專利名稱：陰極保護(hù)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種保護(hù)裝置，特別是涉及一種適用于地下油氣管道，輸水管道，油井套管以及地下，水中各種金屬設(shè)施的保護(hù)儀，屬于金屬防腐蝕設(shè)備。
二背景技術(shù)：
在油田等輸送油、氣的管道經(jīng)常會因所輸送物質(zhì)內(nèi)的酸、堿性物質(zhì)腐蝕損壞，化工等行業(yè)也存在類似的問題。傳統(tǒng)也有陰極保護(hù)儀，但其體積過大一般很大，對一些需要小型保護(hù)儀的場合不適用，并且它不能采用恒流和恒壓的工作方式，因過流或過壓易造成損壞，其對管道的保護(hù)效果不好，因此，開發(fā)一種能恒流或恒壓方式工作的陰極保護(hù)儀是個需要解決的問題。
三
發(fā)明內(nèi)容
1、發(fā)明目的本實用新型提供一種陰極保護(hù)儀，其目的在于解決傳統(tǒng)陰極保護(hù)儀無恒流和恒壓的工作方式，故障率高，保護(hù)效果不好等方面存在的問題。
2、技術(shù)方案本實用新型是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的一種陰極保護(hù)儀，該保護(hù)儀主要包括外殼，外殼上設(shè)置的陰極接線端子、陽極接線端子、參比電極接線端子、保護(hù)復(fù)位開關(guān)、電位/電流調(diào)節(jié)器，電源開關(guān)，它們通過導(dǎo)線與外殼內(nèi)的電路板上的電路部分連接；其特征在于電路部分主要由參比電極通過恒電位/恒電流短接器接入信號放大器；信號放大器經(jīng)過電位/電流調(diào)節(jié)后與觸發(fā)電路連接；觸發(fā)電路與可控硅整流回路連接；可控硅整流回路的陰極輸出與陰極接線端子連接；可控硅整流回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(hù)電路和恒電位/恒電流短接器的一個端子連接；過電流保護(hù)電路與觸發(fā)電路連接，過電流保護(hù)電路上連接有保護(hù)復(fù)位開關(guān)。
電路部分的信號放大器主要由運(yùn)算放大器U1構(gòu)成，U1為LM224或LM124中的一種，它的內(nèi)部分為四個獨(dú)立的運(yùn)放器U1-1、U1-2、U1-3、U1-4，它們以級聯(lián)方式構(gòu)成四運(yùn)放放大電路，U1-1的輸出連接到觸發(fā)電路的第7腳；觸發(fā)電路主要由集成電路U2構(gòu)成的觸發(fā)電路，U2為TCA785移相觸發(fā)集成控制電路；過流保護(hù)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(yùn)放電路的U1-4連接的輸入端12連接，U1-4的輸出端14經(jīng)電阻R19接入晶體管L2，晶體管L2的集電極和發(fā)射集通過電阻R18和R17經(jīng)過電阻R16連接到U2的第6腳，以截止U2輸出的觸發(fā)脈沖，切斷陽極輸出的電壓和電流，實現(xiàn)過流保護(hù)。
恒電位工作時電路部分的恒電位/恒電流短接器與參比電極連接；恒電流工作時電路部分的恒電位/恒電流短接器與電流互感器連接。
3、優(yōu)點及效果通過本實用新型技術(shù)方案的實施，能夠很好地解決傳統(tǒng)陰極保護(hù)儀無恒流和恒壓的工作方式，故障率高，保護(hù)效果不好等方面存在的問題。本實用新型優(yōu)點如下本實用新型可工作在恒電位工作方式或恒電流工作方式，保護(hù)方式靈活，保護(hù)效果好；過流保護(hù)電路當(dāng)陽極電流過大時，可以很好對電路保護(hù)，不致因損壞電路，保護(hù)動作后形成自鎖，人工按復(fù)位開關(guān)后解鎖，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(jié)構(gòu)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(hù)儀，該保護(hù)儀主要包括外殼1，外殼1上設(shè)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(hù)復(fù)位開關(guān)6、電位/電流調(diào)節(jié)器5，電源開關(guān)3，它們通過導(dǎo)線與外殼1內(nèi)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恒電位/恒電流短接器接入信號放大器；信號放大器經(jīng)過電位/電流調(diào)節(jié)后與觸發(fā)電路連接；觸發(fā)電路與可控硅整流回路連接；可控硅整流回路的陰極與陰極接線端子連接；可控硅整流回路的陽極與陽極接線端子；電流互感器連接到可控硅整流回路的陽極上，并與過電流保護(hù)電路和恒電位/恒電流短接器的一個端子連接；過電流保護(hù)電路與觸發(fā)電路連接，它上連接有保護(hù)復(fù)位開關(guān)構(gòu)成；恒電位工作時電路部分的恒電位/恒電流短接器與參比電極連接；恒電流工作時電路部分的恒電位/恒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(yùn)算放大器U1構(gòu)成，U1為LM224或LM124中的一種，它的內(nèi)部分為四個獨(dú)立的運(yùn)放器U1-1、U1-2、U1-3、U1-4，它們以級聯(lián)方式構(gòu)成四運(yùn)放放大電路，U1-1的輸出連接到觸發(fā)電路的第7腳；觸發(fā)電路主要由集成電路U2構(gòu)成的觸發(fā)電路，U2為TCA785移相觸發(fā)集成控制電路；過流保護(hù)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(yùn)放電路的U1-4連接的輸入端12連接，U1-4的輸出端14經(jīng)電阻R19接入晶體管L2，晶體管L2的集電極和發(fā)射集通過電阻R18和R17經(jīng)過電阻R16連接到U2的第6腳，以截止U2輸出的觸發(fā)脈沖，切斷陽極輸出的電壓和電流，實現(xiàn)過流保護(hù)。
電路板上標(biāo)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(yīng)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于流過穿芯導(dǎo)線的電流。這種互感器與常規(guī)電流互感器的不同點在于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(dāng)由于外界的某種原因造成電位或電流波動時，經(jīng)過放大調(diào)節(jié)電路將誤差信號放大后控制可控硅觸發(fā)回路，以調(diào)節(jié)主回路的可控硅導(dǎo)通角度，從而使保護(hù)電位或陽極電流維持在預(yù)先設(shè)定的范圍內(nèi)。
如附圖3所示，放大調(diào)節(jié)回路所采用的是美國國家半導(dǎo)體器件公司生產(chǎn)的LM124或LM224，系軍品或工業(yè)品。在原理圖上標(biāo)為U1，它是四運(yùn)放集成電路，內(nèi)有四個彼此獨(dú)立的運(yùn)算放大器。觸發(fā)回路U2則選用型號為TCA785移相觸發(fā)控制集成電路，TCA785是近期德國西門子公司開發(fā)的第三代最新產(chǎn)品，它的特點是可在很寬的溫度范圍內(nèi)工作并具有優(yōu)良的電氣性能。
誤差信號經(jīng)U1處理后，由U1的第1腳加到TCA785U2的第11腳，用以調(diào)節(jié)主回路可控硅的導(dǎo)通角度，從而實現(xiàn)控制儀器的輸出。
儀器設(shè)有過電流保護(hù)電路，電流信號仍取自于電流互感器。當(dāng)陽極電流超過額定電流值時，一個低電平信號通過晶體管L2加到U2的第6腳，以截止U2輸出的觸發(fā)脈沖，切斷陽極輸出的電壓和電流。儀器一旦實行過流保護(hù)，便實行自鎖只要不人工干預(yù)，儀器不會自動恢復(fù)輸出。這種功能是為防止外部短路或儀器過載運(yùn)行而設(shè)計的保護(hù)措施。只有當(dāng)外部短路故障被處理或者調(diào)節(jié)電流/電位旋鈕降低輸出后，再按一下過流復(fù)位按鈕，儀器才恢復(fù)正常輸出。
權(quán)利要求1.一種陰極保護(hù)儀，該保護(hù)儀主要包括外殼(1)，外殼(1)上設(shè)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(hù)復(fù)位開關(guān)(6)、電位/電流調(diào)節(jié)器(5)、電源開關(guān)(3)，它們通過導(dǎo)線與外殼(1)內(nèi)的電路板(2)上的電路部分連接；其特征在于電路部分主要由參比電極通過恒電位/恒電流短接器接入信號放大器；信號放大器經(jīng)過電位/電流調(diào)節(jié)后與觸發(fā)電路連接；觸發(fā)電路與可控硅整流回路連接；可控硅整流回路的陰極輸出與陰極接線端子連接；可控硅整流回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(hù)電路和恒電位/恒電流短接器的一個端子連接；過電流保護(hù)電路與觸發(fā)電路連接，過電流保護(hù)電路上連接有保護(hù)復(fù)位開關(guān)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的陰極保護(hù)儀，其特征在于電路部分的信號放大器主要由運(yùn)算放大器U1構(gòu)成，U1為LM224或LM124中的一種，它的內(nèi)部分為四個獨(dú)立的運(yùn)放器U1-1、U1-2、U1-3、U1-4，它們以級聯(lián)方式構(gòu)成四運(yùn)放放大電路，U1-1的輸出連接到觸發(fā)電路的第7腳；觸發(fā)電路主要由集成電路U2構(gòu)成的觸發(fā)電路，U2為TCA785移相觸發(fā)集成控制電路；過流保護(hù)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(yùn)放電路的U1-4連接的輸入端12連接，U1-4的輸出端14經(jīng)電阻R19接入晶體管L2，晶體管L2的集電極和發(fā)射集通過電阻R18和R17經(jīng)過電阻R16連接到U2的第6腳，以截止U2輸出的觸發(fā)脈沖，切斷陽極輸出的電壓和電流，實現(xiàn)過流保護(hù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的陰極保護(hù)儀，其特征在于恒電位工作時電路部分的恒電位/恒電流短接器與參比電極連接；恒電流工作時電路部分的恒電位/恒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(hù)儀，該保護(hù)儀主要包括外殼，外殼上設(shè)置的陰極接線端子、陽極接線端子、參比電極接線端子、保護(hù)復(fù)位開關(guān)、電位電流調(diào)節(jié)器、電源開關(guān)，它們通過導(dǎo)線與外殼內(nèi)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恒電位/恒電流短接器接入信號放大器；信號放大器經(jīng)過電位/電流調(diào)節(jié)后與觸發(fā)電路連接；觸發(fā)電路與可控硅整流回路連接；可控硅整流回路的陰極與陰極接線端子連接；可控硅整流回路的陽極與陽極接線端子；電流互感器連接到可控硅整流回路的陽極上，并與過電流保護(hù)電路和恒電位/恒電流短接器的一個端子連接；過電流保護(hù)電路與觸發(fā)電路連接，它上連接有保護(hù)復(fù)位開關(guān)構(gòu)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(yōu)先權(quán)日2005年8月8日
發(fā)明者曹大久, 王鳳山 申請人:沈陽科金電子有限公司