信号调理器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种信号调理器，属于管道泄漏监测领域，所述信号调理器包括依次连接的电流环接收电路、信号放大电路、低通滤波电路和信号输出单元；电流环接收电路用于将压力变送器输出的电流信号转换为电压信号，并将电压信号输出至信号放大电路；信号放大电路用于对电压信号进行放大处理，得到放大信号，并将放大信号输出至低通滤波电路；低通滤波电路输出端与信号输出单元输入端连接，用于对放大信号进行滤波处理，得到滤波信号，并将滤波信号输出至信号输出单元；信号输出单元用于将滤波信号输出至信号采集端。本实用新型专利技术解决了管道泄漏监测的效果较差的问题，提高了管道泄漏监测的效果，用于管道泄漏监测。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及管道泄漏监测领域，特别涉及一种信号调理器。
技术介绍
在油气运输领域中，油气管道的安全运营正逐渐成为关注焦点，由腐蚀、第三方破坏等原因引起的管道泄漏严重威胁着管道的安全运营。管道泄漏监测系统是用于监测管道流体泄漏情况的自动化系统，泄漏监测系统通过压力变送器采集管道中流体的压力，根据管道中流体的压力的变化情况判断管道是否发生泄漏。由于压力变送器的输出信号通常掺杂着较多噪声，无法直接输出至信号采集端被用作数据分析与处理，因此需要通过信号调理器对压力变送器的输出信号进行预处理再输出至信号采集端。现有技术中的信号调理器主要包括信号转换模块和低通滤波模块，其中，信号转换模块用于将压力变送器的输出信号(即电流信号)转换为电压信号，低通滤波模块用于对转换后的电压信号进行滤波处理，滤波处理后的电压信号再输出至信号采集端，完成管道泄漏监测的过程。上述信号调理器通常用于户外作业，尽管信号调理器能够通过低通滤波模块对信号进行滤波处理，但当户外环境比较恶劣时，信号调理器输出的信号的失真度仍然比较高，因此，管道泄漏监测的效果较差。
技术实现思路
为了解决管道泄漏监测的效果较差的问题，本技术提供了一种信号调理器。所述技术方案如下：提供了一种信号调理器，所述信号调理器包括依次连接的电流环接收电路、信号放大电路、低通滤波电路和信号输出单元；所述电流环接收电路的输入端与压力变送器的输出端连接，所述电流环接收电路的输出端与所述信号放大电路的输入端连接，用于将所述压力变送器输出的电流信号转换为电压信号，并将所述电压信号输出至所述信号放大电路；所述信号放大电路的输出端与所述低通滤波电路的输入端连接，用于对所述电压信号进行放大处理，得到放大信号，并将所述放大信号输出至所述低通滤波电路；所述低通滤波电路的输出端与所述信号输出单元的输入端连接，用于对所述放大信号进行滤波处理，得到滤波信号，并将所述滤波信号输出至所述信号输出单元；所述信号输出单元用于将所述滤波信号输出至信号采集端。可选的，所述信号调理器还包括温度采集单元和温度补偿单元，所述温度采集单元的输出端与所述温度补偿单元的输入端连接，用于采集环境温度，并将所述环境温度输出至所述温度补偿单元；所述温度补偿单元的输出端与所述信号放大电路连接，用于根据所述环境温度调整所述信号放大电路的增益。可选的，所述温度补偿单元包括依次连接的微控制器和数字电位器，所述微控制器的输入端与所述温度采集单元连接，所述微控制器的输出端与所述数字电位器的输入端连接，所述数字电位器的输出端与所述信号放大电路连接；所述微控制器用于在所述环境温度高于第一预设温度时，增大所述数字电位器的阻值，以降低所述信号放大电路的增益；所述微控制器还用于在所述环境温度低于所述第一预设温度时，减小所述数字电位器的阻值，以增大所述信号放大电路的增益。可选的，所述电流环接收电路包括线性光耦和运算放大器。可选的，所述信号放大电路包括运算放大器。可选的，所述低通滤波电路包括运算放大器。本技术提供了一种信号调理器，电流环接收电路能够将压力变送器输出的电流信号转换为电压信号，并将电压信号输出至信号放大电路，信号放大电路能够对电压信号进行放大处理，得到放大信号，并将放大信号输出至低通滤波电路，低通滤波电路能够对放大信号进行滤波处理，得到滤波信号，并将滤波信号输出至信号输出单元，进而使得信号输出单元将滤波信号输出至信号采集端，相较于现有技术，信号调理器输出的信号的失真度较低，因此，提高了管道泄漏监测的效果。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术实施例提供的一种信号调理器的结构示意图；图2是本技术实施例提供的另一种信号调理器的结构示意图；图3是本技术实施例提供的又一种信号调理器的结构示意图；图4是本技术实施例提供的一种电流环接收电路的原理图；图5是本技术实施例提供的一种信号放大电路的原理图；图6是本技术实施例提供的一种低通滤波电路的原理图；图7是本技术实施例提供的一种微控制器及外围电路的原理图；图8是本技术实施例提供的一种数字电位器连接方法的原理图。通过上述附图，已示出本技术明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本技术构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本技术的概念。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术实施方式作进一步地详细描述。本技术实施例提供了一种信号调理器，如图1所示，该信号调理器包括依次连接的电流环接收电路01、信号放大电路02、低通滤波电路03和信号输出单元04。其中，电流环接收电路01的输入端与压力变送器10的输出端连接，电流环接收电路01的输出端与信号放大电路02的输入端连接，用于将压力变送器10输出的电流信号转换为电压信号，并将电压信号输出至信号放大电路02。信号放大电路02的输出端与低通滤波电路03的输入端连接，用于对电压信号进行放大处理，得到放大信号，并将放大信号输出至低通滤波电路03。低通滤波电路03的输出端与信号输出单元04的输入端连接，用于对放大信号进行滤波处理，得到滤波信号，并将滤波信号输出至信号输出单元04。信号输出单元04用于将滤波信号输出至信号采集端20。综上所述，本技术实施例提供的信号调理器，电流环接收电路能够将压力变送器输出的电流信号转换为电压信号，并将电压信号输出至信号放大电路，信号放大电路能够对电压信号进行放大处理，得到放大信号，并将放大信号输出至低通滤波电路，低通滤波电路能够对放大信号进行滤波处理，得到滤波信号，并将滤波信号输出至信号输出单元，进而使得信号输出单元将滤波信号输出至信号采集端，相较于现有技术，信号调理器输出的信号的失真度较低，因此，提高了管道泄漏监测的效果。具体的，电流环接收电路采用光电耦合方式接收前端压力变送器输出的4～20mA(毫安)的电流信号，并将4～20mA的电流信号转换为电压信号。电流环接收电路能够提供前端压力变送器与后端信本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种信号调理器，其特征在于，所述信号调理器包括依次连接的电流环接收电路、信号放大电路、低通滤波电路和信号输出单元；所述电流环接收电路的输入端与压力变送器的输出端连接，所述电流环接收电路的输出端与所述信号放大电路的输入端连接，用于将所述压力变送器输出的电流信号转换为电压信号，并将所述电压信号输出至所述信号放大电路；所述信号放大电路的输出端与所述低通滤波电路的输入端连接，用于对所述电压信号进行放大处理，得到放大信号，并将所述放大信号输出至所述低通滤波电路；所述低通滤波电路的输出端与所述信号输出单元的输入端连接，用于对所述放大信号进行滤波处理，得到滤波信号，并将所述滤波信号输出至所述信号输出单元；所述信号输出单元用于将所述滤波信号输出至信号采集端。

【技术特征摘要】
1.一种信号调理器，其特征在于，所述信号调理器包括依次连接的电流环
接收电路、信号放大电路、低通滤波电路和信号输出单元；
所述电流环接收电路的输入端与压力变送器的输出端连接，所述电流环接
收电路的输出端与所述信号放大电路的输入端连接，用于将所述压力变送器输
出的电流信号转换为电压信号，并将所述电压信号输出至所述信号放大电路；
所述信号放大电路的输出端与所述低通滤波电路的输入端连接，用于对所
述电压信号进行放大处理，得到放大信号，并将所述放大信号输出至所述低通
滤波电路；
所述低通滤波电路的输出端与所述信号输出单元的输入端连接，用于对所
述放大信号进行滤波处理，得到滤波信号，并将所述滤波信号输出至所述信号
输出单元；
所述信号输出单元用于将所述滤波信号输出至信号采集端。
2.根据权利要求1所述的信号调理器，其特征在于，所述信号调理器还包
括温度采集单元和温度补偿单元，
所述温度采集单元的输出端与所述温度补偿单元的输入端连接，用于采集
环境温度，并将所述环境温度输出至所述温...

【专利技术属性】
技术研发人员：许斌，谭东杰，郑健峰，王立坤，王洪超，吴家勇，富宽，张弢甲，刘胜楠，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11