一種電場矩陣測厚系統中的壓接式測量電極裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及金屬腐蝕監測領域，通過測量矩陣電極間的電阻方式來計算金屬管道腐蝕減薄速率，特別涉及一種電場矩陣測厚系統中的壓接式測量電極裝置。
【背景技術】
[0002]在線實時監測金屬管道內部腐蝕減薄速率的方法有多種，如:采用腐蝕探針插入到管道內部，通過測量探針敏感元件在管道內腐蝕介質中的腐蝕速率，以此來代替管道內腐蝕介質對管道的腐蝕速率。或采用超聲波測厚法，在金屬管道外壁直接測量管道剩余壁厚等。
[0003]其中，還有一種電場矩陣式管道剩余壁厚測量方法，如圖1所示，以被測管道的壁厚、材質等為依據，以一定的間隔在被測管道外部焊接若干個M3螺柱作為測量電極，組成測量矩陣。在矩陣二側施加電位，在被測區域形成一個穩定的電場，通過測量每個電極的電位值，記錄匯總形成本區域的電場特征。管道內部被腐蝕介質腐蝕減薄后，矩陣間的電阻值會發生變化，引起電場特征的改變，根據電場特征的變化趨勢，判斷出內壁的腐蝕形態及計算管道的腐蝕減薄速率。電場矩陣測厚法是一個很好的腐蝕測量技術，一是傳感器不用插到管道內部，不用破壞原管道的完整性；二是測量的是一個區域，可以測量出區域范圍內的局部腐蝕和均允腐蝕，這是一般其它技術所達不到的。
[0004]電場矩陣測厚技術在實際執行中，用于測量的電極(螺柱)通常采用焊接方式，焊接方式不容易出現脫落松動等情況，在系統長時間運行的情況下，可以減少故障率。但在實際執行中，有一定的操作難度，主要有二個原因。一是多為石油石化企業，現場有防爆的要求，輕易不允許焊接施工。二是焊接多多少少會給被測管道的完整性造成一定的破壞，在一些高溫、高壓、易爆場所，出現任何一點不確定性，都是有很大風險的。所以有很多場所不具備安裝條件或不允許安裝。
【發明內容】
[0005]本發明就是基于上述情況而發明的，在執行中，采用一種端子壓接式方法，避免了焊接所造成的不確定風險。
[0006]本發明中，電場矩陣測厚產品的電極不與被測管道焊接，而是采用壓接方式，通過固定架、電極滑動腔、絕緣隔離壓接端子、強力壓簧、壓緊螺母等結構，把絕緣隔離端子彈性壓接到管道表面，保證在熱漲冷縮或振動等情況下都能可靠連接，不出現松動情況。還可以有效的避免焊接對管道完成性造成的破壞。
[0007]采用的技術方案是:
一種電場矩陣測厚系統中的壓接式測量電極裝置，包括多個絕緣隔離端子和安裝架，所述多個絕緣隔離端子結構相同，每個絕緣隔離端子均由滑動軸套、測量端子筆、壓緊彈簧、彈簧壓緊帽構成，所述的測量端子筆，包括金屬測量電極和滑動軸，滑動軸軸向開設有通孔，金屬測量電極裝配在滑動軸的通孔內，金屬測量電極的外表面與滑動軸的通孔的內壁通過絕緣隔離層固定連接成一體，構成測量端子筆，其中金屬測量電極與其它所有件均絕緣隔離，金屬測量電極末尾部通過螺母壓緊測量信號線端子；
滑動軸由耐高溫絕緣材質制做，金屬測量電極由軟金屬制成，滑動軸和金屬測量電極可以通過螺紋連接成一體，或者滑動軸由金屬制做，金屬測量電極由軟金屬制做，滑動軸和金屬測量電極之間通過玻璃燒結技術固定成一體，保證金屬測量電極與外部其它部件絕緣隔離。
[0008]測量端子筆裝配在滑動軸套的內孔中，測量端子筆與滑動軸套間隙配合，測量端子筆能夠在軸套的內孔中旋轉并沿軸向滑動，滑動軸外側中下部設置有凸肩，滑動軸套的內壁的中下部設置有阻擋部，滑動軸的凸肩向下滑動時能夠卡止在滑動軸套的阻擋部上，對滑動軸進行限位，使測量端子筆下端的圓錐頭只能伸出滑動軸套一部分，不能向下脫出滑動軸套；測量端子筆上部外側套設有壓緊彈簧，壓緊彈簧的下端被滑動軸外側中下部的凸肩限位，彈簧壓緊帽與滑動軸套的上部螺紋連接，壓緊彈簧的上端抵頂在彈簧壓緊帽的環形下端面上；彈簧壓緊帽向下旋動壓緊壓緊彈簧，從而靠彈力使測量端子筆向下壓緊，其壓緊力可通過旋轉彈簧壓帽調整。
[0009]所述的安裝架，包括兩個緊固螺栓、固定上管套、高溫絕緣墊塊、固定下管套；固定上管套上按實際需求數量與距離開設有多個螺紋通孔，每個螺紋孔裝配一個絕緣隔離端子，絕緣隔離端子與固定上管套的螺紋通孔螺紋連接，固定上管套下管徑略微大于被測管道外管徑，固定上管套與高溫絕緣墊塊以螺紋方式或銷軸方式固定連接成一體，固定上管套通過兩個緊固螺栓與固定下管套夾緊在被測管道上，通過高溫絕緣墊塊隔離，使固定上管套下管徑與被測管道外管徑間形成一個均勻的縫隙；所有的端子筆下端的金屬圓錐頭均通過壓緊彈簧壓緊在被測管道外壁上。
[0010]根據實際需求，把若干套安裝架并列夾緊在被測管道上，并在上面安裝絕緣隔離端子，每個端子筆末端均通過螺母壓緊信號線端子，所有信號線外輸到測量設備，通過以上結構，各測量電極全依靠壓接方式固定到被測管道外管壁上，形成一個不用焊接的電場矩陣測厚系統。
[0011]本發明具有如下優點:
1.測量金屬電極不用與管道焊接，不對管道的完整性造成破壞。
[0012]2.安裝方便，不用動火安裝，不受環境限制，增加了在石油石化企業現場應用的便利性。
[0013]3.安裝位置可調整，方便靈活，在一個固定管徑的管道上，可隨時調整測量區域。
[0014]4.可重復利用，節省資源。
【附圖說明】
[0015]圖1:電場矩陣測厚系統原理圖。
[0016]圖2:絕緣隔離壓接端子結構示意圖。
[0017]圖3:絕緣隔離端子安裝架圖。
[0018]圖4:整體組裝圖。
【具體實施方式】
[0019]根據附圖對本發明進行進一步詳述。
[0020]一種電場矩陣測厚系統中的壓接式測量電極裝置，包括多個絕緣隔離端子7和安裝架，所述多個絕緣隔離端子7結構相同，每個絕緣隔離端子7均由滑動軸套1、測量端子筆、壓緊彈簧4、彈簧壓緊帽5構成，所述的測量端子筆，包括金屬測量電極3和滑動軸2，滑動軸2軸向開設有通孔，金屬測量電極3裝配在滑動軸2的通孔內，金屬測量電極3的外表面與滑動軸2的通孔的內壁通過絕緣隔離層固定連接成一體，構成測量端子筆，其中金屬測量電極3與其它所有件均絕緣隔離，金屬測量電極3末尾部通過螺母壓緊測量信號線端子6 ；
測量端子筆裝配在滑動軸套I的內孔中，測量端子筆與滑動軸套I間隙配合，滑動軸2外側中下部設置有凸肩，滑動軸套I的內壁的中下部設置有阻擋部，滑動軸2的凸肩向下滑動時能夠卡止在滑動軸套I的阻擋部上，對滑動軸2進行限位，使測量端子筆下端的圓錐頭只能伸出滑動軸套I 一部分，不能向下脫出滑動軸套I ;測量端子筆上部外側套設有壓緊彈簧4，壓緊彈簧4的下端被滑動軸2外側中下部的凸肩限位，彈簧壓緊帽5與滑動軸套I的上部螺紋連接，壓緊彈簧4的上端抵頂在彈簧壓緊帽5的環形下端面上，這樣，在金屬測量電極3下端錐頭與測管道外壁接觸時，保證強力壓緊，并且不產生松動；
所述的安裝架，包括兩個緊固螺栓8、固定上管套9、高溫絕緣墊塊10、固定下管套11 ;固定上管套9為長條形弦狀鋼板，固定上管套9上開設有多個螺紋通孔，每個螺紋孔裝配一個絕緣隔離端子7，絕緣隔離端子7與固定上管套9的螺紋通孔螺紋連接，固定上管套9下管徑略微大于被測管道12外管徑，固定上管套9與高溫絕緣墊塊10固定連接成一體，固定上管套9通過兩個緊固螺栓8與固定下管套11夾緊在被測管道12上，通過高溫絕緣墊塊10隔離，使固定上管套9下管徑與被測管道12外管徑間形成一個均勻的縫隙；所有的端子筆下端的金屬圓錐頭均通過壓緊彈簧4壓緊在被測管道外壁上，絕緣隔離端子7通過其下側的外螺紋逐個安裝在固定上管套9上的螺紋通孔上，這樣，金屬測量電極3的下端錐帽全部壓接到被測管道外管壁上，并且去掉被測管道時，各金屬測量電極間都是互相絕緣隔離。
[0021]如圖4所示，通過以上結構，按矩陣實際需求點數以一定的距離并列安裝，各測量電極全依靠壓接方式固定到被測管道外管壁上，金屬測量電極3末端通過螺母壓緊測信號線端子頭焊片6，通過端子信號線輸入輸出信號，形成一個不用焊接的電場矩陣測厚系統。
【主權項】
1.一種電場矩陣測厚系統中的壓接式測量電極裝置，包括多個絕緣隔離端子(7)和安裝架，其特征在于:所述多個絕緣隔離端子(7)結構相同，每個絕緣隔離端子(7)均由滑動軸套(1)、測量端子筆、壓緊彈簧(4)、彈簧壓緊帽(5)構成，所述的測量端子筆，包括金屬測量電極(3)和滑動軸(2)，滑動軸(2)軸向開設有通孔，金屬測量電極(3)裝配在滑動軸(2)的通孔內，金屬測量電極(3)的外表面與滑動軸(2)的通孔的內壁通過絕緣隔離層固定連接成一體，構成測量端子筆，其中金屬測量電極(3)與其它所有件均絕緣隔離，金屬測量電極(3)末尾部通過螺母壓緊測量信號線端子(6); 測量端子筆裝配在滑動軸套(I)的內孔中，測量端子筆與滑動軸套(I)間隙配合，滑動軸(2)外側中下部設置有凸肩，滑動軸套(I)的內壁的中下部設置有阻擋部，滑動軸(2)的凸肩向下滑動時能夠卡止在滑動軸套(I)的阻擋部上，對滑動軸(2)進行限位，使測量端子筆下端的圓錐頭只能伸出滑動軸套(I) 一部分，不能向下脫出滑動軸套(I);測量端子筆上部外側套設有壓緊彈簧(4)，壓緊彈簧(4)的下端被滑動軸(2)外側中下部的凸肩限位，彈簧壓緊帽(5)與滑動軸套(I)的上部螺紋連接，壓緊彈簧(4)的上端抵頂在彈簧壓緊帽(5)的環形下端面上； 所述的安裝架，包括兩個緊固螺栓(8)、固定上管套(9)、高溫絕緣墊塊(10)、固定下管套(11);固定上管套(9)上開設有多個螺紋通孔，每個螺紋孔裝配一個絕緣隔離端子(7)，絕緣隔離端子(7)與固定上管套(9)的螺紋通孔螺紋連接，固定上管套(9)下管徑略微大于被測管道(12)外管徑，固定上管套(9)與高溫絕緣墊塊(10)固定連接成一體，固定上管套(9)通過兩個緊固螺栓(8)與固定下管套(11)夾緊在被測管道(12)上，通過高溫絕緣墊塊(10)隔離，使固定上管套(9)下管徑與被測管道(12)外管徑間形成一個均勻的縫隙；所有的端子筆下端的金屬圓錐頭均通過壓緊彈簧(4)壓緊在被測管道外壁上。
【專利摘要】一種電場矩陣測厚系統中的壓接式測量電極裝置，測量電極與被測管道間采用非焊接連接方式，把若干個測量電極通過壓接的方式，固定連接在被測管道表面，即保證信號可靠暢通，又對管道的完整性不造成破壞。而且，安裝方便，不用動火安裝，不受環境限制，增加了在石油石化企業現場應用的便利性。同時，安裝位置可調整，方便靈活，在一個固定管徑的管道上，可隨時調整測量區域，可重復利用，節省資源。
【IPC分類】G01B7/06
【公開號】CN105115410
【申請號】CN201510570396
【發明人】李欣波, 方德全, 秦遠中
【申請人】沈陽中科韋爾腐蝕控制技術有限公司
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年9月10日