今天為大家介紹一項國家發明專利——一種實時監測柱塞泵盤根泄漏的檢測儀。該專利由天津儀控科技有限公司申請，并于2019年1月1日獲得授權公告。

內容說明

本發明屬于漏水實時監測系統裝置領域，尤其是涉及一種實時監測柱塞泵盤根泄漏的檢測儀。

發明背景

油田注水是保持油層壓力、降低原油遞減率的主要措施，柱塞泵機組是油田生產的關鍵設備。一旦發生故障，常造成數萬元或數十萬元的經濟損失和嚴重的社會危害，當柱塞泵盤根由于老化等原因漏水，水會進入柱塞泵油箱，造成機油報廢給油田帶來較大經濟損失。

發明內容

有鑒于此，本發明旨在提出一種實時監測柱塞泵盤根泄漏的檢測儀，能夠實時監測柱塞泵的泄漏，并實時提供報警，同時可根據生產需要停泵連鎖保護，而且具有外接電源防雷保護功能，允許多組設備通過總線方式同時工作而不會產生數據通信干擾。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：一種實時監測柱塞泵盤根泄漏的檢測儀，包括系統控制中心單元、外部電源防護電路單元、降壓芯片單元、硬件看門狗電路單元、傳感器供電控制電路單元、漏水監測傳感器單元、RS485通信單元和報警單元，外部電源接入所述外部電源防護電路單元的輸入端，所述外部電源防護電路單元的輸出端分別供電連接所述降壓芯片單元和所述傳感器供電控制電路單元，所述降壓芯片單元分別供電輸出到所述硬件看門狗電路單元、所述系統控制中心單元和所述RS485通信單元，所述硬件看門狗電路單元的輸出端接入所述系統控制中心單元，所述RS485通信單元和所述報警單元分別與所述系統控制中心單元雙向信號導通連接，所述系統控制中心單元的控制信號輸出連接所述傳感器供電控制電路單元，所述傳感器供電控制電路單元連接所述漏水監測傳感器單元，所述漏水監測傳感器單元的信號輸出連接所述系統控制中心單元。

進一步的，所述系統控制中心單元為STM32F103VCT6單片機及外圍電路。所述外部電源防護電路單元包括共模電感L5、高壓電容C3、第三壓敏電阻R3、第一壓敏電阻R1和第十二壓敏電阻R12 ，第一防雷管、第二防雷管、第三防雷管、第一自恢復保險F1、π形二極管防護陣列和第十電容C10 ，所述外部電源的輸入端接入所述共模電感L5，所述共模電感L5的輸出端之間依次并接有所述高壓電容C3、所述第三壓敏電阻R3和串接的所述第一壓敏電阻R1和所述第十二壓敏電阻R12，所述第一防雷管連接在所述第一壓敏電阻R1的上端，所述第二防雷管連接在所述第一壓敏電阻R1和所述第十二壓敏電阻R12之間，所述第三防雷管連接在所述第十二壓敏電阻R12的下端，所述第一壓敏電阻R1輸出連接所述第一自恢復保險F1，所述第一自恢復保險F1輸出連接到所述π形二極管防護陣列。

所述π形二極管防護陣列包括第一π形二極管D1、第四π形二極管D4和第十四π形二極管D14，所述第四π形二極管D4和所述第十四π形二極管D14同向并接，所述第一π形二極管D1串接在所述第四π形二極管D4和所述第十四π形二極管D14之間，所述第一π形二極管D1的正極連接所述第一自恢復保險F1的輸出端。

所述降壓芯片單元為TPS5430開關型電源芯片及外圍電路。所述硬件看門狗電路單元為SP706看門狗定時器及外圍電路。所述傳感器供電控制電路單元包括RC濾波電路、電壓跟隨器、第一三極管Q1、第三自恢復保險F3、第十八轉換電阻R18、第二十一轉換電阻R21和信號檢測器，所述系統控制中心單元的控制信號輸出至所述RC濾波電路，經所述RC濾波電路濾波后接入所述電壓跟隨器，所述電壓跟隨器的輸出端接入所述第一三極管Q1的集電極，所述第一三極管Q1的基極和發射極回路連接所述漏水監測傳感器單元的一端。

所述漏水監測傳感器單元另一端接入所述第三自恢復保險F3，所述第三自恢復保險F3的輸出端串接有所述第十八轉換電阻R18和所述第二十一轉換電阻R21，所述信號檢測器的輸入端連接到所述第十八轉換電阻R18和所述第二十一轉換電阻R21之間，所述信號檢測器的輸出端連接到所述系統控制中心單元。所述電壓跟隨器包括LM358運放，所述信號檢測器包括LM321D運放。所述RS485通信單元為MAX3485芯片及外圍保護電路。

相對于現有技術，本發明所述的實時監測柱塞泵盤根泄漏的檢測儀具有以下優勢：

本發明的系統控制中心單元由STM32F103VCT6單片機及外圍電路構成，能夠向傳感器供電控制電路單元輸出控制信號，并能夠接收漏水監測傳感器單元所監測的漏水實時信號，系統控制中心單元能夠分析漏水實時信號是否超過設定閾值，一旦發現超過閾值，能夠與RS485通信單元通信，通過RS485通信單元發送停止柱塞泵的指令，同時向報警單元發送報警啟動信號，實現實時監測柱塞泵的泄漏，并實時提供報警，同時可根據生產需要停泵連鎖保護的功能，允許多組設備通過總線方式同時工作而不會產生數據通信干擾，而且外部電源防護電路單元能夠防雷擊電涌，具有外接電源防雷保護功能。