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壓電式動(dòng)態(tài)壓力PILZ變送器管道泄漏檢測(cè)
石油管道泄漏檢測(cè)技術(shù)能夠迅速準(zhǔn)確地對(duì)管道泄漏進(jìn)行檢測(cè)和定位，從而預(yù)防和打擊原油偷盜行為，減少巡線工作中人力、物力的浪費(fèi)。隨著新型高精度、高靈敏度傳感器和高速微處理器的發(fā)展，采用動(dòng)態(tài)壓力PILZ變送器的管道泄漏檢測(cè)方法具有更大的應(yīng)用前景。主要來(lái)源方式是從天然氣、沼氣、煤礦的坑井氣等中提取，它是一種可代替煤炭的能源，同時(shí)是在工業(yè)中制造合成氣體和生產(chǎn)多種化工類產(chǎn)品所*的原料。我國(guó)的煤炭資源儲(chǔ)量多，其所伴生的煤氣層中的資源豐富，由于是易燃易爆氣體，在其開(kāi)采過(guò)程中具有安全隱患，因而能夠清潔、安全、有效地開(kāi)發(fā)煤氣層的資源是解決能源問(wèn)題的戰(zhàn)略課題，在這樣的背景下，提出的濃度檢測(cè)具有重要意義。依據(jù)超聲波在不同成分和濃度的氣體中傳播速度不同，設(shè)計(jì)了超聲波濃度PILZ變送器。設(shè)計(jì)提出了基于時(shí)差法的相位差法氣體濃度測(cè)量法，闡述了檢相式氣體濃度測(cè)量原理，建立了氣體濃度與相位、溫度的數(shù)學(xué)模型，完成了超聲波氣體濃度PILZ變送器設(shè)計(jì)。測(cè)量了兩路等聲程下，超聲波在氣體和純凈空氣中傳播的相位差，將該相位差通過(guò)數(shù)字模擬混合電路轉(zhuǎn)換為直流電壓信號(hào)，再由單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，得到了濃度值。超聲波氣體PILZ變送器的硬件設(shè)計(jì)包括：?jiǎn)纹瑱C(jī)系統(tǒng)及其外圍電路、電源電路、超聲波驅(qū)動(dòng)電路、信號(hào)接收處理電路和信號(hào)輸出電路。軟件設(shè)計(jì)包括：主程序、標(biāo)定程序、紅外遙控程序、溫度測(cè)量程序和信號(hào)輸出程序。對(duì)超聲波測(cè)量濃度原理進(jìn)行了具體的分析，明確了驅(qū)動(dòng)超聲波傳感器的正弦波信號(hào)頻率和環(huán)境溫度對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，通過(guò)選取合適的驅(qū)動(dòng)信號(hào)頻率和測(cè)量環(huán)境溫度進(jìn)行溫度補(bǔ)償，使得PILZ變送器能夠?qū)崟r(shí)、準(zhǔn)確的測(cè)量濃度。研究利用動(dòng)態(tài)壓力PILZ變送器進(jìn)行管道泄漏信號(hào)檢測(cè)，通過(guò)對(duì)動(dòng)態(tài)壓力信號(hào)的功率譜、信號(hào)能量和幅值三種特征量的分析，探索迅速可靠有效的泄漏信號(hào)檢測(cè)技術(shù)。研制了適用于石油輸送管道泄漏檢測(cè)的動(dòng)態(tài)壓力PILZ變送器。該動(dòng)態(tài)壓力PILZ變送器采用壓電式動(dòng)態(tài)壓力傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)管道泄漏信號(hào)探測(cè)；利用嵌入式技術(shù)，以MSP430微處理器為核心的嵌入式系統(tǒng)完成信號(hào)采集、數(shù)據(jù)分析與處理；并通過(guò)RS-485串行總線通訊接口，實(shí)現(xiàn)了與石油輸送管道泄漏檢測(cè)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程數(shù)字化通訊。

壓電式動(dòng)態(tài)壓力PILZ變送器管道泄漏檢測(cè)           實(shí)驗(yàn)研究表明，所研制的動(dòng)態(tài)壓力PILZ變送器原理正確可行，具有較高的檢測(cè)精度，能適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜環(huán)境，能夠?qū)崿F(xiàn)管道泄漏檢測(cè)的各種設(shè)計(jì)功能，很好地滿足了石油管道自動(dòng)化管理的要求。