在线腐蚀监检测.ppt

加工高硫原油常减压装置成套防腐技术开发 在线腐蚀监检测 完成单位：中国科学院金属研究所 茂名分公司 一、电感探针的研究开发 2．测量原理和数学模型 电磁感应原理是本研究的基础。 测试系统工作时，测量的是探头内围绕试样的线圈电感L，它由匝数N的平方和磁阻RM决定： L=N2/RM ------------------------（1） 线圈的电阻可以写成磁力线的长度与通过磁力线的截面积A、真空中的磁导率μ0和材料相对磁导率μr三者之积的商： RM=S/（μ0×μr×A） -----------------------（2） RM=S/（μ0×A） ------------------------（3） 当探头表面试样由于腐蚀或磨蚀而变薄时，线圈内空气中磁力线长度S增大。将（3）式代入（1）式可得线圈电感L： L=（μ0×A×N×N）/S -------------------------（4） （4）式对S微分得： E=dL/dS= -（μ0×A×N×N）/（S×S）=-L/S ----（5） 则 dL/L= dS/S -------------------------（6） 3．电感探针测量探头的研制 4、电感探针数据采集器的研制 信号的处理和运算 电路运算公式推导： 设输入电压Ui=Uesinωt iR=Ui/R= Uesinωt/RU0= Uesinωt/R (jωL+r) =Uesinωt/R ejφ (φ=arctgωL/r) = Ue/Rsin(ωt +φ) 步骤一、将输入电压Ui和输出电压U0相乘，得合成电压为： Ui×U0= Ue/Rsin(ωt +φ)×Uesinωt =Ue2/Rsin(ωt +φ)×Uesinωt = Ue2/2R [cosφ-cos(2ωt+ φ)]- - - - - (1) 步骤二、将输出电压U0乘上正交振荡器余弦输出，得合成电压为： U0×Ue^= Ue/Rsin(ωt +φ) Ue ×cosωt =Ue2/Rsin(ωt +φ)×cosωt = Ue2/2R [sinφ+sin(2ωt+ φ)]- - - - - (2) 步骤三、(1)、(2)式经低通滤波后： (1)式变为Ui×U0=Ue2/2R× cosφ (电阻分量) (2)式变为Ue^×U0=Ue2/2R× sinφ （电感分量） (3) (3)式经差分变换为：⊿U= Ue2/2Rω⊿L。 （4） 5、电感探针和数据采集器的外型结构 6、关键技术指标 测量精度： 20nm； 数据采集器的使用温度：-20~+70℃； 环境湿度：98% ； 探针的使用温度：0~400℃； 探针使用压力 ：4Mpa。 探针的最大有效损耗：500μm 最佳有效损耗：250μm 7、实验研究 电感探针在常减压装置的应用 8、结论 电感探针的研究开发终于取得成功，是腐蚀监检测领域的又一个新的突破； 比国外的电感探针抑制工况干扰的能力更强； 可以投入实际应用； 为今后进一步研究和实现腐蚀的闭环控制奠定必要基础。 二、腐蚀监测的无线传输技术 1、技术要点：无线传输是指现场探针的数据采集器与控制室计算机终端之间的控制的命令传递和数据传输采用无线方式来完成的。 2、研究开发的必要性： （1）现场的实际需要 （2）485通讯模式的距离限制 3、无线传输模式流程图 三、腐蚀监测Internet网络平台开发 1、背景 2003底中科院金属所和镇海炼化公司在相关的项目中完成了腐蚀监测系统的企业局域技术； 局域网数据不能外发，离开局域网后无法获取现场数据； 开发环境为Windows系统，对于工业应用不稳定； 共享方式获取数据会引入病毒； 支持的客户端数量少； 2、系统组成 （1）Internet端 –Web服务器(沈阳金属所)：远程客户通过Web服务器访问数据库服务器；（Linux） –数据库服务器(沈阳)：接收和存储现场数据；（Linux） –远程用户：企业外的用户、在家里上网的用户、服务； （2）局域网端 –现场数据采集器（在生产装置）； –数据采集服务器（车间操作室）：对现场的数据