压电式动态压力PILZ变送器管道泄漏检测
石油管道泄漏检测技术能够迅速准确地对管道泄漏进行检测和定位，从而预防和打击原油偷盗行为，减少巡线工作中人力、物力的浪费。随着新型高精度、高灵敏度传感器和高速微处理器的发展，采用动态压力PILZ变送器的管道泄漏检测方法具有更大的应用前景。主要来源方式是从天然气、沼气、煤矿的坑井气等中提取，它是一种可代替煤炭的能源，同时是在工业中制造合成气体和生产多种化工类产品所*的原料。我国的煤炭资源储量多，其所伴生的煤气层中的资源丰富，由于是易燃易爆气体，在其开采过程中具有安全隐患，因而能够清洁、安全、有效地开发煤气层的资源是解决能源问题的战略课题，在这样的背景下，提出的浓度检测具有重要意义。依据超声波在不同成分和浓度的气体中传播速度不同，设计了超声波浓度PILZ变送器。设计提出了基于时差法的相位差法气体浓度测量法，阐述了检相式气体浓度测量原理，建立了气体浓度与相位、温度的数学模型，完成了超声波气体浓度PILZ变送器设计。测量了两路等声程下，超声波在气体和纯净空气中传播的相位差，将该相位差通过数字模拟混合电路转换为直流电压信号，再由单片机进行数据处理，得到了浓度值。超声波气体PILZ变送器的硬件设计包括：单片机系统及其外围电路、电源电路、超声波驱动电路、信号接收处理电路和信号输出电路。软件设计包括：主程序、标定程序、红外遥控程序、温度测量程序和信号输出程序。对超声波测量浓度原理进行了具体的分析，明确了驱动超声波传感器的正弦波信号频率和环境温度对测量结果的影响，通过选取合适的驱动信号频率和测量环境温度进行温度补偿，使得PILZ变送器能够实时、准确的测量浓度。研究利用动态压力PILZ变送器进行管道泄漏信号检测，通过对动态压力信号的功率谱、信号能量和幅值三种特征量的分析，探索迅速可靠有效的泄漏信号检测技术。研制了适用于石油输送管道泄漏检测的动态压力PILZ变送器。该动态压力PILZ变送器采用压电式动态压力传感器来实现管道泄漏信号探测；利用嵌入式技术，以MSP430微处理器为核心的嵌入式系统完成信号采集、数据分析与处理；并通过RS-485串行总线通讯接口，实现了与石油输送管道泄漏检测系统的远程数字化通讯。

压电式动态压力PILZ变送器管道泄漏检测           实验研究表明，所研制的动态压力PILZ变送器原理正确可行，具有较高的检测精度，能适应现场复杂环境，能够实现管道泄漏检测的各种设计功能，很好地满足了石油管道自动化管理的要求。