專利名稱：帶傳感控制電路的電熱帶的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電熱帶，具體涉及帶有監(jiān)測裝置的電熱帶。
背景技術(shù)：
電熱帶按其結(jié)構(gòu)型式可分為串聯(lián)和并聯(lián)兩種，按其性能可分為恒功率和自限溫兩種。電熱帶在工業(yè)領(lǐng)域正在得到越來越廣泛的應(yīng)用，在建筑、鋼鐵、電力等行業(yè)的輸送管線和儲罐的保溫、抗凝、防凍等領(lǐng)域普遍應(yīng)用；尤其在石油化工行業(yè)的儲油罐和長輸管線上， 電熱帶具有明顯優(yōu)勢。其不足之處在于電熱帶長度取決于被加熱體的長度，有時(shí)距離很長，一旦某一點(diǎn)發(fā)生故障，很難準(zhǔn)確判斷故障點(diǎn)，若是埋地管線，難度就更大。如果不能準(zhǔn)確判斷故障點(diǎn)，就無法及時(shí)維修，導(dǎo)致整條電熱帶不能正常工作，造成被輸送的介質(zhì)凝固，給生產(chǎn)帶來損失。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種帶傳感控制電路的電熱帶，以解決現(xiàn)有電熱帶不能準(zhǔn)確判斷故障點(diǎn)的缺陷。本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)它包括電熱帶本體1、光纖5、內(nèi)護(hù)套2、屏蔽層3和外護(hù)套4，所述光纖5沿電熱帶本體1的長度方向設(shè)置并與電熱帶本體 1相貼靠，在電熱帶本體1和光纖5外壁上由內(nèi)到外依次包裹有內(nèi)護(hù)套2、屏蔽層3和外護(hù)套4，它還包括PC機(jī)11、接口電路12、控制及信息處理電路13、驅(qū)動(dòng)及編碼電路14、信號高速采集電路15、探測電路16、半導(dǎo)體激光器17、分光鏡18和探測器19 ；PC機(jī)11的一個(gè)通信端口連接在接口電路12的一個(gè)通信端，接口電路12的另一個(gè)通信端連接控制及信息處理電路13的一個(gè)通信端口，控制及信息處理電路13的控制信號輸出端連接驅(qū)動(dòng)及編碼電路14的信號輸入端，驅(qū)動(dòng)及編碼電路14的信號輸出端連接半導(dǎo)體激光器17的控制信號輸入端，半導(dǎo)體激光器17發(fā)出的激光信號入射到分光鏡18的輸入端，透射過分光鏡18的信號進(jìn)入光纖5的一端，從光纖5返回到分光鏡18的激光信號反射至探測器19，探測器19的信號輸出端連接探測電路16的信號輸入端，探測電路16的信號輸出端連接信號高速采集電路15的信號輸入端，信號高速采集電路15的信號輸出端連接控制及信息處理電路13的信號輸入端。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的光纖電熱帶，由于光纖與電熱帶平行設(shè)置，一旦電熱帶某一點(diǎn)發(fā)生故障，光纖會(huì)實(shí)時(shí)監(jiān)測到溫度變化，并將信號經(jīng)控制及信息處理電路進(jìn)行信息處理后上傳至PC機(jī)上，從而準(zhǔn)確報(bào)告故障點(diǎn)位置，以利于迅速組織維修，使電熱帶在最短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)正常工作，從而保證儲油罐或長輸管線內(nèi)的介質(zhì)處于液態(tài)。由于光纖具有強(qiáng)大的傳輸功能，半導(dǎo)體激光器通過分光鏡向光纖發(fā)送不同的信號，由分光鏡、探測器、信號高速采集電路接收返回的信號，再經(jīng)控制及信息處理電路上傳至PC機(jī)上，應(yīng)用軟件處理分析，還可以對被加熱體內(nèi)介質(zhì)的壓力、流量以及被加熱體腐蝕程度等參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測， 以保證介質(zhì)安全輸送。
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是圖1的A-A剖視圖，圖3是本發(fā)明傳感控制電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
具體實(shí)施方式
一下面結(jié)合圖1至圖3具體說明本實(shí)施方式。它包括電熱帶本體 1、光纖5、內(nèi)護(hù)套2、屏蔽層3和外護(hù)套4，所述光纖5沿電熱帶本體1的長度方向設(shè)置并與電熱帶本體1相貼靠，在電熱帶本體1和光纖5外壁上由內(nèi)到外依次包裹有內(nèi)護(hù)套2、屏蔽層3和外護(hù)套4，它還包括PC機(jī)11、接口電路12、控制及信息處理電路13、驅(qū)動(dòng)及編碼電路 14、信號高速采集電路15、探測電路16、半導(dǎo)體激光器17、分光鏡18和探測器19 ；PC機(jī)11 的一個(gè)通信端口連接在接口電路12的一個(gè)通信端，接口電路12的另一個(gè)通信端連接控制及信息處理電路13的一個(gè)通信端口，控制及信息處理電路13的控制信號輸出端連接驅(qū)動(dòng)及編碼電路14的信號輸入端，驅(qū)動(dòng)及編碼電路14的信號輸出端連接半導(dǎo)體激光器17的控制信號輸入端，半導(dǎo)體激光器17發(fā)出的激光信號入射到分光鏡18的輸入端，透射過分光鏡 18的信號進(jìn)入光纖5的一端，從光纖5返回到分光鏡18的激光信號反射至探測器19，探測器19的信號輸出端連接探測電路16的信號輸入端，探測電路16的信號輸出端連接信號高速采集電路15的信號輸入端，信號高速采集電路15的信號輸出端連接控制及信息處理電路13的信號輸入端。驅(qū)動(dòng)及編碼電路驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體激光器，發(fā)出按一定規(guī)則編碼的激光脈沖串；激光脈沖經(jīng)分光鏡耦合發(fā)射到與電熱帶平行設(shè)置的光纖中，激光脈沖進(jìn)入光纖后發(fā)生背向散射光，散射光有三個(gè)波長，分別是Rayleigh (瑞利)光、anti-stokes (反斯托克斯)光和stokes (斯托克斯)光；其中anti-stokes光對溫度敏感，為信號光；stokes溫度不敏感，為參考光。從光纖背向散射的信號光再次經(jīng)過分光鏡，隔離Rayleigh散射光，透過溫度敏感的 anti-stokes信號光和溫度不敏感的stokes參考光，由探測器接收，經(jīng)探測電路后由信號高速數(shù)據(jù)采集電路采集，再經(jīng)控制及信息處理電路和接口電路上傳至PC機(jī)上，經(jīng)數(shù)據(jù)處理后顯示光纖溫度-距離曲線，實(shí)現(xiàn)對電熱帶加熱情況監(jiān)控的目的。當(dāng)電熱帶本體1在某處發(fā)生故障，致使該處的溫度發(fā)生變化，半導(dǎo)體激光器發(fā)出的激光中對溫度敏感的anti-stokes光在該處出現(xiàn)反射，stokes光對溫度不敏感依舊正常通過，到達(dá)光纖末端后返回。通過檢測anti-stokes反射部分的光脈沖信號和stokes光脈沖信號到達(dá)探測器19的時(shí)間差能計(jì)算出電熱帶本體1發(fā)生故障的位置。
具體實(shí)施方式
二 下面結(jié)合圖1具體說明本實(shí)施方式。本實(shí)施方式與實(shí)施方式一的不同之處是電熱帶本體1是串聯(lián)式電熱帶或并聯(lián)式電熱帶。
具體實(shí)施方式
三下面結(jié)合圖1具體說明本實(shí)施方式。本實(shí)施方式與實(shí)施方式一的不同之處是電熱帶本體1是恒溫電熱帶或自限溫電熱帶。
具體實(shí)施方式
四下面結(jié)合圖1具體說明本實(shí)施方式。本實(shí)施方式與實(shí)施方式一的不同之處是內(nèi)護(hù)套2的材質(zhì)為氟塑料或氟橡膠。
具體實(shí)施方式
五下面結(jié)合圖3具體說明本實(shí)施方式。本實(shí)施方式與實(shí)施方式一的不同之處是外護(hù)套4為氟塑料套管或氟橡膠套管；屏蔽層3為金屬絲網(wǎng)。
具體實(shí)施方式
六下面結(jié)合圖3具體說明本實(shí)施方式。本實(shí)施方式與實(shí)施方式一的不同之處是它還包括LAN接口電路、USB接口電路或RS232接口電路20，所述LAN接口電路、USB接口電路或RS232接口電路20連接在接口電路12的另外一個(gè)通信端口。如此設(shè)置，能夠?qū)刂萍靶畔⑻幚黼娐?3處理過的信息進(jìn)行遠(yuǎn)程傳輸或存儲。
具體實(shí)施方式
七下面結(jié)合圖3具體說明本實(shí)施方式。本實(shí)施方式與實(shí)施方式一的不同之處是它還包括LED指示燈21，LED指示燈21連接在接口電路12的顯示信號輸出端。如此設(shè)置，對接口電路12進(jìn)行工作狀態(tài)的指示。
權(quán)利要求1.帶傳感控制電路的電熱帶，它包括電熱帶本體(1)、光纖(5)、內(nèi)護(hù)套(2)、屏蔽層(3) 和外護(hù)套(4)，所述光纖(5)沿電熱帶本體(1)的長度方向設(shè)置并與電熱帶本體(1)相貼靠， 在電熱帶本體(1)和光纖(5)外壁上由內(nèi)到外依次包裹有內(nèi)護(hù)套(2)、屏蔽層(3)和外護(hù)套 (4)，其特征在于它還包括PC機(jī)(11)、接口電路(12)、控制及信息處理電路(13)、驅(qū)動(dòng)及編碼電路(14)、信號高速采集電路(15)、探測電路(16)、半導(dǎo)體激光器(17)、分光鏡(18)和探測器(19);PC機(jī)(11)的一個(gè)通信端口連接在接口電路(12)的一個(gè)通信端，接口電路(12)的另一個(gè)通信端連接控制及信息處理電路(13)的一個(gè)通信端口，控制及信息處理電路(13) 的控制信號輸出端連接驅(qū)動(dòng)及編碼電路(14)的信號輸入端，驅(qū)動(dòng)及編碼電路(14)的信號輸出端連接半導(dǎo)體激光器(17)的控制信號輸入端，半導(dǎo)體激光器(17)發(fā)出的激光信號入射到分光鏡(18)的輸入端，透射過分光鏡(18)的信號進(jìn)入光纖(5)的一端，從光纖(5)返回到分光鏡(18)的激光信號反射至探測器(19)，探測器(19)的信號輸出端連接探測電路 (16)的信號輸入端，探測電路(16)的信號輸出端連接信號高速采集電路(15)的信號輸入端，信號高速采集電路(15)的信號輸出端連接控制及信息處理電路(13)的信號輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶傳感控制電路的電熱帶，其特征在于電熱帶本體(1)是串聯(lián)式電熱帶或并聯(lián)式電熱帶。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶傳感控制電路的電熱帶，其特征在于電熱帶本體(1)是恒溫電熱帶或自限溫電熱帶。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶傳感控制電路的電熱帶，其特征在于內(nèi)護(hù)套(2)的材質(zhì)為氟塑料或氟橡膠。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶傳感控制電路的電熱帶，其特征在于外護(hù)套(4)為氟塑料套管或氟橡膠套管；屏蔽層(3)為金屬絲網(wǎng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶傳感控制電路的電熱帶，其特征在于它還包括LAN接口電路、USB接口電路或RS232接口電路(20)，所述LAN接口電路、USB接口電路或RS232接口電路(20)連接在接口電路12的另外一個(gè)通信端口。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶傳感控制電路的電熱帶，其特征在于它還包括LED指示燈 (21)，LED指示燈(21)連接在接口電路(12 )的顯示信號輸出端。
專利摘要帶傳感控制電路的電熱帶，本實(shí)用新型涉及帶有監(jiān)測裝置的電熱帶。解決了現(xiàn)有電熱帶不能判斷故障點(diǎn)的缺陷。它包括電熱帶本體、光纖、內(nèi)護(hù)套、屏蔽層和外護(hù)套，所述光纖沿電熱帶本體長度設(shè)置并包裹內(nèi)護(hù)套、屏蔽層和外護(hù)套，它還包括PC機(jī)、接口電路、控制及信息處理電路、驅(qū)動(dòng)及編碼電路、信號高速采集電路、探測電路、半導(dǎo)體激光器、分光鏡和探測器；PC機(jī)的一個(gè)通信端口通過接口電路連接控制及信息處理電路，控制及信息處理電路的控制信號輸出端通過驅(qū)動(dòng)及編碼電路連接半導(dǎo)體激光器，激光信號入射到分光鏡的輸入端后進(jìn)入光纖，從光纖返回到分光鏡的激光信號反射至探測器，探測器的信號輸出端通過探測電路、信號高速采集電路連接控制及信息處理電路。
文檔編號H05B3/56GK202334956SQ20112048874
公開日2012年7月11日 申請日期2011年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月30日
發(fā)明者宋彬, 杜建芳, 王海峰 申請人:大慶航天三沃新技術(shù)產(chǎn)業(yè)有限責(zé)任公司