本發(fā)明涉及電化學(xué)的防腐技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種恒電位儀。

背景技術(shù)：

埋地管道通常采用外防腐層和陰極保護(hù)相結(jié)合的聯(lián)合防腐措施。目前陰極保護(hù)在埋地管道的電化學(xué)防護(hù)領(lǐng)域已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。使用外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)的主要設(shè)備為整流器或恒電位儀，其工作原理主要是利用一個(gè)大功率直流電源設(shè)備，將電源正極接到埋地輔助陽(yáng)極地床、電源負(fù)極接到被保護(hù)的埋地管道、這樣一來(lái)，輔助陽(yáng)極地床和被保護(hù)的埋地管道通過(guò)大地形成一個(gè)氧化還原大電池，由于被保護(hù)的管道被賦予負(fù)極導(dǎo)線，電源工作時(shí)將會(huì)補(bǔ)充大量電子，而輔助陽(yáng)極地床則與電源的正極相連，以利于電流向大地釋放，氧化還原反應(yīng)就此形成。此時(shí)，處于陰極的埋地管道由于得到大量來(lái)自電源的電子，在地下氧化還原過(guò)程中得到還原，使埋地管道得到有效保護(hù)，而處于氧化電極的輔助陽(yáng)極地床，則選用高電位的耐腐蝕材料來(lái)保證系統(tǒng)穩(wěn)定工作。

陰極保護(hù)系統(tǒng)需要一個(gè)穩(wěn)定的直流電源來(lái)維持系統(tǒng)工作，此前有很多電源的解決方案，常見的有磁飽和恒電位儀，可控硅恒電位儀等。原有的恒電位儀體積龐大，耗費(fèi)大量的硅鋼鐵芯和繞組銅線，功耗較大，體積笨重，在控制上靠磁通量和可控硅導(dǎo)通角進(jìn)行控制，在輸出線性上存在很大的不足，且輸出紋波較大，濾波方面采用大功率平波電抗器也同樣存在體積龐大問(wèn)題，在使用過(guò)程中功率損耗非常大，而且整流和控制環(huán)節(jié)發(fā)熱量非常大，需要較大體積的散熱器和風(fēng)扇才可以穩(wěn)定工作。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種恒電位儀，其結(jié)合高頻開關(guān)電源技術(shù)，解決了傳統(tǒng)恒電位儀體積龐大，功耗高，效率低等傳統(tǒng)電源的變換問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：

一種恒電位儀，包括電源模塊、控制模塊、數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換模塊、異常報(bào)警模塊和參比電極，所述電源模塊包括主電源和配合主電源輸出的輔助電源，所述控制模塊分別與電源模塊和數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換模塊連接，所述數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換模塊與異常報(bào)警模塊連接，所述數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換模塊包括對(duì)取樣參比信號(hào)進(jìn)行穩(wěn)定轉(zhuǎn)換的運(yùn)放電路一和運(yùn)放電路二，經(jīng)過(guò)運(yùn)放電路一的取樣參比信號(hào)和經(jīng)自動(dòng)調(diào)節(jié)后的輔助電源的電位信號(hào)分別輸入運(yùn)放電路二，運(yùn)放電路二的輸出端與控制模塊連接，所述主電源和輔助電源為高頻開關(guān)電源。

進(jìn)一步，所述恒電位儀還包括遠(yuǎn)控模塊，所述電源模塊還包括斷路器，所述主電源與斷路器連接，斷路器的輸出端與遠(yuǎn)控模塊的輸入端連接，遠(yuǎn)控模塊的輸出端與控制模塊連接。

進(jìn)一步，所述數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換模塊還包括運(yùn)放電路三，輔助電源的設(shè)定電位信號(hào)和取樣參比信號(hào)還分別輸入運(yùn)放電路三，運(yùn)放電路三與異常報(bào)警模塊連接。

進(jìn)一步，所述恒電位儀還包括防雷模塊，所述斷路器的輸出端與防雷模塊連接。

進(jìn)一步，所述斷路器與1號(hào)機(jī)或2號(hào)機(jī)之間還設(shè)有固態(tài)繼電器。

本實(shí)用新型的有益效果如下：

（1）、本實(shí)用新型體積縮小、重量減輕、節(jié)約成本、降低耗材，整機(jī)效率提高了近30%，且設(shè)備自身功耗非常小，參數(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程傳輸，設(shè)備控制實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操控，無(wú)線和有線均可通訊。

（2）、本實(shí)用新型主要采用雙運(yùn)放電路對(duì)控制與采樣校對(duì)，功率轉(zhuǎn)換采用模擬控制，在線性控制上有著獨(dú)特的平滑優(yōu)勢(shì)，而且在運(yùn)行過(guò)程中，可以根據(jù)需要隨時(shí)線性調(diào)整，無(wú)需關(guān)機(jī)進(jìn)行二次設(shè)定。

（3）、本實(shí)用新型在報(bào)警模塊設(shè)置采樣監(jiān)控和輸出監(jiān)控，在管道電位異常超過(guò)保護(hù)范圍時(shí)會(huì)及時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警；當(dāng)設(shè)備運(yùn)行設(shè)定值與反饋值出現(xiàn)偏差不同步時(shí)，設(shè)備同樣會(huì)發(fā)出聲光報(bào)警，在報(bào)警電路啟動(dòng)后，在一定的時(shí)間范圍內(nèi)，設(shè)備可以自行切換至恒流輸出，或者切換至備用機(jī)啟動(dòng)工作等。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型恒電位儀的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合本發(fā)明的附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，基于本申請(qǐng)中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的其它類同實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本申請(qǐng)保護(hù)的范圍。

實(shí)施例一：

如圖1所示，一種恒電位儀，包括電源模塊、控制模塊、數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換模塊、異常報(bào)警模塊、參比電極和防雷模塊，所述電源模塊包括主電源和斷路器，所述主電源與斷路器連接，斷路器的輸出端與遠(yuǎn)控模塊的輸入端連接，并向遠(yuǎn)控模塊輸入12V的控制電源，遠(yuǎn)控模塊的輸出端與控制電路連接，斷路器的另外2個(gè)輸出端分別與2個(gè)固態(tài)繼電器連接，2個(gè)固態(tài)繼電器的輸出端分別與2個(gè)工作機(jī)連接，由工作機(jī)的輸出端輸出輔助電源。所述數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換模塊包括運(yùn)放電路一和運(yùn)放電路二，輔助電源的電位信號(hào)和取樣參比信號(hào)分別輸入運(yùn)放電路一，經(jīng)運(yùn)放電路一進(jìn)行穩(wěn)定轉(zhuǎn)換，根據(jù)運(yùn)放電路一的結(jié)果，控制面板自動(dòng)給定調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)后的取樣參比信號(hào)和輔助電源的電位信號(hào)分別輸入運(yùn)放電路二，運(yùn)放電路二的輸出端與控制電源的控制接口連接，然后接入控制電路，所述主電源和輔助電源為高頻開關(guān)電源。工作機(jī)的主機(jī)輸出的電流經(jīng)過(guò)整流和場(chǎng)管功率轉(zhuǎn)換后，對(duì)電流和電壓取樣，取樣后輸入反饋控制電路，反饋控制電路將電流和電壓信息傳輸至控制電路。運(yùn)放電路二的結(jié)果還可經(jīng)過(guò)控制信號(hào)調(diào)理后進(jìn)行工作指示，并切換信號(hào)，切換接線端子和繼電器，更改參與工作的工作機(jī)。輔助電源的設(shè)定電位信號(hào)和取樣參比信號(hào)還輸入至運(yùn)放電路三，若結(jié)果不符合要求，與其連接的超限報(bào)警設(shè)備將會(huì)輸出信號(hào)至蜂鳴器和指示燈。運(yùn)放電路二的結(jié)果經(jīng)過(guò)控制信號(hào)調(diào)理后也會(huì)傳輸至指示燈和蜂鳴器。本實(shí)用新型主要采用雙運(yùn)放電路對(duì)控制與采樣校對(duì)，功率轉(zhuǎn)換仍采用模擬控制，在線性控制上有著獨(dú)特的平滑優(yōu)勢(shì)，而且在運(yùn)行過(guò)程中，可以根據(jù)需要隨時(shí)線性調(diào)整，無(wú)需關(guān)機(jī)進(jìn)行二次設(shè)定。

工作機(jī)輸出的電流經(jīng)過(guò)整流和場(chǎng)管功率轉(zhuǎn)換后，再進(jìn)行高頻整流，然后輸入至接線端子、固態(tài)繼電器、濾波防逆流裝置和斷路器，最后經(jīng)過(guò)防雷模塊進(jìn)行浪涌保護(hù)后連接至陰極和陽(yáng)極。

本實(shí)用新型的輔助電源里，開關(guān)管（開關(guān)三極管）主要采用13007實(shí)現(xiàn)開關(guān)振蕩。控制電路采用集成芯片3842集成電路控制。主電源由市電220V交流經(jīng)過(guò)橋式整流整流成為300V直流電，直流電通過(guò)兩個(gè)20N60S5場(chǎng)管進(jìn)行高頻交流振蕩，300V高頻交流通過(guò)變壓器轉(zhuǎn)換成為50V左右高頻交流，再通過(guò)FMG32S進(jìn)行直流整流濾波，得到所需電壓和電流。高頻振蕩控制芯片采用UC3844AD集成電路，取樣基準(zhǔn)采用TL431集成電路，恒流恒壓轉(zhuǎn)換通過(guò)LM324N實(shí)現(xiàn)控制。設(shè)備控制采用固態(tài)繼電器控制輸入交流電源線路和直流輸出線路，控制端電壓12V，輸入交流220V至380V，輸出直流0-50V，固態(tài)繼電器均采用光電耦合控制，有安全保證，控制端的12V在機(jī)控上可以通過(guò)開關(guān)直接控制。在遠(yuǎn)控模塊上采用阿爾泰3024D開關(guān)模塊（4通道I/O）實(shí)現(xiàn)設(shè)備切換和開啟關(guān)閉，設(shè)備工作狀態(tài)反饋實(shí)現(xiàn)監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)（4通道I/O），通訊協(xié)議采用MODBUS-RTU標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。遠(yuǎn)控模塊采用順源485模擬輸出模塊，協(xié)議采用MODBUS-RTU標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，輸出控制為0-5V，通過(guò)轉(zhuǎn)換開關(guān)實(shí)現(xiàn)機(jī)控和遠(yuǎn)程通道切換。

此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說(shuō)明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說(shuō)明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說(shuō)明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。