一种用于防爆环境下的应力检测电路装置的制作方法

本发明属于电子电路，特别涉及一种用于防爆环境下的应力检测电路装置。

背景技术：

1、于一定条件能引起燃烧、爆炸，导致人身伤亡和财产损失等事故的化学危险物品，统称为易燃易爆物品。易燃易爆物品包括石油、天然气等。

2、由于管道技术在石油、天然气等介质的长距离输送中有着独特的优势，通常使用长输油气管道对石油、天然气等易燃易爆物品进行长距离运输。长输油气管道属于中压或高压管道，管道长度数百数千乃至上万公里，且输送介质皆为易燃易爆危险品，因此，对管道因内外载荷变化所引起的变形具有严格要求。

3、因此，对长输油气管道的应力应变进行准确及时的检测，使长输油气管道的变形程度在允许的范围内，从而防止长输油气管道泄漏具有重要意义。应力检测装置安装于长输油气管道的周部，且长时间处于通电状态。

4、而当输油气管道一旦发生泄漏时，管道内的易燃易爆物品会分布于泄漏部位周边的空间内，使得应力检测装置处于的环境变成了易燃易爆环境，即需防爆的环境，此时，由于应力检测装置长时间处于通电状态，在防爆环境下，现有的应力检测装置的防爆效果差。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种用于防爆环境下的应力检测电路装置。

2、本发明的目的可通过下列技术方案实现：一种用于防爆环境下的应力检测电路装置，其特征在于，包括电源模块、电源转换模块、控制模块、信号处理模块、接口板、工作模块以及限能模块，电源模块与电源转换模块连接，电源转换模块并联连接信号处理模块和接口板，信号处理模块与控制模块连接，信号处理模块与接口板之间分别使用联网通信接口和脉冲信号接口连接，接口板连接有用于检测应力的超声探头，所述的信号处理模块包括数字信号处理模块和模拟信号处理模块，所述的模拟信号处理模块设置有用于防止电流反向的第一稳压二极管，所述的数字信号处理模块设置有用于防止高压电产生的电压防护模块、用于稳定电源电压的电源稳压模块、用于降低电源电压的电源降压模块和用于电源隔离的隔离模块。

3、本发明的工作原理：使用时由电源模块供电，电源模块内设置有24v开关电源，用于将220v电压转换为24v电压，再通过电源转换模块将24v电压转换为12v电压，输入电压降低之后，电流分别通过电源线传输至信号处理模块和限能模块，由于限能模块可以限制输出电流，使电路不会因为电流过大而烧坏元器件，可以保证其安全性，不易产生电火花或是产生的电火花不足以点燃气体，之后通过信号处理模块驱动检测装置进行应力检测，并通过设置第一稳压二极管来防止电流反向，减少电流反向对元器件的影响，同时设置有电压防护模块、电源稳压模块、电源降压模块和隔离模块来减小数字信号处理模块起火，增加了整体的防爆效果。

4、在上述的用于防爆环境下的应力检测电路装置中，所述的电源转换模块包括24v转12v电源模块和第一本安电源，所述的信号处理模块和接口板均与第一本安电源连接，所述的电源转换模块包括24v转12v电源模块和第一本安电源，所述的信号处理模块和接口板均与第一本安电源连接，所述的限能模块包括串联连接的限流电阻和滤波电感，所述的限流电阻用于防止所在支路电流过大，所述的电源模块并联有光电模块，所述的光电模块用于光电转换，所述的接口板还连接有温度传感器，信号处理模块的联网通信接口与接口板的联网通信接口之间设置有第一光电隔离模块，所述的第一光电隔离模块通过电源线与电源模块连接，信号处理模块的脉冲信号接口与接口板的脉冲信号接口之间设置有限能电阻。

5、在上述的用于防爆环境下的应力检测电路装置中，所述的电源模块并联连接电解电容和第一保险丝，所述的电解电容接地，所述的第一保险丝与第一稳压二极管连接，所述的稳压二级管连接有电源输入端，所述的电源输入端包括6个接线口，第一接线口和第三接线口并联并接地，第二接线口和第四接线口并联与稳压二级管连接，所述的数字信号处理模块和模拟信号处理模块之间连接有第一光电耦合器，所述的第一光电耦合器根据模拟信号处理模块控制数字信号处理模块电源的通断，所述的第一光电耦合器包括第一发光二极管和光敏三极管，所述的第一发光二极管的输入端和输出端均与模拟信号处理模块连接，所述的光敏三极管的输入端与电源模块连接，所述的光敏三极管的输出端与数字信号处理模块的输入端连接。

6、在上述的用于防爆环境下的应力检测电路装置中，所述的电压防护模块包括防护模块、电路控制模块和激励模块，所述的电源模块、激励模块分别与电路控制模块电性连接，所述的激励模块用于产生激励信号，所述的防护模块的第一端连接于电源模块与电路控制模块之间，所述的防护模块的第二端连接所述的电路控制模块，所述的防护模块用于防止高电压的产生。

7、在上述的用于防爆环境下的应力检测电路装置中，所述的防护模块包括多个并联连接的二极管，所述的二极管的负极连接第一端，所述的二极管的正极连接第二端，所述的电路控制模块包括信号连接端、三极管和继电器，所述的三极管为npn型，所述的三极管的基极与信号连接端连接，基极与信号连接端之间连接有第一电阻，所述的三极管的集电极与继电器连接，所述的三极管的发射极与接地端连接，所述的继电器为电磁继电器，所述的继电器包括电磁连接端和触点端，所述的电磁连接端分别与电源模块和三极管连接，所述的触点端中的至少一端与激励模块连接，所述的防护模块的第一端连接于电源模块与电磁连接端之间，所述的防护模块的第二端连接于三极管与电磁连接端之间。

8、在上述的用于防爆环境下的应力检测电路装置中，所述的超声探头包括探头、触头、绝缘垫和绝缘罩，所述的绝缘垫固定于工件被测部位，所述的探头固定于绝缘垫上，所述的触头与探头对接并导通，所述的绝缘罩罩设于探头与触头周部，所述的绝缘罩与绝缘垫之间形成密闭的腔室，所述的绝缘垫由pvc制成，所述的绝缘垫与工件之间设置有胶体层，所述的探头与绝缘垫之间设置有胶体层，所述的绝缘垫与绝缘罩之间设置有密封胶体，所述的触头具有连接线，所述的绝缘罩开设有线孔，所述的线孔用于供连接线从腔室中穿出，所述的线孔填充有密封胶体，所述的连接线用于连接所述的接口板。

9、在上述的用于防爆环境下的应力检测电路装置中，所述的电源模块和稳压模块并联，所述的稳压模块包括至少一个第二稳压二极管，所述的第二稳压二极管连接接地端，所述的电源模块输出正向电流或负向电流，当所述的电源模块输出正电流时，所述的第二稳压二极管的负极连接电源模块，所述的第二稳压二极管的正极连接接地端，当所述的电源模块输出负电流时，所述的第二稳压二极管的正极连接电源模块，所述的第二稳压二极管的负极连接接地端。

10、在上述的用于防爆环境下的应力检测电路装置中，所述的电源降压模块包括第一降压模块，所述的第二本安电源与至少一个第一降压模块连接，所述的第一降压模块与工作模块连接，所述的第一降压模块用于降低第二本安电源输入的电压并输送至工作模块，所述的第二本安电源与工作模块之间连接有第三稳压二极管和第二保险丝，还包括第二降压模块，所述的第二降压模块与第一降压模块串联，所述的第二降压模块还与工作模块连接，所述的第二降压模块用于降低第一降压模块输入的电压并输送至工作模块。

11、在上述的用于防爆环境下的应力检测电路装置中，所述的隔离模块包括分别与串口电路芯片连接的串口数据发送端、串口数据接收端和数据传输接口，所述的串口数据发送端与串口电路芯片之间连接有第二光电隔离模块，所述的串口数据接收端与串口电路芯片之间连接有第二光电隔离模块，所述的第二光电隔离模块包括发光源和受光器，所述的发光源包括光源输入引脚和光源输入引脚，所述的受光器包括受光输入引脚和受光输出引脚所述的第二光电隔离模块包括发光源和受光器，所述的发光源包括光源输入引脚和光源输入引脚，所述的受光器包括受光输入引脚和受光输出引脚，所述的光源输入引脚通过电阻连通电源，所述的光源输出引脚连接串口数据发送端，所述的受光输入引脚连通电源，所述的受光输入引脚并联有电容并接地，所述的受光输出引脚与串口电路芯片连接，所述的受光输出引脚还通过电阻与电源并联，所述的光源输入引脚通过电阻连通电源，所述的光源输出引脚通过电阻与串口电路芯片连接，所述的受光输入引脚与电源连接，所述的受光输入引脚并联有电容并接地，所述的受光输入引脚通过电阻与受光输出引脚连通，所述的受光输出引脚还与电源并联，所述的第二光电隔离模块为第二光电耦合器，所述的第二光电耦合器包括两组发光源和受光器，其中一组发光源和受光器不与串口电路芯片或串口数据发送端或串口数据接收端连接，该组受光器的受光输出引脚连接接地端。

12、在上述的用于防爆环境下的应力检测电路装置中，所述的电源模块包括交流电源、隔离变压器、断路器、开关电源。

13、与现有技术相比，本发明具有防爆效果好的优点。