一种动态压力变送器制造技术

本发明专利技术公开了一种动态压力变送器，包括：动态压力传感器、电荷放大转换电路、信号调理电路和电流环电路。由于本发明专利技术实施例提供的动态压力变送器具有高信噪比、高灵敏度和高可靠性，能够在高静态压力下检测到管道中流体产生的快速、微小变化的动态压力，将管道的泄漏信号与噪声信号区分开来，对长距离管段监测或小流量泄漏监测有着积极作用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及信号处理领域，尤其涉及一种动态压力变送器。
技术介绍
管道作为长距离输送石油和天然气的最安全、经济的运输方式，已成为油气运输的主要方式。油气管道的安全运营至关重要，管道一旦发生泄漏，容易引起污染、火灾及爆炸等恶性后果。为及时发现管道泄漏，国内多数管道安装了管道泄漏监测系统。目前国内的管道泄漏监测原理以负压波法为主，通过传感器获取管道流体泄漏时产生的压力波信号来检测泄漏并判断泄漏点位置。实际应用证明，管道泄漏监测技术在管道运营中发挥了积极作用。然而，当监测距离较远或泄漏流量较小时，管道内流体产生的瞬时动态压力变化也相应较小，在高静态压力背景下，这样的动态压力变化往往被淹没。目前，通常通过静态压力变送器来监测管道的泄漏情况，静态压力变送器适用于测量变化缓慢且幅值较大的静态压力，而难以检测管道泄漏产生的变化迅速且幅值较小的动态压力，使得泄漏监测系统难以监测管段距离较长或者流量较小的管道泄漏，这严重制约着泄漏检测系统性能的提尚O因此，现有技术中的静态压力变送器存在难以检测管道泄漏产生的变化迅速且幅值较小的动态压力的技术问题。
技术实现思路
本专利技术实施例通过提供一种动态压力变送器，用以解决现有技术中静态压力变送器存在的难以监测管道泄漏产生的变化迅速且幅值较小的动态压力的技术问题。本专利技术实施例提供了一种动态压力变送器，包括:动态压力传感器，所述动态压力传感器用于将输油管道泄漏时产生的压力变化转换为电荷信号；所述动态压力传感器具有第一引脚、第二引脚、第三引脚、第四引脚和第五引脚，所述第一引脚、所述第二引脚、所述第三引脚和所述第四引脚相连；电荷放大电路，包括:第一电容，所述第一电容的第一端与所述第一引脚相连；第一电阻，并联在所述第一电容的两端；第二电阻，所述第二电阻的第一端与所述第五引脚相连；第二电容，所述的第二电容的第一端与所述第二电阻的第二端相连；第三电阻，所述第三电阻的第一端与所述第二电容的第二端相连；第一运算放大器，具有第一正输入引脚、第一负输入引脚、第一正电源引脚、第一负电源引脚和第一输出引脚，所述第一正输入引脚与所述第一电容的第二端相连，所述第一负输入引脚与所述第三电子的第二端相连，所述第一正电源引脚与第一正电源相连，所述第一负电源引脚与第一负电源相连；第四电阻，所述第四电阻的第一端与所述第三电阻的第一端相连，所述第四电阻的第二端与所述第一输出引脚相连；第三电容，所述第三电容的第一端与所述第二电容的第一端相连，所述第三电容的第二端与所述第一输出引脚相连；信号调理电路，包括:第五电阻，所述第五电阻的第一端与所述第一输出引脚相连；第六电阻，所述第六电阻的第一端与所述第五电阻的第二端相连；第四电容，所述第四电容的第一端与所述第六电阻的第一端相连；第五电容，所述第五电容的第一端与所述第一引脚相连；第二运算放大器，具有第二正输入引脚、第二负输入引脚、第二正电源引脚、第二负电源引脚和第二输出引脚，所述第二正输入引脚与所述第六电阻的第二端以及第五电容的第二端相连，所述第二负输入引脚与所述第四电容的第二端以及所述第四电容的第二端以及所述第二输出引脚相连，所述第二正电源引脚与第二正电源相连，所述第二负电源引脚与第二负电源相连；第六电容，所述第六电容的第一端与所述第二输出引脚相连；第七电阻，所述第七电阻的第一端与所述第六电容的第二端相连；第八电阻，所述第八电阻的第一端与参考电流输入端相连；第三运算放大器，具有第三正输入引脚、第三负输入引脚、第三正电源引脚、第三负电源引脚和第三输出引脚，所述第三正输入引脚与所述第八电阻的第二端相连，所述第三负输入引脚与所述第七电阻的第二端相连，所述第三正电源引脚与第三正电源相连，所述第三负电源引脚与第三负电源相连；第九电阻，所述第九电阻的第一端与所述第三负输入引脚相连，所述第九电阻的第二端与所述第三输出引脚相连；电流环电路，包括:第十电阻，所述第十电阻的第一端与所述第三输出引脚相连；信号变送器，具有第一调零端、第二调零端、电压信号正极输入端、电压信号负极输入端、第一输出范围调节端、第二输出范围调节端、环电流信号输出端、环电流信号注入端、第一恒流源、第二恒流源、带宽控制端、带宽端和第三调零端，所述电压信号负极输入端与所述第十电阻的第二端相连，所述第一输出范围调节端通过第十一电阻与所述第二输出范围调节端相连，所述环电流信号输出端通过第七电容与所述环电流信号注入端相连且所述环电流信号输出端接地，所述第一恒流源与所述第二恒流源相连，所述带宽控制端通过第八电容与所述带宽端相连；可变电阻，具有第一定片引脚、第二定片引脚和动片引脚，所述第一定片引脚与所述第一调零端相连，所述第二定片引脚与所述第二调零端相连，所述动片引脚与所述第三调零端相连；第十二电阻，所述第十二电阻的第一端与所述第二定片引脚相连；第十三电阻，所述第十三电阻的第一端与所述第十二电阻的第二端相连，所述第十三电阻的第二端与所述第三调零端相连；第十四电阻，所述第十四电阻的第一端与所述第一定片引脚相连；第十五电阻，所述第十五电阻的第一端与所述第十四电阻的第二端相连，所述第十五电阻的第二端与所述第三调零端相连；第十六电阻，所述第十六电阻的第一端与所述电压信号正极输入端相连；第九电容，所述第九电容的第一端与所述第十六电阻的第二端相连；第十七电阻，所述第十七电阻的第一端与所述第九电容的第二端相连，所述第十七电阻的第二端与所述第一恒流源相连；第十八电阻，所述第十八电阻的第一端与所述第十六电阻的第二端相连；第十九电阻，所述第十九电阻的第一端与所述第十八电阻的第一端相连，所述第十九电阻的第二端与所述第九电容的第二端相连；第十电容，所述第十电容的第一端与所述第十六电阻的第二端相连，所述第十电容的第二端接地；第二十电阻，所述第二十电阻的第一端与所述第十六电阻的第二端相连；第二十一电阻，所述第二十一电阻的第一端与所述第二十电阻的第二端相连，所述第二 i^一电阻的第二端接地；第十一电容，所述第十一电容的第一端与所述环电流信号输出端相连，所述第十一电容的第二端与所述环电流信号注入端相连；稳压二极管，所述稳压二极管的负极与所述环电流信号注入端相连；第二十一电阻，所述第二十一电阻的第一端与所述稳压二极管的第二端相连；二极管，所述二极管的正极与所述第十一电容的第一端相连，所述二极管的负极与所述第二十一电阻的第二端相连；接线端子，所述接线端子的正极与所述二极管的正极相连，所述接线端子的负极与所述二极管的负极相连。可选地，所述动态压力传感器电荷灵敏度为2200pC/psi，频率响应范围为2HZ-8HZ，动态压力范围为0.28 X 10-4psi_10psi，最大静态压力为3000psi。本专利技术实施例中的技术方案，至少具有如下有益效果或者优点:由于本专利技术实施例提供的动态压力变送器具有高信噪比、高灵敏度和高可靠性，能够在高静态压力下检测到管道中流体产生的快速、微小变化的动态压力，将管道的泄漏信号与噪声信号区分开来，对长距离管段监测或小流量泄漏监测有着积极作用。【附图说明】图1为本专利技术实例提供的动态压力变送器的硬件框图；图2为本专利技术实施例提供的电荷放大电路的电路图；图3为本专利技术实施例提供的信号调理电路的电路图；图4为本专利技术实施例提供的电流环电路的电路图。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动态压力变送器，其特征在于，包括：动态压力传感器，所述动态压力传感器用于将输油管道泄漏时产生的压力变化转换为电荷信号；所述动态压力传感器具有第一引脚、第二引脚、第三引脚、第四引脚和第五引脚，所述第一引脚、所述第二引脚、所述第三引脚和所述第四引脚相连；电荷放大电路，包括：第一电容，所述第一电容的第一端与所述第一引脚相连；第一电阻，并联在所述第一电容的两端；第二电阻，所述第二电阻的第一端与所述第五引脚相连；第二电容，所述的第二电容的第一端与所述第二电阻的第二端相连；第三电阻，所述第三电阻的第一端与所述第二电容的第二端相连；第一运算放大器，具有第一正输入引脚、第一负输入引脚、第一正电源引脚、第一负电源引脚和第一输出引脚，所述第一正输入引脚与所述第一电容的第二端相连，所述第一负输入引脚与所述第三电子的第二端相连，所述第一正电源引脚与第一正电源相连，所述第一负电源引脚与第一负电源相连；第四电阻，所述第四电阻的第一端与所述第三电阻的第一端相连，所述第四电阻的第二端与所述第一输出引脚相连；第三电容，所述第三电容的第一端与所述第二电容的第一端相连，所述第三电容的第二端与所述第一输出引脚相连；信号调理电路，包括：第五电阻，所述第五电阻的第一端与所述第一输出引脚相连；第六电阻，所述第六电阻的第一端与所述第五电阻的第二端相连；第四电容，所述第四电容的第一端与所述第六电阻的第一端相连；第五电容，所述第五电容的第一端与所述第一引脚相连；第二运算放大器，具有第二正输入引脚、第二负输入引脚、第二正电源引脚、第二负电源引脚和第二输出引脚，所述第二正输入引脚与所述第六电阻的第二端以及第五电容的第二端相连，所述第二负输入引脚与所述第四电容的第二端以及所述第四电容的第二端以及所述第二输出引脚相连，所述第二正电源引脚与第二正电源相连，所述第二负电源引脚与第二负电源相连；第六电容，所述第六电容的第一端与所述第二输出引脚相连；第七电阻，所述第七电阻的第一端与所述第六电容的第二端相连；第八电阻，所述第八电阻的第一端与参考电流输入端相连；第三运算放大器，具有第三正输入引脚、第三负输入引脚、第三正电源引脚、第三负电源引脚和第三输出引脚，所述第三正输入引脚与所述第八电阻的第二端相连，所述第三负输入引脚与所述第七电阻的第二端相连，所述第三正电源引脚与第三正电源相连，所述第三负电源引脚与第三负电源相连；第九电阻，所述第九电阻的第一端与所述第三负输入引脚相连，所述第九电阻的第二端与所述第三输出引脚相连；电流环电路，包括：第十电阻，所述第十电阻的第一端与所述第三输出引脚相连；信号变送器，具有第一调零端、第二调零端、电压信号正极输入端、电压信号负极输入端、第一输出范围调节端、第二输出范围调节端、环电流信号输出端、环电流信号注入端、第一恒流源、第二恒流源、带宽控制端、带宽端和第三调零端，所述电压信号负极输入端与所述第十电阻的第二端相连，所述第一输出范围调节端通过第十一电阻与所述第二输出范围调节端相连，所述环电流信号输出端通过第七电容与所述环电流信号注入端相连且所述环电流信号输出端接地，所述第一恒流源与所述第二恒流源相连，所述带宽控制端通过第八电容与所述带宽端相连；可变电阻，具有第一定片引脚、第二定片引脚和动片引脚，所述第一定片引脚与所述第一调零端相连，所述第二定片引脚与所述第二调零端相连，所述动片引脚与所述第三调零端相连；第十二电阻，所述第十二电阻的第一端与所述第二定片引脚相连；第十三电阻，所述第十三电阻的第一端与所述第十二电阻的第二端相连，所述第十三电阻的第二端与所述第三调零端相连；第十四电阻，所述第十四电阻的第一端与所述第一定片引脚相连；第十五电阻，所述第十五电阻的第一端与所述第十四电阻的第二端相连，所述第十五电阻的第二端与所述第三调零端相连；第十六电阻，所述第十六电阻的第一端与所述电压信号正极输入端相连；第九电容，所述第九电容的第一端与所述第十六电阻的第二端相连；第十七电阻，所述第十七电阻的第一端与所述第九电容的第二端相连，所述第十七电阻的第二端与所述第一恒流源相连；第十八电阻，所述第十八电阻的第一端与所述第十六电阻的第二端相连；第十九电阻，所述第十九电阻的第一端与所述第十八电阻的第一端相连，所述第十九电阻的第二端与所述第九电容的第二端相连；第十电容，所述第十电容的第一端与所述第十六电阻的第二端相连，所述第十电容的第二端接地；第二十电阻，所述第二十电阻的第一端与所述第十六电阻的第二端相连；第二十一电阻，所述第二十一电阻的第一端与所述第二十电阻的第二端相连，所述第二十一电阻的第二端接地；第十一电容，所述第十一电容的第一端与所述环电流信号输出端相连，所述第十一电容的第二端与所述环电流信号注入端相连；稳压二极管，所述稳压二极管的负极与所述环电流信号注入端相连；第二十一电阻，所述第二十一...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郑健峰，许斌，谭东杰，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：发明
国别省市：北京;11