0引言
在(zài)石油化工、冶金、食(shi)品飲料、制藥、造紙(zhǐ)、染料等衆多⭐領域(yu),通🈚常采用電磁流(liú)量計對流動的各(gè)種混濁、懸浮液體(ti)介質(水煤漿🏃♂️、泥漿(jiang)污水、水泥混凝土(tǔ)漿、紙漿、金屬流體(ti)等)的流量進行測(ce)量。
電磁流量計
用(yòng)信号電纜主要用(yong)于将電磁流量計(jì)的實際測量結果(guǒ)信号傳輸至顯示(shì)系統。随着電磁流(liu)量計測量系統中(zhōng)電路的日趨複雜(za)和對信号傳輸要(yào)求的逐🔆步提高🌈,傳(chuán)統電磁流量計用(yong)信号電纜的性能(néng)已無法滿足使用(yong)要求,因🚩此本公司(si)開展了一種新型(xing)低噪音電磁流量(liang)計用信号🏃♂️電纜的(de)研制。
1傳統電纜性(xing)能現狀
根據調查(cha),傳統電磁流量計(jì)用信号電纜的性(xing)能主🔞要存在以下(xià)😄缺點和不足:a.電纜(lǎn)易受電磁幹擾,造(zào)成傳輸信号不穩(wěn)定。現有電磁流量(liang)計主要由流量傳(chuan)🔞感器轉換顯示㊙️器(qì)和勵磁電源三大(da)部分組成,其中勵(li)磁電源與流量傳(chuán)感器一-般組裝在(zai)-一👨❤️👨起,這樣傳輸信(xìn)号的信号電纜必(bì)然會受勵磁電纜(lǎn)的電磁場幹擾,影(yǐng)響傳輸信号的穩(wen)定性。針對這種情(qíng)況,雖然在電磁流(liu)量計工程安裝和(he)應用時明确規定(ding),信号電纜和勵磁(ci)電纜必♋須嚴格分(fen)開(即不能同管教(jiao)設、不能平行🔅敷設(shè).不能--起絞合),應🍉分(fèn)别單獨穿管敷設(she),以進行有效的電(diàn)磁隔離,但造成安(ān)裝敷設成本較高(gao),而且使用不便。b.電(dian)纜内部産生較大(da)噪音,造成信号的(de)分辨率和精度較(jiào)低。實際應用中,傳(chuán)統電磁流量計用(yong)信💚号電纜易因受(shòu)振動、沖擊.彎曲以(yi)及外界溫度變化(hua),造成内部✂️摩擦,從(cóng)而産生噪音。
2新型(xing)電纜性能改進設(she)計
針對傳統電磁(ci)流量計用信号電(diàn)纜的易受電磁幹(gan)擾☔和内部産生較(jiao)大噪音的性能缺(quē)陷,首先根據電磁(ci)流量計用信号電(dian)纜的特點及其運(yùn)行環境要求🐆設計(jì)了多種結構方案(an),而後綜合考慮電(dian)纜抗電磁幹擾水(shui)平、内部噪音🐅水平(píng)、工藝的實現難度(dù)和制造成本等因(yīn)素對相關設計方(fang)案進行反複篩選(xuan),最終🧡确定了新型(xíng)低噪音電磁流量(liàng)計
用信号電纜的(de)結構。
該新型電纜(lǎn)的結構如圖1所示(shì)。導體爲單股退火(huo)鍍錫❄️軟銅線,以提(ti)高導體的導電性(xing)和防腐蝕性。在導(dǎo)💚體外繞包一層薄(báo)F4(聚🔞四氟✍️Z烯)半導電(diàn)帶,有利于降低導(dǎo)體和🚶絕緣之間的(de)摩擦起電噪音。絕(jué)緣采用材料較爲(wei)純淨.介電常數較(jiào)小具有一定彈性(xìng)的聚丙烯絕緣級(ji)材料,并采用擠壓(ya)式擠出,減小絕緣(yuan)層與導🐆體的向隙(xi)。采用對絞組作爲(wei)信号傳輸線,由于(yu)在兩根傳輸線上(shang)感應的電壓🐪接近(jin)相等,減小了電壓(yā)差值,提高了信号(hào)傳輸穩定性;對絞(jiao)組由☔兩種不同顔(yá)色絕緣線芯組成(cheng),相鄰線對對絞節(jie)距應不大于100mrmn。對⭕絞(jiao)分屏蔽紀(即對對(dui)絞組進行分屏蔽(bi),每對對絞組外繞(rao)包兩層🏃🏻♂️聚酯帶和(he)--層厚0.04mm鋁塑複合帶(dai)繞包,内置-根7X0.26mm鍍💚錫(xi)銅絞線作引流線(xiàn))有利⚽于對不同對(dui)絞組之間信号中(zhōng)音的抑制和隔離(li)。對絞分屏敞📞組同(tong)心式絞合成纜,在(zai)對絞分廉蔽組間(jian)]填充非吸濕性材(cái)料♍,以保證纜芯圓(yuan)整。在成纜纜芯外(wài)繞包兩層聚酯帶(dai)📱,再采✏️用鋁塑複合(he)帶繞包,内置鍍錫(xi)銅線作引流線,以(yǐ)提高電纜電磁屏(ping)蔽能☀️力。總❓屏敞層(ceng)外擠包隔離層(隔(gé)離護套).隔離層采(cǎi)用絕緣級低密度(du)聚乙烯材料。隔離(li)層外采用铠裝層(céng),铠裝材料爲高導(dao)磁合金♈鋼帶.其爲(wèi)強磁材料,叮将外(wai)來的磁通大部分(fen)限制在铠裝層的(de)外表面上(僅布少(shao)部分能進.人被屏(píng)蔽的空間);铠裝時(shi)對高導磁合金鋼(gāng)帶采用縱包焊接(jie),确保其形成.連續(xù)圓杜管;铠裝層可(ke)提高電纜抗電您(nin)T擾水平以及對電(diàn)纜進行加強,減少(shao)電纜振動引‼️起的(de)電動🈲勢。外護奈采(cǎi)用監色軟PVC(聚氯乙(yi)烯)護層級電纜材(cai)料擠包,實現電🈲纜(lǎn)防護。
該新(xin)型低噪音電磁流(liu)量計用信号電纜(lǎn)通過結構和選⛷️用(yong)🐅新的材料具有了(le)高抗電磁幹擾能(néng)力和優💁異的📱低噪(zào)音性能,可實現信(xin)号的高分辨率、精(jīng)度高穩定傳輸:a.通(tōng)過采用絕緣線芯(xin)對絞、對絞鋁箔分(fen)屏蔽、引流線設置(zhì)、鋁箔⭕總屏蔽、全㊙️封(fēng)閉鋼合金铠裝屏(ping)蔽等綜合設計,對(duì)内外部電場和磁(ci)場形成有效的屏(ping)蔽隔離,抑制了内(nei)部串音,降低了信(xìn)号傳輸的波動性(xìng),大大提高了📱電纜(lǎn)的抗電磁幹擾水(shui)平,提高了電纜傳(chuán)輸信号的正💋确率(lü)和可靠性。在實際(jì)工程安裝中,電纜(lan)也不必穿金屬管(guǎn)敷設,可降低工程(cheng)成本😘。b.采用鍍錫導(dǎo)體以及導體外設(she)置F4半導電❓帶,有利(li)于🈲降低導體和絕(jué)緣之間的摩擦起(qǐ)電噪音,同時電纜(lǎn)整體🐪設計結構緊(jǐn)湊,尤其是鋼合金(jin)铠裝層的設計🧡,使(shǐ)得電纜㊙️内部相對(dui)滑動少,一定程度(du)上也減少了電纜(lan)内部摩擦起電噪(zao)音的産生,這樣可(ke)以将原始🤩噪音降(jiàng)低2~3個數量級,極大(da)地提☀️高了傳輸信(xìn)号的分👨❤️👨辨率㊙️和精(jīng)度,減小了電磁流(liú)量計的計量誤差(cha),大大提高了電磁(cí)🥰流量計的計量正(zheng)确率、精度和😘可靠(kao)性,完全可滿足微(wei)量正确計量場合(hé)的使用要求。
3總結(jié)
低噪音電磁流量(liàng)計用信号電纜從(cong)設計上解決了📐傳(chuan)❄️統電磁流量計用(yong)信号電纜在抗電(diàn)磁幹擾能力和電(diàn)🈲纜内部噪音較大(dà)方🌐面的不足,擴大(da)了電磁流量計用(yòng)🌈信号電纜的選擇(zé)性,社會效益♋顯著(zhe)。該新型⚽低噪音電(diàn)磁流量計用信号(hào)電纜充分考慮到(dào)工藝👅的可行性、功(gong)能的實現性㊙️和成(cheng)本的有效控制性(xìng)等因素,滿足了🙇🏻各(ge)類流體介質計量(liang)尤其是微量精确(què)計量時的分辨率(lǜ)、正确率、精度等要(yao)求,具有廣闊的發(fā)展前景,市場潛力(li)很大。
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