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    重庆时时彩预计龙虎和: 一种烟囱内壁腐蚀检测器.pdf

    摘要
    申请专利号:

    重庆时时彩单双窍门 www.4mum.com.cn CN201410216154.4

    申请日:

    2014.05.21

    公开号:

    CN103969293A

    公开日:

    2014.08.06

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G01N 27/00申请日:20140521|||公开
    IPC分类号: G01N27/00 主分类号: G01N27/00
    申请人: 哈尔滨工程大学
    发明人: 李冰; 陈美远; 冯尧; 于海强; 赵劲中
    地址: 150001 黑龙江省哈尔滨市南岗区南通大街145号哈尔滨工程大学科技处知识产权办公室
    优先权:
    专利代理机构: 代理人:
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201410216154.4

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2016.05.04|||2014.09.03|||2014.08.06

    法律状态类型:

    授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明属于检测领域,特别涉及一种烟囱内壁腐蚀检测器。烟囱内壁腐蚀检测器,由腐蚀检测线、固定件、电极、主控箱和上位机组成,腐蚀检测线两根为一组,多组成阵列化放置,同组的两根检测线平行放置;固定件用于固定检测腐蚀线的位置,使之保持平行,并固定于烟囱内衬;两根腐蚀检测线的四端分别连接在两个四点式电极的四端,电极另外四端各自相连的两端分别连接在输入信号线和反馈信号线上。输入信号线和反馈信号线分别连接在主控箱的信号源部分和信号处理及报警部分上。本发明通过安装在烟囱内的腐蚀检测线可以感知到酸液,实现腐蚀情况的检测,检测过程自动安全,无需人员参与,能及时的发现烟囱的腐蚀,保障烟囱的安全使用。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  一种烟囱内壁腐蚀检测器,由腐蚀检测线、固定件、电极、主控箱和上位机组成,其特征在于:腐蚀检测线两根为一组,多组成阵列化放置,同组的两根检测线平行放置;固定件用于固定检测腐蚀线的位置,使之保持平行,并固定于烟囱内衬;两根腐蚀检测线的四端分别连接在两个四点式电极的四端,电极另外四端各自相连的两端分别连接在输入信号线和反馈信号线上。输入信号线和反馈信号线分别连接在主控箱的信号源部分和信号处理及报警部分上;主控箱包括信号源部分、信号处理及报警部分和485通信部分,信号源部分输出36V的交流信号,正极通过输入信号线和电极的公共端相连,负极接信号处理及报警部分中整流桥的一个输入端,信号处理及报警部分连接反馈信号线,反馈信号线的信号经过整流和电平转换后连接在MSP430单片机的I/O口上,MSP430单片机通过判断对应I/O口是否为高电平即可获得对应点的腐蚀情况,若检测到腐蚀,MSP430单片机将报警部分对应位输出I/O口置“1”,即可实现对应位的报警,MSP430还要完成每一次扫描后的腐蚀情况数据打包,并通过485通信部分发送给上位机。

    2.  根据权利要求1所述的一种烟囱内壁腐蚀检测器,其特征是:所述腐蚀检测线直径3毫米,材质为不锈钢,外表电镀防腐层。

    3.  根据权利要求1或2所述的一种烟囱内壁腐蚀检测器,其特征是:固定件用于固定检测腐蚀线的位置,使之保持平行,并固定于烟囱内衬,材质为尼龙。

    4.  根据权利要求3所述的一种烟囱内壁腐蚀检测器,其特征是:电极为四点式电极,材质为铜,外表电镀防腐层。

    5.  根据权利要求4所述的一种烟囱内壁腐蚀检测器,其特征是:上位机运行于PC端,通过解析来自主控箱的数据包,将腐蚀情况显示在PC界面上。

    说明书

    说明书一种烟囱内壁腐蚀检测器
    技术领域
    本发明属于检测领域,特别涉及一种烟囱内壁腐蚀检测器。
    背景技术
    在火电厂等企业,由于使用烟气脱硫技术使得烟囱的内壁防腐成为一大技术难题。烟囱排放的气体包括硫酸、盐酸及其镁、钠、钙盐等,当这些硫酸和盐类以蒸汽形式从烟囱内通过的时候,会在内壁凝集,由于这种气体的PH值在2左右,是酸性的腐蚀性液体,烟囱材料中的钢和水泥等会和其反应从而被破坏,大大降低了烟囱的使用寿命和安全性。因此必须对烟囱内壁进行防腐,保证烟囱的使用寿命,提高其安全性。
    工业上用的烟囱一般是这样构成的:混凝土墙体、保温层、内壁和防腐层。内壁包括内衬和内筒。在烟囱使用过程中,内存与混凝土墙体之间会因为各自材料的热膨胀西数和受热温度不同而产生滑移,从而产生间隙,因此一般会在两者的交接部分留出伸缩缝来缓解这种破坏。一般在伸缩缝上涂防腐胶的时候,其直接在外端直接涂,不考虑伸缩胶的伸缩余量,因此在伸缩缝的宽度变大的时候就会将防腐层撕裂,导致腐蚀液体进入内衬或者内筒对烟囱造成破坏。另外在烟囱内部,由于温度高低变化也会使得防腐层开裂,使得烟囱受到腐蚀。
    因此针对烟囱内壁的腐蚀检测设备的需求十分迫切。
    发明内容
    本发明的目的在于为了解决烟囱内壁的腐蚀检测问题,延长烟囱的使用寿命提高安全性,提供一种实用性强、可靠性高的烟囱内壁腐蚀检测器。
    本发明的目的是这样实现的:
    烟囱内壁腐蚀检测器,由腐蚀检测线、固定件、电极、主控箱和上位机组成,腐蚀检测线两根为一组,多组成阵列化放置,同组的两根检测线平行放置;固定件用于固定检测腐蚀线的位置,使之保持平行,并固定于烟囱内衬;两根腐蚀检测线的四端分别连接在两个四点式电极的四端,电极另外四端各自相连的两端分别连接在输入信号线和反馈信号线上。输入信号线和反馈信号线分别连接在主控箱的信号源部分和信号处理及报警部分上;主控箱包括信号源部分、信号处理及报警部分和485通信部分,信号源部分输出36V的交流信号,正极通过输入信号线和电极的公共端相连,负极接信号处理及报警部分中整流桥的一个输入端,信号处理及报警部分连接反馈信号线,反馈信号线的信号经过整流和电平转换后连接在MSP430单片机的I/O口上,MSP430单片机通过判断对应I/O口是否为高电平即可获得对应点的腐蚀情况,若检测到腐蚀,MSP430单片机将报警部分对应位输出I/O口置“1”,即可实现对应位的报警,MSP430还要完成每一次扫描后的腐蚀情况数据打包,并通过485通信部分发 送给上位机。
    腐蚀检测线直径3毫米,材质为不锈钢,外表电镀防腐层。
    固定件用于固定检测腐蚀线的位置,使之保持平行,并固定于烟囱内衬,材质为尼龙。
    电极为四点式电极,材质为铜,外表电镀防腐层。
    上位机运行于PC端,通过解析来自主控箱的数据包,将腐蚀情况显示在PC界面上。
    本发明的有益效果在于:
    本发明通过安装在烟囱内的腐蚀检测线可以感知到酸液,实现腐蚀情况的检测,检测过程自动安全,无需人员参与,能及时的发现烟囱的腐蚀,保障烟囱的安全使用;通过腐蚀检测线的大面积化、阵列化安装,能对腐蚀点进行全面、精确地定位,为烟囱修补工作减轻压力;通过定时扫描和上位机软件能同时实现现场报警和远程控制,在工业现场和控制室同时关注烟囱的腐蚀情况,保证及时发现,及时补救,保障烟囱的长期稳定使用。
    附图说明
    图1为本发明的系统框图;
    图2为本发明的应用示意图;
    图3为本发明的安装示意图;
    图4为本发明的腐蚀检测线和电极连接图;
    图5为本发明主控箱外部面板示意图;
    图6为本发明主控箱中的信号处理及报警电路的部分图。
    具体实施方式
    下面结合附图对该发明做进一步描述。
    本发明为了解决烟囱内壁的腐蚀检测问题,延长烟囱的使用寿命提高安全性,提供一种实用性强、可靠性高的烟囱内壁腐蚀检测器。本发明整个系统主要由腐蚀检测线、固定件、电极、主控箱和上位机组成。其中两根平行放置的腐蚀检测线作检测的主要部件,通过固定件固定两根腐蚀检测线使之保持平行,并固定于烟囱内衬,两根腐蚀检测线的四端分别连接在两个四点式电极的四端,电极另外四端各自相连的两端分别连接在输入信号线和反馈信号线上。主控箱的信号源部分通过输入信号线连接在电极的一端,电极的另外一端通过反馈信号线连接到主控箱的信号处理及报警部分上,经过信号处理和电平转换后输入给MSP430单片机,将腐蚀情况进行现场显示并打包通过485通信方式发送给上位机。每经过一个小时对电极腐蚀检测线进行一次检测,当酸液接触到腐蚀检测线时,电极会导通,信号反馈到信号处理及报警电路上,实现现场报警和告知上位机烟囱的腐蚀位置等信息。
    本发明的系统是由腐蚀检测线、固定件、电极、主控箱和上位机组成:
    1、腐蚀检测线:用于检测烟囱内壁某位置是否腐蚀,直径3毫米,材质为不锈钢,外表电镀防腐层。
    2、固定件:固定两根腐蚀检测线使之保持平行,并可固定于烟囱内衬,材质为尼龙。
    3、电极:为四点式电极,材质为铜,外表电镀防腐层。
    4、主控箱:主控箱主要包括信号源部分、信号处理及报警部分和485通信部分,信号源部分输出36V的交流信号,正极通过输入信号线和电极的公共端相连,负极接信号处理及报警部分中整流桥的一个输入端。信号处理及报警部分连接反馈信号线,反馈信号线的信号经过整流和电平转换后连接在MSP430单片机的I/O口上,MSP430单片机通过判断对应I/O口是否为高电平即可获得对应点的腐蚀情况,若检测到腐蚀,MSP430单片机将报警部分对应位输出I/O口置“1”,即可实现对应位的报警,MSP430还要完成每一次扫描后的腐蚀情况数据打包,并通过485通信部分发送给上位机。
    5、上位机:上位机是运行于PC上的应用程序,读取从主控箱485通信部分传输来的腐蚀情况数据包,并显示在PC界面上。
    本发明的技术方案是:将两根一定长度的腐蚀检测线平行布放于防腐砖和烟囱内衬之间并绕烟囱一周,两根腐蚀检测线的四端分别连接在两个四点式电极的四端,电极另外四端各自相连的两端分别连接在输入信号线和反馈信号线上。输入信号线和反馈信号线分别连接在主控箱的信号源部分和信号处理及报警部分上,主控箱每经过一个小时腐蚀情况进行一次检测,当酸液接触到腐蚀检测线时,反馈信号线就和输入信号线相连,在反馈信号线上就具有信号源输出的36V交流信号,通过信号处理部分的整流和电平转换之后对应I/O口变为高电平,MSP430单片机通过判断I/O口的高电平即可得知腐蚀的位置,将报警部分对应位输出I/O口置“1”,即可实现对应位的报警,在每次扫描完之后,将当次的腐蚀情况检测结果打包,通过485通信部分传输给上位机,上位机在接收到主控箱发来的腐蚀情况数据包后,通过解析数据将腐蚀情况显示在PC界面上,工作人员通过软件界面也能知道是否发生腐蚀及具体的腐蚀位置。
    结合图1,图1为本发明的系统框图。本发明整个系统主要由腐蚀检测线、固定件、电极、主控箱和上位机组成。将两根一定长度的腐蚀检测线平行布放于防腐砖和烟囱内衬之间并绕烟囱一周,两根腐蚀检测线的四端分别连接在两个四点式电极的四端,电极另外四端各自相连的两端分别连接在输入信号线和反馈信号线上。输入信号线和反馈信号线分别连接在主控箱的信号源部分和信号处理及报警部分上,主控箱每经过一个小时腐蚀情况进行一次检测,当酸液接触到腐蚀检测线时,反馈信号线就和输入信号线相连,在反馈信号线上就具有信号源输出的36V交流信号,通过信号处理部分的整流和电平转换之后对应I/O口变为高电 平,MSP单片机通过判断I/O口的高电平即可得知腐蚀的位置,将报警部分对应位输出I/O口置“1”,即可实现对应位的报警,在每次扫描完之后,将当次的腐蚀情况检测结果打包,通过485通信部分传输给上位机,上位机在接收到主控箱发来的腐蚀情况数据包后,通过解析数据将腐蚀情况显示在PC界面上,工作人员通过软件界面也能知道是否发生腐蚀及具体的腐蚀位置。
    结合图2,图2为本发明的应用示意图。本发明应用于烟囱内壁腐蚀情况检测,如图中所示,在烟囱内壁安装腐蚀检测线,并通过信号输入线和反馈信号线将烟囱内的情况反馈到主控箱,主控箱通过处理反馈信号线上的信号得出对应位置的腐蚀情况,并进行现场报警和将数据打包上传给上位机,上位机通过解析数据包将腐蚀情况显示在PC界面上。
    结合图3,图3为本发明的安装示意图。图中1为防腐胶泥,厚度为3mm,2为防腐砖,3为走线层贯穿线,4为布线周围的圆孔,5为易腐蚀位置,6为检测位置,7为烟囱的内衬。腐蚀检测线主要安装在烟囱内衬(7)里面,向内是防腐胶泥(1),然后是防腐砖(2),当防腐砖(2)损坏后防腐胶泥(1)也被腐蚀之后,酸液会渗透到烟囱内衬(7)里从而将电极接通而产生一个开关信号。
    安装本发明时需要在烟囱的内壁内衬周向挖出腐蚀检测线布放所需的指定宽度的槽:槽宽30毫米,深3毫米;电极布放处也需开槽用来将同一角度位置的电极相连:槽宽30毫米,深20毫米。将两根一定长度的腐蚀检测线平行布放于防腐砖和烟囱内衬之间并绕烟囱一周,两根腐蚀检测线的端头与两点式电极相连,电极的一端接在信号发生器电路中,电极的另一端连接在接线盒中,接线盒中有信号产生电路,以及接收处理信号的能力。从烟囱顶部至底部共布放25圈,每圈的长度为所处位置具体周长。每圈间隔10米。每圈放置8个电极,间隔45°。在每一个电极处一端与信号发生电路相连,所有电极共用一个信号线,另一端连接到接线盒中,输出信号线一线一用,相互隔离,电极两端连接处,胶封。
    结合图4,图4为本发明的腐蚀检测线和电极连接图。图中示意了个检测位置的两组腐蚀检测线和电极,每一组中两根腐蚀检测线的四端分别连接在两个四点式电极的四端,电极另外四端各自相连的两端分别连接在信号输入线和反馈信号线上。所有组通过公共端共用信号输入线,而反馈信号线一组一用,由于每一组的检测位置固定,所以通过判断输入信号的组号即可精确定位被腐蚀的位置,便于进行修补工作。
    结合图5,图5为本发明主控箱外部面板示意图。如图本发明主控箱外部正上方的面板上自左向右自上而下分别标识了故障1至故障20的指示灯,在面板的左下角为电源开关指示灯,右下角是进行实验测试的按钮。箱体的下侧为检测线接口,面板上部自左向右、自上而下依次均匀分布检测接口1至检测接口20,在面板的下部左侧为电源输入端口,右侧为485 数据传输端口。
    结合图6,图6为本发明主控箱中的信号处理及报警电路的部分图。U1为金升阳48V转5V的DC-DC??閃RF-4805S-1WR2,U2为AMS1117电压???,U3为双刀双掷继电器,U4为三极管9013,D1为IN4007稳压二极管,D2为红色发光二极管,C1、C2为0.1uF电容。如图所示,5V直流电压和IN4007(D1)的负极相连,同时与双刀双掷继电器(U3)的5脚相连。IN4007(D1)的正极和三极管9013(U4)的集电极相连,三极管9013(U4)的基极和MSP430单片机报警输出I/O口相连,三极管9013(U4)的发射极和电源地相连。红色发光二极管(D2)的负极与电源地相连,正极与双刀双掷继电器(U3)的6引脚相连。D2的两端与扬声器并联在一起。
    电极输入两端分别连接电桥的2和4处,电极的1端和3端分别和WRF-4805S-1WR2(U1)的1脚和2脚相连,WRF-4805S-1WR2(U1)的5脚和8脚悬空,6脚和C1的一端相连,7脚和C1的另一端相连,同时连接到AMS1117(U2)的1脚。AMS1117(U2)的3脚和C1的一端相连同时连接C2的一端同时连接到电源地上,C2的另一端和AMS1117(U2)的2脚相连,同时连接到MSP430的信号输入I/O口。
    当某位置发生腐蚀时,图中电桥的2和4端之间即有36V交流电压,经过整流桥变为直流电压,再通过U1变成5V直流电压,U2将5V的直流电压转换成3.3V的高电平信号,输入到MSP430单片机中,单片机在采集到高电平后即得知该位置发生腐蚀,将与U4基极相连的报警输出I/O置“1”,使得U3的5和6引脚相互连接,将5V的直流电压加载在D2和扬声器的两端,实现声光报警。同时MSP430单片机将腐蚀情况数据打包通过485通信方式传输给上位机显示在PC屏幕上。

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