0引言(yán)
在石油化工、冶(yě)金、食品飲料、制(zhi)藥、造紙、染料等(deng)衆多領🐉域,通❗常(chang)采用電磁流量(liang)計對流動的各(ge)種混濁、懸浮液(yè)體介質(水🏒煤漿(jiang)、泥漿污水、水泥(ní)混凝土漿、紙漿(jiang)、金屬流體等)的(de)流量進行測量(liàng)。
電磁流量計
用(yòng)信号電纜主要(yào)用于将電磁流(liu)量計的實際測(ce)量結果信🧑🏾🤝🧑🏼号傳(chuán)輸至顯示系統(tǒng)。随着電磁流量(liang)計測量系統中(zhōng)電🈲路的日趨複(fú)雜和對信号傳(chuán)輸要求的逐步(bu)提高,傳統電磁(ci)流量🛀🏻計用信🏃🏻号(hào)電纜的性能已(yi)無法滿足使💁用(yong)要求,因此本公(gōng)司開展了一種(zhǒng)新型低噪音電(dian)磁流量計用信(xin)号電纜的研制(zhi)。
1傳統電纜性能(neng)現狀
根據調查(cha),傳統電磁流量(liang)計用信号電纜(lǎn)的性能主🛀要存(cún)在以下缺點和(he)不足:a.電纜易受(shou)電磁幹擾,造成(chéng)傳輸信号不穩(wěn)定。現有電☔磁流(liu)量計主要由流(liú)量傳感器轉換(huàn)顯示器和勵磁(cí)電源三大部🔅分(fèn)組成,其中👣勵磁(cí)電源⚽與流量傳(chuan)感器一-般組裝(zhuang)在-一起,這樣傳(chuan)🌐輸信号的信号(hào)電纜必然會受(shòu)勵磁電纜的電(diàn)磁場❓幹擾,影響(xiang)傳輸信号的穩(wěn)定性。針對這種(zhǒng)情況,雖然在電(dian)磁流量計工程(cheng)安裝和應用時(shi)🚩明确規定,信号(hao)電⁉️纜和勵磁電(diàn)纜必須嚴格分(fèn)開(即不能同管(guǎn)教設、不能平行(hang)敷設.不能--起絞(jiao)合),應分别單獨(dú)穿管敷設🔴,以進(jìn)行有效的電磁(cí)隔離,但造成安(ān)裝敷設成本較(jiao)高,而且使用不(bu)便。b.電纜内部産(chan)生較大噪音,造(zao)成信号的✊分辨(biàn)率和精度較低(dī)。實際應🐆用中,傳(chuán)統電磁流🔞量計(jì)用信号電纜易(yì)因受振動、沖擊(jī).彎曲以及外界(jie)🐉溫度變化,造成(cheng)内部摩擦,從而(er)産生👄噪音。
2新型(xíng)電纜性能改進(jìn)設計
針對傳統(tong)電磁流量計用(yong)信号電纜的易(yi)受電磁幹擾和(hé)内部産生較大(dà)噪音的性能缺(quē)陷,首先根據電(dian)磁流量計用信(xin)号電纜的特點(diǎn)及其運行環境(jing)要求♋設計了多(duō)種結構方案,而(er)後綜合考慮🔞電(dian)纜抗電磁幹擾(rao)水平、内部噪音(yīn)水平、工藝的實(shí)現難度和制造(zao)成本等因素☔對(dui)相關設計方案(an)進行反複篩選(xuan),最終确定了新(xīn)型低噪音電磁(cí)流量計
用信号(hao)電纜的結構。
該(gāi)新型電纜的結(jie)構如圖1所示。導(dǎo)體爲單股退火(huo)鍍錫軟銅線,以(yi)提高導體的導(dǎo)電性和防腐蝕(shí)性。在導🏃♂️體外繞(rao)包一層薄F4(聚四(si)氟Z烯)半導電帶(dai),有利于降低導(dao)體和絕緣之間(jiān)的摩擦起電噪(zao)音。絕緣采用材(cái)料🔞較爲純淨🌍.介(jie)電常數較小具(ju)有🈲一定彈性⚽的(de)聚丙烯🛀🏻絕緣級(ji)材料,并采用擠(jǐ)壓式擠出,減小(xiao)絕緣層與導體(tǐ)的向隙。采💛用對(dui)絞組作爲信✉️号(hao)傳輸線,由于🐕在(zài)兩根傳輸線上(shàng)感應的電壓接(jiē)近相等🎯,減小了(le)電壓差值,提高(gāo)了信号傳輸穩(wěn)定性;對絞組由(yóu)兩種不同顔色(sè)絕緣線💁芯組成(chéng),相鄰線對對絞(jiao)節距應不大于(yú)100mrmn。對絞分屏蔽紀(ji)(即對對絞組進(jìn)行分屏蔽,每對(dui)對絞組外繞包(bāo)兩層聚酯帶和(hé)--層厚0.04mm鋁塑複合(hé)帶繞包,内置🔞-根(gen)7X0.26mm鍍錫銅絞線作(zuo)引流線)有利于(yú)⚽對不同對絞組(zǔ)之間信号中音(yīn)的抑制和隔離(li)。對絞分屏敞組(zu)同心式絞合成(chéng)纜,在對絞分廉(lian)蔽組間]填充非(fei)吸濕性材料㊙️,以(yǐ)保證纜芯圓整(zheng)。在成纜纜芯外(wài)繞包兩層聚酯(zhǐ)帶,再采用鋁塑(su)複合帶繞包,内(nei)置鍍錫銅線❓作(zuò)引流線,以提高(gao)電纜💰電磁屏蔽(bì)能力。總屏敞層(ceng)外擠包隔離層(ceng)(隔離護套).隔離(lí)層🎯采用絕緣級(jí)低密度聚乙🐉烯(xi)材料。隔離層外(wai)采用铠裝層,铠(kǎi)裝材料爲高👈導(dǎo)磁合金鋼帶.其(qí)爲強磁材料,叮(ding)将外來的磁通(tong)大部分⭐限制👈在(zai)铠裝層的外表(biǎo)面上(僅布少部(bu)分能進.人被屏(ping)蔽的空間);铠裝(zhuang)時對高導磁合(he)金鋼帶采用縱(zong)包焊接,确保其(qi)形成.連續圓杜(du)管;铠裝層可提(tí)高電纜抗電❗您(nin)T擾水💃平以及對(duì)電纜進行加強(qiang),減少電纜振動(dong)引🥵起的電動勢(shì)。外護奈采用監(jian)色軟PVC(聚氯乙烯(xī))護層級♋電纜材(cai)料擠😘包,實現電(diàn)纜防護。
該新型低(dī)噪音電磁流量(liang)計用信号電纜(lǎn)通過結構和選(xuan)用新的材料具(jù)有了高抗電磁(cí)幹擾能力和優(you)㊙️異的低噪音性(xing)能,可實現🏃♂️信号(hao)的高分辨率、精(jīng)度高穩定傳輸(shū):a.通過采用絕緣(yuan)線芯📧對絞、對絞(jiao)鋁箔分屏蔽、引(yin)流線設置、鋁箔(bo)🐕總屏蔽、全封閉(bi)鋼合金铠裝屏(píng)蔽等綜合設計(jì),對内外部電場(chang)和磁場形成有(you)效的⚽屏蔽隔離(li),抑制了内部串(chuàn)音,降低了信号(hao)傳輸的波動性(xìng),大大提高了電(diàn)纜的抗電磁幹(gàn)擾水平,提高了(le)🚶♀️電纜傳輸信号(hao)的正确率和可(ke)靠性。在實際工(gōng)程安❌裝中,電纜(lan)也不必穿金屬(shu)管敷設,可降低(dī)工程成本。b.采用(yong)鍍錫導體以及(ji)導體外設置F4半(ban)導電帶,有利于(yú)降低導體和絕(jué)緣之間的摩擦(cā)起電噪音,同時(shí)電纜❓整體設計(ji)結構緊湊,尤其(qi)是鋼✨合金铠裝(zhuāng)層的設計,使得(de)電纜内部相對(duì)滑動少,一定🙇🏻程(cheng)度上也減少了(le)✂️電纜内部摩擦(ca)起電噪音的産(chǎn)生,這樣可以将(jiang)原始噪音降低(dī)2~3個數量級,極大(dà)地提🔴高了傳輸(shu)信号的分辨率(lǜ)和精度,減小了(le)電磁流量計的(de)計量誤差,大大(dà)提高了電磁流(liú)量計的計量正(zheng)📞确率、精度和可(kě)靠性,完全可滿(mǎn)足微量正确計(ji)量場合的🌐使用(yong)要求。
3總結
低噪(zao)音電磁流量計(jì)用信号電纜從(cóng)設計上解決了(le)傳統電磁流✂️量(liang)計用信号電纜(lan)在抗電磁幹擾(rao)能力和電📞纜内(nei)部噪音較大方(fang)面的不足,擴大(dà)了電磁流量計(jì)用信号電纜的(de)選擇性,社會效(xiào)益顯著。該新型(xing)低噪音電磁流(liu)量計用信号電(diàn)纜充分考慮到(dao)工藝的可行性(xìng)、功能的實現性(xing)和成本的有效(xiào)控制性等因素(su),滿足了各類流(liu)體介質計量尤(yóu)其是微量精确(què)🔴計量時的分辨(biàn)率✍️、正确率、精度(dù)等要求,具有廣(guǎng)闊的🎯發展前景(jing),市場潛力🥰很大(da)。
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