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    用于控制電磁流量計运用中低噪音的信號電纜結構設計說明

    發表時間:2018-09-25   點擊次數:499 技術支柱:1560-1403-222
    本文概述:
    電磁流量計 在工業生產中的應用格外廣泛,其應用領域擴展到石油化工、冶金、食物飲料、制藥、造紙、染料等眾多領域,電磁流量計所能夠測量的液體介質種類良多,無論是常見的水,浑水,能夠測量可能發生電離的各類、懸浮液體介質,電磁流量計的供電型式有兩種,一種是表體內部鋰電池供電,數據在表頭顯示,還有一種是外部供電,能够接受24V直流電源供電或者220V交流電源供電。電池供電的電磁流量計所有信號測量與接收、計算與輸出在表體內進行,相應來說,不受電磁電纜形成的電磁場干擾。但是對于多半數接受外部供電而且進行4-20mA等信號輸出的電磁流量計電磁流量計用信號電纜主要用于將電磁流量計的實際測量結果信號傳輸至顯示系統,則必要充分考慮到電纜產生的磁場對于測量信號傳輸的干擾。
    隨著電磁流量計測量系統中電路的日趨復雜和對信號傳輸要求的逐步提高,傳統電磁流量計用信號電纜的性能已無法滿足运用要求,于是本公司開展了一種新型低噪音電磁流量計用信號電纜的研制。

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    1.傳統電纜性能現狀
    根據調查,傳統電磁流量計用信號電纜的职能主要存在以下缺點和不敷:a.電纜易受電磁干擾,造成傳輸信號不穩定。現有電磁流量計主要由流量傳感器、轉換顯示器和勵磁電源三大部分組成,其中勵磁電源與流量傳感器一般組裝在沿途,這樣傳輸信號的信號電纜势必會受勵磁電纜的電磁場干擾,影響傳輸信號的穩定性。針對這種情況,雖然在電磁流量計工程安裝和應用時明確規定,信號電纜和勵磁電纜嚴格分開,應穿管敷設,以進行有效的電磁隔離,但酿成安裝敷設资本高,并且使用未便。b.電纜內部產生較大噪音,变成信號的分辨率和精度低。實際應用中,傳統電磁流量計用信號電纜易因受振動、沖擊、彎曲以及外界溫度變化,变成內部摩擦,從而產生噪音。當噪音夾在信號中一路輸出時,將影響傳輸信號的分辨率和精度,這種影響在電磁流量計用于黏稠甚至流動的固液兩相流介質及脈動流介質等多種流體的微量精確計量時突出,將变成計量誤差較大和計量不準確。

    2.新型電纜性能改進設計

    針對傳統
    電磁流量計 用信號電纜的易受電磁干擾和內部產生較大噪音的职能缺陷,*根據電磁流量計用信號電纜的特點及其運行環境要求設計了多種結構方案,而后綜合考慮電纜抗電磁干擾程度、內部噪音程度、工藝的實現、制造资本等成分對相關設計方案進行反復篩選,終確定了新式低噪音電磁流量計用信號電纜的結構。

    說明: 低噪音電磁流量計用信號電纜的結構圖

    該新型電纜的結構如圖所示。導體為單股退火鍍錫軟銅線,以提高導體的導電性和防腐蝕性。在導體外繞包一層薄F4半導電帶,有利于降低導體和絕緣之間的摩擦起電噪音。絕緣采用资料為純凈、介電常數小、具有一定彈性的聚丙烯絕緣級资料,并选取擠壓式擠出,減小絕緣層與導體的間隙。采用對絞組作為信號傳輸線,因为在兩根傳輸線上感應的電壓挨近相等,減小了電壓差值,提高了信號傳輸穩定性;對絞組由兩種不同顏色絕緣線芯組成,相鄰線對對絞節距應不大于100mm。對絞分屏障組有利于對差异對絞組之間信號串音的按捺和隔離。對絞分樊篱組同心式絞合成纜,在對絞分障蔽組間填充非吸濕性材料,以保證纜芯圓整。在成纜纜芯外繞包兩層聚酯帶,再选择鋁塑復合帶繞包,內置鍍錫銅線作引流線,以提高電纜電磁屏障能力。總屏蔽層外擠包隔離層,隔離層选拔絕緣級低密度聚乙烯资料。隔離層外拔取鎧裝層,鎧裝原料為高導磁合金鋼帶,其為強磁材料,可外來的磁通大部分限制在鎧裝層的外观面上;鎧裝時對高導磁合金鋼帶拔取縱包焊接,確保其酿成一連續圓柱管;鎧裝層可提高電纜抗電磁干擾程度以及對電纜進行加強,減少電纜振動引起的電動勢。外護套选拔藍色軟PVC護層級電纜材料擠包,實現電纜防護。

    該新型低噪音電磁流量計用信號電纜通過開發新的結構和選用新的资料具有了高抗電磁干擾本事和優異的低噪音性能,可實現信號的高分辨率、高精度和穩定傳輸:a.通過采用絕緣線芯對絞、對絞鋁箔分障蔽、引流線設置、鋁箔總屏蔽、全封閉鋼合金鎧裝屏蔽等綜合設計,對內外部電場和磁場形成灵验的障蔽隔離,抑制了內部串音,降低了信號傳輸的波動性,大大提高了電纜的抗電磁干擾水平,提高了電纜傳輸信號的準確性和可靠性。在實際工程安裝中,電纜不必穿金屬管敷設,可降低工程本钱。b.采用鍍錫導體以及導體外設置F4半導電帶,有利于降低導體和絕緣之間的摩擦起電噪音,同時電纜整體設計結構緊湊,是鋼合金鎧裝層的設計,使得電纜內部滑動少,肯定程度上減少了電纜內部摩擦起電噪音的產生,這樣能够將原始噪音降低2~3個數量級,極大地提高了傳輸信號的分辨率和精度,減小了電磁流量計的計量誤差,大大提高了電磁流量計的計量準確性、精確性和可靠性,整体可滿足微量精確計量場合的利用要求。

    3.總結
    本公司設計的新式低噪音電磁流量計用信號電纜從技術設計上解決了傳統電磁流量計用信號電纜在抗電磁干擾能力和電纜內部噪音較大方面的不够,擴大了電磁流量計用信號電纜的選擇性,社會收入顯著。該新型低噪音電磁流量計用信號電纜在設計上充分考慮到工藝的可行性、功能的實現性、成本的灵验控制性等成分,滿足了各類流體介質計量是微量精確計量時的分辨率、準確度、精確度等要求,具有廣闊的發展前景,市場潛力很大。



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