连接，二极管D2的2脚通过电阻R182连接至二极管D4的I脚，二极管D4的2脚与电容C41的2脚连接，I_REF_GND(即工作地)与电容C41的2脚连接，用于输出电流的端子J3的I脚连接二极管D4的I脚，芯片J3的2脚连接二极管D4的2脚。
[0036]可选的，压力传感器为电荷输出型动态压力传感器，压力传感器能够将瞬时泄漏产生的压力变化转换为电荷信号输出。具体的，压力传感器的电荷灵敏度可以为2200pc/Psi(库伦/每平方英寸镑数)，频率响应范围可以为2Hz(赫兹)?8KHz(千赫兹)，动态压力范围可以为0.28*10—4psi?1psi，最大静态压力可以为3000psi。
[0037]可选的，电荷放大转换电路包括集成运算放大器，电荷放大转换电路能够将压力传感器输出的电荷信号放大并转换为电压信号。图4是电荷放大转换电路的电路示意图，如图4所示，电荷放大转换电路采用具有超低偏置电流的集成运算放大器U57。电荷放大转换电路的主要引脚接线为:压力传感器芯片P15的I脚、2脚、3脚、4脚相接，并连接至电容C37的2脚，电容C37的I脚与集成运算放大器U57的3脚连接，电阻R42并联在电容C37的两端，压力传感器芯片P15的5脚通过电阻R51与电容C220的I脚相接，电容C220的2脚通过电阻R197与集成运算放大器U57的2脚相接，电容C220的I脚通过电容C231与集成运算放大器U57的6脚连接，电容C220的2脚通过电阻R235与集成运算放大器U57的6脚连接，集成运算放大器U57的5脚接-5V(伏)直流电压(S卩DC_-5V1)，7脚接+5V直流电压(S卩DC 5V1)。3_1和3_2为电荷放大转换电路的输出。
[0038]可选的，信号调理电路包括二阶低通有源滤波器，信号调理电路能够滤除电压信号中高于预设频率的部分信号，并将滤波处理后的电压信号进一步放大至预设比例。图5是信号调理电路的电路示意图，如图5所示，信号调理电路包括运算放大器U59和运算放大器1]58。5_1和5_2为信号调理电路的输入，S_S3为信号调理电路的输出。S_1信号(即电荷放大转换电路输出的第一路电压信号)通过电阻R40与电阻R39的串接后输入至运算放大器U59的3脚，电容C35的I脚连接至电阻R39和电阻R40的相连脚，电容C35的2脚与运算放大器U59的4脚连接，运算放大器U59的4脚和I脚连接，S_2信号(即电荷放大转换电路输出的第二路电压信号)通过电容C39输入至运算放大器U59的3脚，运算放大器U59的2脚接-5V直流电压(即DC_-5V1)，运算放大器U59的5脚接+5V直流电压(S卩DC_5V1)，运算放大器U59的I脚输出后通过电容C130与电阻R41的串接与运算放大器U58的4脚连接，电流环参考电流I2_MA(电流环参考电流作为参考电流，用于确定信号调理电路输出的目标信号的电流值)通过电阻R83输入至运算放大器U58的3脚，运算放大器U58的4脚与I脚通过电阻R37连接，运算放大器U58的2脚接-5V直流电压(S卩DC_-5V1)，运算放大器U58的5脚接+5V直流电压(S卩DC_5V1)。
[0039]现有技术中，为了及时监测管道泄漏，多数管道安装了管道泄漏监测系统，管道泄漏监测原理以负压波法为主，通过传感器获取管道流体泄漏时产生的压力波信号来检测泄漏并判断泄漏点位置。但是，当泄漏流量较小或者泄漏流量增大缓慢时，管道内流体产生的瞬时动态压力变化也相应较小，在高静态压力背景下，这样的动态压力变化往往被淹没。现有的泄漏监测压力变送器以静态压力变送器为主，仅适用于测量变化缓慢且幅值较大的静态压力，而难以检测管道泄漏产生的变化迅速且幅值较小的动态压力，使得泄漏监测系统难以监测泄漏流量较小或者泄漏流量增大缓慢的管道泄漏，制约了管道泄漏监测系统性能的提尚。
[0040]本实用新型实施例提供的压力变送器，是用于管道泄漏监测的动态压力变送器，该压力变送器具有宽频带、高灵敏度和高分辨率等特点，能够在高静态压力下检测到管道中流体产生的快速、微小变化的动态压力，获取管道泄漏瞬间产生的变化迅速且幅值较小的动态压力信号，并将管道的泄漏信号与噪声信号区分开来，该压力变送器对泄漏流量较小或者泄漏流量增大缓慢的泄漏监测有着积极作用。
[0041]综上所述，本实用新型实施例提供的压力变送器，压力变送器包括依次连接的压力传感器、电荷放大转换电路和信号调理电路，压力传感器能够在管道中流体产生的压力信号发生变化时，产生电荷信号，并向电荷放大转换电路输出电荷信号，电荷放大转换电路能够将电荷信号进行放大处理，并将放大处理后的电荷信号转换为电压信号，信号调理电路能够对电压信号进行滤波处理，并将滤波处理后的电压信号进行放大处理，得到目标信号，进而向信号采集单元输出目标信号，相较于现有技术，提高了管道泄漏监测的效果。
[0042]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种压力变送器，其特征在于，所述压力变送器包括依次连接的压力传感器、电荷放大转换电路和信号调理电路； 所述压力传感器的输出端与所述电荷放大转换电路的输入端连接，用于在管道中流体产生的压力信号发生变化时，产生电荷信号，并向所述电荷放大转换电路输出所述电荷信号； 所述电荷放大转换电路的输出端与所述信号调理电路的输入端连接，用于将所述电荷信号进行放大处理，并将放大处理后的电荷信号转换为电压信号； 所述电荷放大转换电路还用于向所述信号调理电路输出所述电压信号； 所述信号调理电路的输出端与信号采集单元连接，用于对所述电压信号进行滤波处理，并将滤波处理后的电压信号进行放大处理，得到目标信号； 所述信号调理电路还用于向所述信号采集单元输出所述目标信号。2.根据权利要求1所述的压力变送器，其特征在于，所述压力变送器还包括电流环电路， 所述电流环电路的输入端与所述信号调理电路的输出端连接； 所述信号调理电路还用于向所述电流环电路输出所述目标信号； 所述电流环电路用于将所述目标信号转换为电流属于4毫安?20毫安的电流信号，并将所述电流信号输出至所述信号采集单元。3.根据权利要求1所述的压力变送器，其特征在于， 所述压力传感器为电荷输出型动态压力传感器。4.根据权利要求1所述的压力变送器，其特征在于， 所述电荷放大转换电路包括集成运算放大器。5.根据权利要求1所述的压力变送器，其特征在于， 所述信号调理电路包括二阶低通有源滤波器。
【专利摘要】本实用新型公开了一种压力变送器，属于管道泄漏监测领域，压力变送器包括依次连接的压力传感器、电荷放大转换电路和信号调理电路；压力传感器用于在管道中流体产生的压力信号发生变化时，产生电荷信号，并向电荷放大转换电路输出电荷信号；电荷放大转换电路用于将电荷信号进行放大处理，并将放大处理后的电荷信号转换为电压信号；电荷放大转换电路还用于向信号调理电路输出电压信号；信号调理电路用于对电压信号进行滤波处理，并将滤波处理后的电压信号进行放大处理，得到目标信号，并向信号采集单元输出所述目标信号。本实用新型解决了管道泄漏监测系统对泄漏流量较小或者泄漏流量增大缓慢的管道泄漏的监测效果较差的问题，提高了管道泄漏监测的效果，用于监测管道泄漏。
【IPC分类】F17D5/06
【公开号】CN205299095
【申请号】
【发明人】郑健峰, 许斌, 谭东杰, 王立坤, 王洪超, 吴家勇, 富宽, 张弢甲, 刘胜楠
【申请人】中国石油天然气股份有限公司
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2015年12月16日