CN109613202A - 管道腐蚀度测量仪信号校准装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了管道腐蚀度测量仪信号校准装置，包括频率采集电路、分频反馈电路和缓冲输出电路，所述频率采集电路采集管道腐蚀度测量仪工作时的模拟信号频率，所述分频反馈电路运用电感L1、电容C4、电容C5组成分频电路对频率采集电路输出信号分频，然后运用三极管Q3、三极管Q2、三极管Q4和二极管D4、二极管D5组成的推挽电路对信号处理，最后经运放器AR1、运放器AR3组成的恒压电路稳压后输入缓冲输出电路内，并且运用运放器AR2反馈信号至三极管Q2发射极电位处，最后所述缓冲输出电路运用电阻R16、电容C8和三极管Q5组成缓冲电路对信号缓冲后输出，能够将模拟信号频率转化为管道腐蚀度测量仪的模拟信号的补偿信号，同时对信号进行自动校准。

Description

管道腐蚀度测量仪信号校准装置

技术领域

本发明涉及信号校准技术领域，特别是涉及管道腐蚀度测量仪信号校准装置。

背景技术

管道腐蚀检测是指以检测管壁腐蚀等金属损失为目的的管道内检测，用以了解在役管道于工作环境中受到损伤的情况，确保在管道发生严重问题前检测出缺陷和损伤，而管道腐蚀度测量仪信号校准装置是对采集的信号校准，提高管道腐蚀度测量仪的测量精度，然而实际中，管道腐蚀检测仪的工作环境不可控，当遇到强磁场环境时，管道腐蚀度测量仪控制终端接收到的模拟信号就会跳频，甚至在传输中会因信号功率不足导致信号失真，严重影响管道腐蚀度测量仪的测量精度。

所以本发明提供一种新的方案来解决此问题。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的在于提供管道腐蚀度测量仪信号校准装置，具有构思巧妙、人性化设计的特性， 能够将模拟信号频率转化为管道腐蚀度测量仪的模拟信号的补偿信号，同时对信号进行自动校准，稳定信号频率。

其解决的技术方案是，管道腐蚀度测量仪信号校准装置，包括频率采集电路、分频反馈电路和缓冲输出电路，所述频率采集电路采集管道腐蚀度测量仪工作时的模拟信号频率，该模拟信号为管道腐蚀度测量仪控制终端接收的信号，运用三极管Q1、二极管D3和三端可控硅VTL1滤除异常信号，所述分频反馈电路运用电感L1、电容C4、电容C5组成分频电路对频率采集电路输出信号分频，然后运用三极管Q3、三极管Q2、三极管Q4和二极管D4、二极管D5组成的推挽电路对信号处理，既提高电路的负载能力，又提高开关速度，最后经运放器AR1、运放器AR3组成的恒压电路稳压后输入缓冲输出电路内，并且运用运放器AR2反馈信号至三极管Q2发射极电位处，校准分频反馈输出信号导通值，最后所述缓冲输出电路运用电阻R16、电容C8 和三极管Q5组成缓冲电路对信号缓冲后输出，也即是补偿管道腐蚀度测量仪工作时的模拟信号；

所述分频反馈电路包括电感L1，电感L1的一端接电阻R2、电阻R5的一端和电容C4的一端，电容C4的另一端接电感L2、电容C7的一端，电感L2的另一端接地，电容C7的另一端接电阻R8的一端，电阻R8的另一端接三极管Q2的发射极、电阻R9的一端，电感L1的另一端接电感L3的一端和电容C5、电容C6的一端以及电阻R5的另一端，电容C6的另一端接电阻R6的一端，电阻R6、电容C5的另一端接地，电感L3 的另一端接二极管D4的负极和二极管D5的正极，二极管D4的正极接三极管Q3的基极和电阻R7的一端，三极管Q3的集电极接电阻R7的另一端和三极管Q4的集电极、二极管D7的正极、运放器AR1的同相输入端以及电源+5V，三极管Q3的发射极接三极管Q2的集电极、三极管Q4的基极，三极管Q2的基极接二极管D5的负极，三极管Q4的发射极接电阻R10的一端，电阻R10的另一端接地，运放器AR1的反相输入端接电阻R11、电阻R12的一端和二极管D6的负极，电阻R11的另一端接地，运放器AR1的输出端接电阻R12的另一端、二极管D6的正极和电阻R14的一端，电阻R14的另一端接电阻R15的一端和运放器AR3的反相输入端，运放器AR3的同相输入端接二极管D7的负极，运放器AR3的输出端接电阻R15的另一端、二极管D9的正极和运放器AR2的同相输入端，运放器AR2的反相输入端接稳压管D8的负极和电阻R13的一端，运放器AR2的输出端接电阻R9的另一端和电阻R13的另一端。

由于以上技术方案的采用，本发明与现有技术相比具有如下优点；

1. 运用电感L1滤除高频信号杂波，电容C5为旁路电容，能够将电感L3处的信号稳定为低频信号，电容C4为去耦电容，滤除信号中的低频信号，将三极管Q2发射极稳定为高频信号，实现了对信号频率的调节，然后运用三极管Q3、三极管Q2、三极管Q4和二极管D4、二极管D5组成的推挽电路对信号处理，既提高电路的负载能力，又提高开关速度。

2.运放器AR1、运放器AR3组成的恒压电路稳压后输入缓冲输出电路内，同时运放器AR1、运放器AR2也为放大运放器，提高信号功率，保证补偿信号的强度，为了避免运放器AR3输出电位过高，导致补偿信号会破坏电路，运用运放器AR2反馈信号至三极管Q2发射极电位处，进一步校准分频反馈输出信号导通值，实现了对信号的自动校准，最后运用电阻R16、电容C8 和三极管Q5组成缓冲电路对信号缓冲后输出，也即是补偿管道腐蚀度测量仪工作时的模拟信号，防止信号失真。

附图说明

图1为本发明管道腐蚀度测量仪信号校准装置的模块图。

图2为本发明管道腐蚀度测量仪信号校准装置的原理图。

图3为本发明管道腐蚀度测量仪信号校准装置分频反馈电路原理图。

具体实施方式

有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1至附图3对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。

实施例一，管道腐蚀度测量仪信号校准装置，包括频率采集电路、分频反馈电路和缓冲输出电路，所述频率采集电路采集管道腐蚀度测量仪工作时的模拟信号频率，该模拟信号为管道腐蚀度测量仪控制终端接收的信号，运用三极管Q1、二极管D3和三端可控硅VTL1滤除异常信号，所述分频反馈电路运用电感L1、电容C4、电容C5组成分频电路对频率采集电路输出信号分频，然后运用三极管Q3、三极管Q2、三极管Q4和二极管D4、二极管D5组成的推挽电路对信号处理，既提高电路的负载能力，又提高开关速度，最后经运放器AR1、运放器AR3组成的恒压电路稳压后输入缓冲输出电路内，并且运用运放器AR2反馈信号至三极管Q2发射极电位处，校准分频反馈输出信号导通值，最后所述缓冲输出电路运用电阻R16、电容C8 和三极管Q5组成缓冲电路对信号缓冲后输出，也即是补偿管道腐蚀度测量仪工作时的模拟信号；

所述分频反馈电路运用电感L1、电容C4、电容C5组成分频电路对频率采集电路输出信号分频，电感L1滤除高频信号杂波，电容C5为旁路电容，能够将电感L3处的信号稳定为低频信号，电容C4为去耦电容，滤除信号中的低频信号，将三极管Q2发射极稳定为高频信号，实现了对信号频率的调节，其中电感L2为滤波电感，电容C6和电阻R6为分压电路，然后运用三极管Q3、三极管Q2、三极管Q4和二极管D4、二极管D5组成的推挽电路对信号处理，既提高电路的负载能力，又提高开关速度，最后经运放器AR1、运放器AR3组成的恒压电路稳压后输入缓冲输出电路内，同时运放器AR1、运放器AR2也为放大运放器，提高信号功率，保证补偿信号的强度，为了避免运放器AR3输出电位过高，导致补偿信号会破坏电路，运用运放器AR2反馈信号至三极管Q2发射极电位处，进一步校准分频反馈输出信号导通值，实现了对信号的自动校准，电感L1的一端接电阻R2、电阻R5的一端和电容C4的一端，电容C4的另一端接电感L2、电容C7的一端，电感L2的另一端接地，电容C7的另一端接电阻R8的一端，电阻R8的另一端接三极管Q2的发射极、电阻R9的一端，电感L1的另一端接电感L3的一端和电容C5、电容C6的一端以及电阻R5的另一端，电容C6的另一端接电阻R6的一端，电阻R6、电容C5的另一端接地，电感L3 的另一端接二极管D4的负极和二极管D5的正极，二极管D4的正极接三极管Q3的基极和电阻R7的一端，三极管Q3的集电极接电阻R7的另一端和三极管Q4的集电极、二极管D7的正极、运放器AR1的同相输入端以及电源+5V，三极管Q3的发射极接三极管Q2的集电极、三极管Q4的基极，三极管Q2的基极接二极管D5的负极，三极管Q4的发射极接电阻R10的一端，电阻R10的另一端接地，运放器AR1的反相输入端接电阻R11、电阻R12的一端和二极管D6的负极，电阻R11的另一端接地，运放器AR1的输出端接电阻R12的另一端、二极管D6的正极和电阻R14的一端，电阻R14的另一端接电阻R15的一端和运放器AR3的反相输入端，运放器AR3的同相输入端接二极管D7的负极，运放器AR3的输出端接电阻R15的另一端、二极管D9的正极和运放器AR2的同相输入端，运放器AR2的反相输入端接稳压管D8的负极和电阻R13的一端，运放器AR2的输出端接电阻R9的另一端和电阻R13的另一端。

实施例二，在实施例一的基础上，所述缓冲输出电路运用RCD缓冲电路对信号缓冲，能够使信号平稳地补偿管道腐蚀度测量仪工作时的模拟信号，使信号不会出现失常，电阻R16的一端接运放器AR3的输出端、二极管D10的正极和二极管D11的负极、三极管Q5的集电极，电阻R16的另一端接二极管D10的负极和电容C8的一端，电容C8的另一端接二极管D11的正极、电阻R17的一端和三极管Q5的发射极，三极管Q5的基极接二极管D9的负极，电阻R17的另一端接信号输出端口。

实施三，在实施例一的基础上，所述频率采集电路选用型号为SJ-ADC的频率采集器J1采集管道腐蚀度测量仪工作时的模拟信号频率，该模拟信号为管道腐蚀度测量仪控制终端接收的信号，运用三极管Q1、二极管D3和三端可控硅VTL1滤除异常信号，当信号为异常信号时，三端可控硅VTL1导通，将异常信号泄放至大地，频率采集器J1的电源端接电容C1的一端和电源+5V，频率采集器J1的接地端接地，频率采集器J1的输出端接电容C1的另一端和稳压管D1的负极以及电阻R1的一端、电容C2的一端、稳压管D2的负极，稳压管D1的正极接地，电阻R1的另一端接电阻R2的另一端和三极管Q1的集电极，三极管Q1的基极接稳压管D2的正极，三极管Q1的发射极接稳压管D3的负极和三端可控硅VTL1的正极，稳压管D3的正极接电容C3、电阻R3的一端和三端可控硅VTL1的控制极，电容C3、电阻R3的另一端接地，三端可控硅VTL1的负极接电阻R4的一端，电阻R4的另一端接地。

本发明具体使用时，管道腐蚀度测量仪信号校准装置，包括频率采集电路、分频反馈电路和缓冲输出电路，所述频率采集电路采集管道腐蚀度测量仪工作时的模拟信号频率，该模拟信号为管道腐蚀度测量仪控制终端接收的信号，运用三极管Q1、二极管D3和三端可控硅VTL1滤除异常信号，所述分频反馈电路运用电感L1、电容C4、电容C5组成分频电路对频率采集电路输出信号分频，电感L1滤除高频信号杂波，电容C5为旁路电容，能够将电感L3处的信号稳定为低频信号，电容C4为去耦电容，滤除信号中的低频信号，将三极管Q2发射极稳定为高频信号，实现了对信号频率的调节，其中电感L2为滤波电感，电容C6和电阻R6为分压电路，然后运用三极管Q3、三极管Q2、三极管Q4和二极管D4、二极管D5组成的推挽电路对信号处理，既提高电路的负载能力，又提高开关速度，最后经运放器AR1、运放器AR3组成的恒压电路稳压后输入缓冲输出电路内，同时运放器AR1、运放器AR2也为放大运放器，提高信号功率，保证补偿信号的强度，为了避免运放器AR3输出电位过高，导致补偿信号会破坏电路，运用运放器AR2反馈信号至三极管Q2发射极电位处，进一步校准分频反馈输出信号导通值，实现了对信号的自动校准，最后所述缓冲输出电路运用电阻R16、电容C8 和三极管Q5组成缓冲电路对信号缓冲后输出，也即是补偿管道腐蚀度测量仪工作时的模拟信号。

以上所述是结合具体实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明具体实施仅局限于此；对于本发明所属及相关技术领域的技术人员来说，在基于本发明技术方案思路前提下，所作的拓展以及操作方法、数据的替换，都应当落在本发明保护范围之内。

Claims (3)

1.管道腐蚀度测量仪信号校准装置，包括频率采集电路、分频反馈电路和缓冲输出电路，其特征在于，所述频率采集电路采集管道腐蚀度测量仪工作时的模拟信号频率，该模拟信号为管道腐蚀度测量仪控制终端接收的信号，运用三极管Q1、二极管D3和三端可控硅VTL1滤除异常信号，所述分频反馈电路运用电感L1、电容C4、电容C5组成分频电路对频率采集电路输出信号分频，然后运用三极管Q3、三极管Q2、三极管Q4和二极管D4、二极管D5组成的推挽电路对信号处理，既提高电路的负载能力，又提高开关速度，最后经运放器AR1、运放器AR3组成的恒压电路稳压后输入缓冲输出电路内，并且运用运放器AR2反馈信号至三极管Q2发射极电位处，校准分频反馈输出信号导通值，最后所述缓冲输出电路运用电阻R16、电容C8 和三极管Q5组成缓冲电路对信号缓冲后输出，也即是补偿管道腐蚀度测量仪工作时的模拟信号；

所述分频反馈电路包括电感L1，电感L1的一端接电阻R2、电阻R5的一端和电容C4的一端，电容C4的另一端接电感L2、电容C7的一端，电感L2的另一端接地，电容C7的另一端接电阻R8的一端，电阻R8的另一端接三极管Q2的发射极、电阻R9的一端，电感L1的另一端接电感L3的一端和电容C5、电容C6的一端以及电阻R5的另一端，电容C6的另一端接电阻R6的一端，电阻R6、电容C5的另一端接地，电感L3 的另一端接二极管D4的负极和二极管D5的正极，二极管D4的正极接三极管Q3的基极和电阻R7的一端，三极管Q3的集电极接电阻R7的另一端和三极管Q4的集电极、二极管D7的正极、运放器AR1的同相输入端以及电源+5V，三极管Q3的发射极接三极管Q2的集电极、三极管Q4的基极，三极管Q2的基极接二极管D5的负极，三极管Q4的发射极接电阻R10的一端，电阻R10的另一端接地，运放器AR1的反相输入端接电阻R11、电阻R12的一端和二极管D6的负极，电阻R11的另一端接地，运放器AR1的输出端接电阻R12的另一端、二极管D6的正极和电阻R14的一端，电阻R14的另一端接电阻R15的一端和运放器AR3的反相输入端，运放器AR3的同相输入端接二极管D7的负极，运放器AR3的输出端接电阻R15的另一端、二极管D9的正极和运放器AR2的同相输入端，运放器AR2的反相输入端接稳压管D8的负极和电阻R13的一端，运放器AR2的输出端接电阻R9的另一端和电阻R13的另一端。

2.如权利要求1所述管道腐蚀度测量仪信号校准装置，其特征在于，所述缓冲输出电路包括电阻R16，电阻R16的一端接运放器AR3的输出端、二极管D10的正极和二极管D11的负极、三极管Q5的集电极，电阻R16的另一端接二极管D10的负极和电容C8的一端，电容C8的另一端接二极管D11的正极、电阻R17的一端和三极管Q5的发射极，三极管Q5的基极接二极管D9的负极，电阻R17的另一端接信号输出端口。

3.如权利要求1所述管道腐蚀度测量仪信号校准装置，其特征在于，所述频率采集电路包括型号为SJ-ADC的频率采集器J1，频率采集器J1的电源端接电容C1的一端和电源+5V，频率采集器J1的接地端接地，频率采集器J1的输出端接电容C1的另一端和稳压管D1的负极以及电阻R1的一端、电容C2的一端、稳压管D2的负极，稳压管D1的正极接地，电阻R1的另一端接电阻R2的另一端和三极管Q1的集电极，三极管Q1的基极接稳压管D2的正极，三极管Q1的发射极接稳压管D3的负极和三端可控硅VTL1的正极，稳压管D3的正极接电容C3、电阻R3的一端和三端可控硅VTL1的控制极，电容C3、电阻R3的另一端接地，三端可控硅VTL1的负极接电阻R4的一端，电阻R4的另一端接地。