[发明专利]一种基于电压测量获取绝缘等值线的电偶间绝缘状态的监测装置和方法

说明书

本发明提供了一种基于电压测量获取绝缘等值线的电偶间绝缘状态监测装置，其与待监测的异种金属电偶结构连接，监测装置包括：处理单元；第一受控电阻单元，具有不同阻值Rsubgt;xi/subgt;的测量电阻模块，并逐个被连接于第一金属元件和第二金属元件之间；测量单元，其检测与各个阻值Rsubgt;xi/subgt;对应的电压值Vsubgt;i/subgt;；其中，处理单元获得实测绝缘等值线，将该实测绝缘等值线与预存的报警绝缘等值线进行比对，并判断绝缘状态。此外，本发明还提供了相应的监测方法。本发明能监测异种金属电偶结构的绝缘状态，为电偶间绝缘材料的维护和更换提供依据，本发明与异种金属电偶间电绝缘工艺的结合使用，能够有效减少和防止异种金属电偶结构的电化学腐蚀。

技术领域

本发明涉及一种绝缘状态的监测装置和方法，尤其涉及一种电偶间绝缘状态的监测装置和方法。

背景技术

舰船设备、管系的异种金属连接部位，例如铜质阀门通过法兰盘和螺栓与钢质船体固定连接，在海水等电解质作用下构成电偶结构，在直接连接的情况下形成电偶电流，产生电化学腐蚀。舰船船体及阀门、管系等设备结构中异种金属材料的紧固结合部之间通常采用绝缘材料隔绝，该技术最初被用于舰船的电场防护，在实践中，该技术又是防止和减少异种金属间电化学腐蚀的有效方法，能够隔绝电偶电流，减少和避免金属间的电化学腐蚀，因此在舰船建造及海洋工程设备的建造中日渐得到重视。

由于某些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产生严重的电化学腐蚀。因此，在大量的设备和管系之间安装这些电绝缘保护结构的材料之后，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或定期巡回监测，对电绝缘保护结构的完好性，尤其是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，以避免异种金属结构由于电化学腐蚀导致的损毁故障。

在电场防护应用中，监测异种金属之间的绝缘材料的绝缘状态通常采用异种金属间的直接的电位监测和交流电阻监测的方法，在实际使用中，当绝缘结构发生破坏性损伤时，金属结构接近于直接短路，监测电位急剧下降，电阻值接近于零，此种方法可以得到明显的监测结果。但在防止异种金属间电化学腐蚀应用中，目前还没有用于对异种金属间绝缘结构的状态监测的有效的监测仪器。实践证明，对异种金属间绝缘材料绝缘状态的监测尤其是长期监测，以及对在海水介质中绝缘材料的缓慢老化损坏至绝缘失效的监测，直接电位监测的方法可以测得并记录电位差数据的变化趋势，但由于数据过于宽泛难以得到准确的判据；而由于海水介质的作用，交流电阻监测方法也无法准确测量绝缘材料的阻值。由于上述缺陷，仅依靠现有的直接电位监测方法和交流电阻监测方法，无法对异种金属间绝缘材料进行有效的状态监测和绝缘性能判定。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种电偶间绝缘状态的监测装置，其能监测异种金属电偶结构中异种金属电偶之间的绝缘状态，为异种金属电偶之间的绝缘维护提供依据，从而有效减少和防止异种金属电偶结构的电化学腐蚀。

为了达到上述发明的目的，本发明提供了一种基于电压测量获取绝缘等值线的电偶间绝缘状态监测装置，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：

处理单元；

第一受控电阻单元，其与处理单元连接，所述第一受控电阻单元包括若干个第一电阻和第一控制电路，所述第一控制电路根据接收自处理单元的控制信号将若干个第一电阻中的至少一个组合连接为多个具有不同阻值R_xi的测量电阻模块，所述多个测量电阻模块逐个被连接于第一金属元件和第二金属元件之间；