[发明专利]用于腐蚀测量的现场设备

权利要求书

1.一种由回路供电的腐蚀测量设备，用于测量或监视暴露于电解质的结构的腐蚀，该腐蚀测量设备包括：

回路接口，可与4-20mA回路相耦合并且包括使用来自所述4-20mA回路的电能向所述设备供电的电源系统；

探针接口系统，具有与处在电解质中的多个测量电极相接口的信号调节电路，并且所述信号调节电路包括：

激励电路，可操作地经由所述电极中的第一个电极向电解质提供激励信号，

感应电路，可操作地经由所述电极中的至少第二个电极感应一个或多个与腐蚀相关的电信号，和

开关系统，具有与所述激励电路和所述感应电路耦合的多个模拟开关部件，所述开关部件根据相对应的控制信号进行操作从而选择性互连所述激励和感应电路中的电路部件与多种不同配置下的电极；以及

处理系统，可操作地与所述探针接口系统相耦合，从而控制向电解质提供的激励信号，向所述开关系统提供控制信号以选择性地再配置所述开关部件以执行多种不同类型的腐蚀测量，并且基于从所述感应电路接收到的测量值计算至少一个腐蚀相关值。

2.根据权利要求1所述的由回路供电的腐蚀测量设备，进一步包括：

模拟数字转换器，可操作地与所述处理系统和所述感应电路耦合以便将感应到的电信号转换成数字值并且将所述数字值提供给所述处理系统；以及

整流器系统，与所述感应电路耦合以便基于无dc的感应信号向所述模拟数字转换器提供不是无dc的信号。

3.根据权利要求1所述的由回路供电的腐蚀测量设备，其中，

所述开关系统可根据相对应的控制信号来操作从而选择性耦合用来感应电流的感应电路与处在驱动放大器的反馈回路中的第一和第二电极。

4.根据权利要求1所述的由回路供电的腐蚀测量设备，进一步包括：

隔离屏蔽，用来提供所述电极与所述4-20mA回路的电隔离。

5.根据权利要求1所述的由回路供电的腐蚀测量设备，其中，

所述回路接口包括具有限压和限流部件的内部安全屏蔽。

6.根据权利要求1所述的由回路供电的腐蚀测量设备，其中，

可在一系列设备周期的每一个中基于所述感应电路的感应信号来操作所述处理系统以计算至少一个腐蚀相关值，并且在所述腐蚀测量设备中存储多个计算得到的腐蚀相关值以备用户随后检索，腐蚀测量设备进一步包括：

通信接口，可操作地与所述处理系统耦合，并且可操作地与外部通信设备接口以允许用户配置所述设备或是经由所述外部通信设备从所述设备检索已存储的、计算得到的腐蚀相关值。

7.根据权利要求1所述的由回路供电的腐蚀测量设备，其中，

所述激励电路可操作地经由所述电极中的第一个电极向电解质提供AC方波激励信号；

所述处理系统可操作地控制向电解质提供的方波激励信号并且在一系列设备周期的每一个中基于所述感应电路的感应信号计算电解质电阻值；并且

所述处理系统提供具有第一幅值的激励信号并且选择性地增大激励信号幅值直到所得到的感应信号超出了预定的阈值。

8.根据权利要求1所述的由回路供电的腐蚀测量设备，其中：

所述开关系统进一步包括同步整流器，用于在所述处理系统的控制下，与提供给电解质的激励信号的交变极性一致地交变感应信号的极性；

其中，所述处理系统使得所述激励电路初始地不提供激励信号并且使得所述同步整流器开始交变所感应到的电流信号的极性，在不应用激励信号操作所述同步整流器时取样感应电流，基于至少一个感应电流信号取样来计算偏压值，并且将所述偏压值存储以便作为计算至少一个校正相关值时的偏压校正随后使用。

9.根据权利要求1所述的由回路供电的腐蚀测量设备，其中，

所述处理系统使得所述激励电路初始地不提供激励信号，在不应用激励信号下取样由所述感应电路感应到的电压信号，将所述感应到的电压值作为偏压存储，之后使得所述激励电路向电解质提供带有所述偏压的正弦波激励电压信号，并且使用谐波失真分析基于由所述感应电路感应出的电流信号中的谐波计算至少一个腐蚀相关值。