一种海水管路异种金属电偶绝缘监测装置及分布式监测系统的制作方法

专利检索2024-11-30  33


本技术涉及一种监测装置,尤其涉及一种用于金属电偶绝缘监测装置。


背景技术:

1、船舶海水管系的异种金属连接部位,例如钢制滤器通过法兰盘和螺栓与铜镍合金的管路固定连接,在海水介质下构成电偶结构,在直接连接的情况下形成电偶电流,产生电化学腐蚀。为抑制电化学腐蚀,船舶建造规范中海水管系中异种金属材料的紧固结合之间通常采用电绝缘组件材料进行隔绝,该技术能够隔绝电偶电流,是防止和减少异种金属间电化学腐蚀的有效办法。

2、由于异种金属结构件长期处于金属结构应力变化及海水介质的恶劣工况条件下,安装于异种金属之间的绝缘材料可能产生意外损坏,或绝缘材料老化导致绝缘性能失效,进而导致异种金属结构件间产生腐蚀电流。因此,在大量设备和管系之间安装这些电绝缘组件材料之后,在设备运行期间,有必要对异种金属结构件中安装的绝缘材料的绝缘状态进行连续的在线监测,对电绝缘保护结构的完好性以及绝缘材料的性能状态进行评估和判定,以在绝缘材料受损导致绝缘值下降至某一设定数值时报警提示,进而采取修复或更换绝缘材料的措施。

3、然而,鉴于船舶海水管路设备通常安装于位置狭小底层机舱,如果采用集中监测的方法,则对管路电偶测点的监测需要连接较多的电缆,使得监测仪器的安装复杂化。


技术实现思路

1、本实用新型的目的之一在于提供一种海水管路异种金属电偶绝缘监测装置,其具有能够就近安装于管路异种金属电偶近旁,以很短的导线接入异种金属电偶检测点,并以简捷的方式串行连接,大幅度简化安装并减少连接电缆。

2、为了实现上述实用新型的目的,本实用新型提出了一种海水管路异种金属电偶绝缘监测装置,其与待监测的异种金属电偶结构连接,所述异种金属电偶结构包括第一金属元件,与第一金属元件连接的第二金属元件,以及设于第一金属元件和第二金属元件之间的绝缘体,所述第一金属元件和第二金属元件分别由不同的金属制成;所述监测装置包括:

3、外壳体,其上设有若干个接插端口;

4、监测单元组件,其设于所述外壳体内;所述监测单元组件包括:

5、供电模块,其为所述监测单元组件提供直流电源;

6、主控制及数据存储模块;

7、电压检测统计模块,其基于主控制及数据存储模块的控制,以测量对应的异种金属电偶结构在未发生绝缘故障的初始状态下其两端的直流电压,并基于一段时间内测得的直流电压计算该异种金属电偶结构的平均等效电势;所述电压检测统计模块还实时监测对应的异种金属电偶结构两端的实际直流电压;

8、隔离通讯控制模块,其基于主控制及数据存储模块的控制,以与外部进行通讯。

9、进一步地,在本实用新型所述的监测装置中,所述监测单元组件还包括特性检测模块,其包括受控电阻网络,所述特性检测模块基于主控制及数据存储模块的控制,将一系列不同电阻值的电阻接入对应的待监测异种金属电偶结构,用以确定该待监测异种金属电偶结构(更确切地说,测量该异种金属电偶结构的绝缘体)的平均等效内阻。

10、进一步地,在本实用新型所述的监测装置中,所述监测单元组件还包括交流阻抗测量模块,其基于主控制及数据存储模块的控制,对对应的待监测异种金属电偶结构施加交流激励信号,并基于交流激励信号测量该异种金属电偶结构的交流阻抗。

11、进一步地,在本实用新型所述的监测装置中,所述交流阻抗测量模块包括mcu,其对对应的待监测异种金属电偶结构施加交流激励信号,并基于交流激励信号测量该异种金属电偶结构(更确切地说,测量该异种金属电偶结构的绝缘体)的交流阻抗。

12、进一步地,在本实用新型所述的监测装置中,所述壳体上设有橡胶减震器。

13、进一步地,在本实用新型所述的监测装置中,所述壳体包括分体设置并连接的安装板和箱体,所述安装板和箱体之间设有密封条。

14、进一步地,在本实用新型所述的监测装置中,所述安装板上设有用以与待监测的异种金属电偶结构连接的环氧树脂层。

15、进一步地,在本实用新型所述的监测装置中,所述接插端口与外壳体之间设有密封件。

16、本实用新型的另一目的在于提供一种分布式监测系统,其具有能够就近安装于管路异种金属电偶近旁的小体积监测单元组件,以很短的导线接入异种金属电偶检测点,并以简捷的方式串行连接,大幅度简化安装并减少连接电缆。各个安装于底层机舱管路近旁的监测单元组件通过电缆互联后接入机舱监测站,将监测数据汇集于机舱监测站,从而能够便捷地对海水管路异种金属电偶绝缘状态进行在线监测。

17、基于上述目的,本实用新型还提供了一种分布式监测系统,其包括:

18、若干个如上文所述的监测装置,其分别与若干个待监测的异种金属电偶结构连接,各监测装置彼此之间通过连接于各监测装置的接插端口之间的数据线串联连接;

19、机舱监测站,其与其邻近的监测装置通过连接于该监测装置的接插端口的数据线连接。

20、进一步地,在本实用新型所述的分布式监测系统中,所述机舱监测站包括:

21、主控模块,其具有数据存储单元;

22、显示屏,其与所述主控模块连接;

23、通讯控制模块,其与监测装置通讯;

24、ac/dc电源变换模块,其将输入的交流电转换为直流电以为主控模块、显示屏、通讯控制模块供电,并输出给监测装置的供电模块。

25、本实用新型所述的海水管路异种金属电偶绝缘监测装置和分布式监测系统具有如下所述的优点以及有益效果:

26、本实用新型所述的海水管路异种金属电偶绝缘监测装置体积小,易于就近安装于海水管路异种金属电偶近旁,从而便于监测。

27、本实用新型所述的海水管路异种金属电偶绝缘监测装置,以很短的导线接入异种金属电偶检测点,并以简捷的方式串行连接,大幅度简化安装并减少连接电缆。

28、本实用新型所述的分布式监测系统将各监测装置获取的监测数据通过电缆互联后接入机舱监测站,从而能够便捷地对海水管路异种金属电偶绝缘状态进行在线监测。



技术特征:

1.一种海水管路异种金属电偶绝缘监测装置,其与待监测的异种金属电偶结构连接,所述异种金属电偶结构包括第一金属元件,与第一金属元件连接的第二金属元件,以及设于第一金属元件和第二金属元件之间的绝缘体,所述第一金属元件和第二金属元件分别由不同的金属制成;其特征在于,所述监测装置包括:

2.如权利要求1所述的监测装置,其特征在于,所述监测单元组件还包括特性检测模块,其包括受控电阻网络,所述特性检测模块基于主控制及数据存储模块的控制,将一系列不同电阻值的电阻接入对应的待监测异种金属电偶结构,用以确定该待监测异种金属电偶结构的平均等效内阻。

3.如权利要求1所述的监测装置,其特征在于,所述监测单元组件还包括交流阻抗测量模块,其基于主控制及数据存储模块的控制,对对应的待监测异种金属电偶结构施加交流激励信号,并基于交流激励信号测量该异种金属电偶结构的交流阻抗。

4.如权利要求3所述的监测装置,其特征在于,所述交流阻抗测量模块包括mcu,其对对应的待监测异种金属电偶结构施加交流激励信号,并基于交流激励信号测量该异种金属电偶结构的交流阻抗。

5.如权利要求1所述的监测装置,其特征在于,所述壳体上设有橡胶减震器。

6.如权利要求1所述的监测装置,其特征在于,所述壳体包括分体设置并连接的安装板和箱体,所述安装板和箱体之间设有密封条。

7.如权利要求6所述的监测装置,其特征在于,所述安装板上设有用以与待监测的异种金属电偶结构连接的环氧树脂层。

8.如权利要求1所述的监测装置,其特征在于,所述接插端口与外壳体之间设有密封件。

9.一种分布式监测系统,其特征在于,其包括:

10.如权利要求9所述的分布式监测系统,其特征在于,所述机舱监测站包括:


技术总结
本技术公开了一种海水管路异种金属电偶绝缘监测装置,其与待监测的异种金属电偶结构连接所述监测装置包括:外壳体,其上设有若干个接插端口;监测单元组件,其设于所述外壳体内;所述监测单元组件包括:供电模块,其为所述监测单元组件提供直流电源;主控制及数据存储模块;电压检测统计模块,其基于主控制及数据存储模块的控制,以测量对应的异种金属电偶结构在未发生绝缘故障的初始状态下其两端的直流电压,并基于一段时间内测得的直流电压计算该异种金属电偶结构的平均等效电势;所述电压检测统计模块还实时监测对应的异种金属电偶结构两端的实际直流电压;隔离通讯控制模块,其基于主控制及数据存储模块的控制,以与外部进行通讯。

技术研发人员:黄国安,杜章林,杨银清,刘袁康,李贤书,范家浩,金宇雯,陈亮,马吉丹,陈雪峰
受保护的技术使用者:上海纳朴测控技术有限公司
技术研发日:20231008
技术公布日:2024/5/29
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