电位传送器(管道阴极保护电位监测箱)是用于监测和管理埋地金属管道(如石油、天然气管道)阴极保护系统的重要设备,以下从核心功能、工作原理、技术参数、应用场景、选型与安装几个方面进行详细介绍:
核心功能
- 信号转换:将埋地金属管道的管地电位信号(通常为mV级微弱信号)隔离变换成标准工业信号(如4-20mA电流信号),便于站控系统或中心控制室进行数据采集、监控和处理。
- 数据采集:实时采集埋地金属管道的管地电位数据,包括通电电位、断电电位、自然电位等,为评估管道阴极保护效果提供依据。
- 监控与报警:配合监控系统,对管地电位进行实时监测,并在异常情况下发出报警信号,提醒管理人员及时采取措施。
工作原理
- 信号采集:通过内置或外接的参比电极(如锌电极、铜/硫酸铜电极)采集被保护结构与参比电极之间的电位差。
- 信号调理:对采集到的微弱电位信号进行放大、滤波等处理,以提高信号的信噪比和稳定性。
- 模数转换:将模拟电位信号转换为数字信号,便于后续处理和传输。
- 信号隔离与变换:采用高精度信号隔离技术,确保信号传输的稳定性和准确性。同时,将数字信号转换为标准工业信号(如4-20mA电流信号)。
- 数据传输:处理后的数字数据通过有线或无线通信模块上传至本地控制器或云端管理平台,实现远程监控和管理。
技术参数
- 输入管地电位范围:通常为0V~-3.0V(CSE)或+1.0V~-2.0V(Zn参比),可根据用户要求定制。
- 输入阻抗:直流阻抗≥1MΩ,确保信号采集的准确性。
- 输出信号:标准工业信号4-20mA,便于远程传输和处理。
- 输出负载电阻:通常可达0-600Ω(或更高),确保信号传输的可靠性。
- 电位-电流变换精度误差:≤1%,保证信号转换的准确性。
- 抗工频干扰特性:在电位传送器的管地电位输入端施加50Hz、30V的工频干扰信号时,电位传送器应能正常工作,且输出直流电位信号的偏移应小于5mV(相当于标准工业信号40μA)。
- 环境适应性:工作温度范围通常为-25℃~55℃(或更宽),相对湿度15%至90%(或更高),大气压力86KPa至106KPa,适应各种恶劣环境。
- 安全性能:具有较高的绝缘电阻和抗电强度,以及隔离耐压能力。例如,电源输入端对机壳之间的绝缘电阻≥2MΩ(或更高),电源对机壳施加1500V(有效值)、50Hz的试验电压历时1min不会出现闪络和击穿。
