流短接器與電流互感器連接。
專利摘要本實用新型涉及一種陰極保護儀，該保護儀主要包括外殼，外殼上設置的陰極接線端子、陽極接線端子、參比電極接線端子、保護復位開關、電位電流調節器、電源開關，它們通過導線與外殼內的電路板上的電路部分連接；電路部分主要由參比電極通過恆電位/恆電流短接器接入信號放大器；信號放大器經過電位/電流調節後與觸發電路連接；觸發電路與可控矽整流迴路連接；可控矽整流迴路的陰極與陰極接線端子連接；可控矽整流迴路的陽極與陽極接線端子；電流互感器連接到可控矽整流迴路的陽極上，並與過電流保護電路和恆電位/恆電流短接器的一個端子連接；過電流保護電路與觸發電路連接，它上連接有保護復位開關構成。它使用方便，安全性好，故障率低。
文檔編號C23F13/06GK2811324SQ20052009210
公開日2006年8月30日 申請日期2005年8月8日 優先權日2005年8月8日
發明者曹大久, 王鳳山 申請人:瀋陽科金電子有限公司