智能防腐电源的设计与实现

2016-06-06 12人 1页
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智能防腐电源的设计与实现
[摘要]介绍了基于单片机的智能防腐电源的设计方法及相关的硬件电路，用以实现无人化管理与监测。研究了智能防腐电源系统的硬件结构和软件设计思路。
[关键词]防腐电源 监控系统 单片机
一、引言
金属发生腐蚀的现象随处可见，腐蚀造成的直接和间接损失是巨大的，有时甚至造成灾难性的破坏事故，引起严重的环境污染。因此根据电化学腐蚀的成因，采用防腐电源进行阴极保护来抑制腐蚀十分必要。利用现代控制技术以及微电子技术，可以对管线防腐进行阴极保护，并对其进行数据采集和监控，一切诸如采集、通讯、报警等工作都可以通过远程监控的方式来实现。
二、防腐电源阴极保护原理
阴极保护是一种用于防止金属在电介质（海水、淡水及土壤等介质）中腐蚀的电化学保护技术，该技术的基本原理是对被保护的金属表面施加一定的直流电流，使其产生阴极极化，当金属的电位负于某一电位值时，腐蚀的阴极溶解过程就会得到有效抑制。
阴极保护原理图如图1所示：
三、智能防腐电源监控系统硬件设计
外加电流阴极保护系统中，需要有一个稳定可靠的直流电源即防腐电源，以供给保护用的电流。智能化的防腐电源是一个高度灵活的组合、自动监控的模块化电源。
防腐电源监控系统由两块电路板组成：一块为模拟板，主要对来自防腐电源的特征参数等信号进行滤波、放大、采样保持，以及自动选择放大倍数等；另一块为数字板，主要完成采样信号的模/数转换、计算、参数设置和数据传输等。监控系统软件主要完成对信号的采集，对各种数据进行处理，以及相应的计算机控制。
防腐电源监控系统的硬件框图如图2所示：
图2
信号调理电路负责将防腐电源的状态参数，包括电压、电流、温度和电压频
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