[实用新型]一种阴极保护测量用电位计的固态开关自动增益切换电路

说明书

本实用新型提供了一种阴极保护测量用电位计的固态开关自动增益切换电路，包括：模拟开关U7的第五端DA和第六端DB分别连接第一运算放大器U5A的反向输入端，模拟开关U7的控制端GC_S1接收调节指令，第一运算放大器U5A的正向输入端为电路输入端，第一运算放大器U5A的输出端连接第一低温漂精密电阻R4的一端和第二运算放大器U5B的正向输入端，第一低温漂精密电阻R4的另一端连接至模拟开关的第一端S3A和第二端S3B以及第二低温漂精密电阻R9的一端，第二低温漂精密电阻R9的另一端连接模拟开关的第三端S4A和第四端S4B，第二运算放大器U5B的输出端输出驱动信号。

技术领域

本实用新型涉及电路计算领域，尤其涉及一种阴极保护测量用电位计的固态开关自动增益切换电路。

背景技术

油气长输埋地钢制管道防腐蚀的核心工作之一是持续识别和评估管道所面临的各种影响其阴极保护有效性达标的风险因素，不断采取行动将管体腐蚀控制在可接受范围之内，确保生产安全。

管道长距离穿越各类地质、地貌环境，管道交叉并行(管道间相互干扰)，施工建设期隐患问题，管道自身及外界环境的复杂性导致阴保运行可靠性降低；外界环境干扰问题(高压直流输电线路、城市轨道交通、工矿企业、交流电气化铁路、高压输电线路)，杂散电流干扰源数量多且叠加复合影响，管道受到杂散电流干扰腐蚀危害性强，管道干扰腐蚀风险逐年上升；阴极保护维护管理存在的困难包括：缺少合适的方法和设备用以正确设置恒电位仪输出参数，无法有效判断阴保电流有效需求，排查恒电位仪发生故障的原因，难以提出解决方案；管道运行单位开展评价各自为政，调查方法参差不齐，调查数据支持不足，评判标准尚未统一，对干扰的危害认识不统一，对干扰防护的重要性认识不统一。

解决上述问题的技术手段是通过电位计测量管对地的直流电位、交流电压及流经管道防腐层缺陷处的交直流电流，对管线强制电流阴保系统、极化电位及受交直流干扰情况实施周期性评价，对阴极保护电绝缘/电连续、设施、牺牲阳极、排流设施、远程监测系统、穿跨越管道阴保有效性开展专项调查，持续关注管线阴极保护设施的运行状态，做到发现问题及时治理。

现有计量设备包括：

⑴、静态量程的阴极保护电位计。

⑵、可手动切换量程的阴极保护电位计，使用机械式继电器或开关切换量程。

在测量电压或电流时，首先评估一下预测量参数的大致范围，选择设置一个相对合理的量程，然后将便携式电位计放在现场做长时间(24h)监测，测量过程中发现以下问题：

由于管道距离较长，外部环境复杂，导致不同区间的管道其电位水平不一致，管道未受到外部干扰时其电位在0.5伏至2伏之间，一旦受到外界干扰电位可能达到几十伏甚至上百伏，土壤流经管道缺陷点的电流值也因缺陷点附近土壤电阻率不同，电流可以从微安级别到几十毫安的级别，电位计如何选择合理的量程，将直接影响评价数据的准确性。

因此，现有计量设备具有以下问题：

(1)阴极保护测量中，固定大量程导致的低电压测量精度下降问题。

(2)在人工调节量程时，量程难以确定，长时间测量容易时测量一部分超量程数据失效。

(3)机械切换量程的方法，难以动态切换量程和高能耗的问题。

(4)动态切换量程时，量程切换频繁导致测量数据不可靠。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的阴极保护测量用电位计的固态开关自动增益切换电路。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案具体是这样实现的：