用於控製（zhì）印染汙水流（liú）量計使（shǐ）用中低噪音的信號電纜結構（gòu）設計說明

本文概述：
印染（rǎn）汙（wū）水流（liú）量（liàng）計在工業生產中的應用非常廣泛，其應用領域已經擴展到石油化工、冶金（jīn）、食品飲料、製藥、造紙、染料等（děng）眾多領域，印染汙水流量計所能夠測量的液體介質種類很多，無論是常見的水，汙水，更能夠測量可以（yǐ）發生電離的各類混濁、懸浮液體介質（水煤漿、泥漿汙水、水泥混凝土漿（jiāng）、紙漿、金屬流體等），印染（rǎn）汙水流量計的供（gòng）電型（xíng）式有兩種，一種是表體（tǐ）內（nèi）部鋰電池供電，數據（jù）在表頭顯示，還有一種是外部供電，可以接（jiē）受24V直流電源（yuán）供電或者220V交流電源供電（diàn）。電池供電的印染汙水流量計所有信號測量與接收（shōu）、計算與輸出都在表體內進行，相（xiàng）應來說，不受電磁（cí）電纜形成的電磁場（chǎng）幹擾。但是對於大（dà）都數接受（shòu）外部供電並且進行4-20mA等信號輸出（chū）的印染汙水流量計印染汙（wū）水流量計用信（xìn）號電纜主要用於將印染汙水流量計的實際（jì）測量結果信號傳輸至顯示係統（tǒng），則需（xū）要充分考慮到電纜產（chǎn）生的磁場對於測量信號傳輸的幹擾。
隨著（zhe）印染汙（wū）水流（liú）量計測量係統中電路的日趨複雜和對（duì）信號（hào）傳輸要求的逐步提高，傳（chuán）統（tǒng）印（yìn）染（rǎn）汙（wū）水流量計用信號電纜的性能已無法滿足使用要求（qiú），因此本公司開展了一種（zhǒng）新型低噪音印染汙水流量計用信號電纜的研製。
１.傳統電纜性能現狀
根（gēn）據調查，傳（chuán）統印染汙水流（liú）量計用信號電（diàn）纜的性能主要存在以（yǐ）下缺點和不足：ａ．電纜（lǎn）易受電磁幹擾，造成傳輸信號不穩定。現（xiàn）有印染汙水流量計主要由流量傳感器、轉換顯示器和（hé）勵磁電源三大部分組成，其中勵磁（cí）電源與流量（liàng）傳感器一般組裝在一起，這樣傳輸信號的信號電纜必（bì）然會受（shòu）勵磁電（diàn）纜（lǎn）的電磁場（chǎng）幹擾，影響（xiǎng）傳輸信號的穩定性。針對這種（zhǒng）情況，雖（suī）然在印（yìn）染汙水流量計工程安裝和應用時明確規定，信號電纜和勵磁電纜必（bì）須嚴格分開（即不能同管（guǎn）敷設、不能平行敷設、不（bú）能（néng）一起絞合），應分別單獨穿管敷設，以進行有效的電磁隔離，但造成安裝敷設成本較高，而且使用不便。ｂ．電（diàn）纜內部產生較大噪音，造成信號的分辨率和精度較低。實際應用中，傳統印染汙水流量計用信號電纜易因受振動、衝（chōng）擊、彎曲以及外界（jiè）溫度變化，造成內部摩擦，從而產（chǎn）生噪音。當噪音夾在信號（hào）中一（yī）同輸出時，則將（jiāng）影響傳輸信號的分辨率和精度，這種影響在印（yìn）染（rǎn）汙水流（liú）量（liàng）計用於黏稠（chóu）甚至（zhì）難於（yú）流動（dòng）的固液兩相流（liú）介質（如煤焦油、渣油、食物漿、紙漿、乳膠、混合膠）及脈動流介質等多種流體（tǐ）的微量精確計量（liàng）時更加突出，將造成計量誤差較大和計量不準確。
２.新型電纜性能（néng）改進設計
針對傳統印染（rǎn）汙水流（liú）量計用信號電纜的易（yì）受電磁幹擾和內部產生較大噪音的性能（néng）缺陷，*先根據印（yìn）染汙水流量計用信號電纜（lǎn）的特點（diǎn）及其運行環境要求設（shè）計了多種結構方案，而後綜合考慮電纜抗（kàng）電磁幹擾水平、內部（bù）噪音水平（píng）、工藝的實現難度和製（zhì）造成本（běn）等因素對相關設計方案進行反複篩（shāi）選，*終確定了新型低噪音印染汙水流量計用信號電纜的結構。

該新型電纜的結構如圖１所示。導體為單股退火鍍錫軟（ruǎn）銅線，以（yǐ）提（tí）高導體的導電性和防腐蝕性。在導體外繞包一層薄Ｆ４（聚（jù）四氟（fú）乙烯）半導電帶，有利於降低導體和絕緣之間的摩擦起電噪音（yīn）。絕緣（yuán）采用材（cái）料較（jiào）為純淨、介（jiè）電常（cháng）數較小、具有一（yī）定彈性的聚丙烯絕緣級材料，並采用擠壓式擠出，減（jiǎn）小絕緣層與（yǔ）導體的間隙。采用對（duì）絞組（zǔ）作為信號傳輸線，由於（yú）在（zài）兩根傳輸線上感應的電壓（yā）接近相等，減小了電壓差值，提高了（le）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（lín）線對對絞節距應不大（dà）於１００ｍｍ。對絞分屏蔽組（即對對（duì）絞組進行分（fèn）屏蔽（bì），每對對絞組外繞（rào）包（bāo）兩層聚酯帶和一層厚０．０４ｍｍ鋁（lǚ）塑複合帶繞（rào）包，內（nèi）置一根７×０．２６ｍｍ鍍錫銅絞（jiǎo）線作引流（liú）線）有利（lì）於對不（bú）同對絞組之間信號串音的抑製（zhì）和隔離。對絞分屏蔽組同心（xīn）式絞合成纜，在對絞分屏蔽組（zǔ）間填充（chōng）非吸濕性材料（liào），以保證纜芯圓（yuán）整。在成纜纜芯（xīn）外繞包兩層聚（jù）酯帶，再采用（yòng）鋁塑複合帶繞包（bāo），內置鍍錫銅線（xiàn）作引流線，以提高電纜電磁屏蔽能力（lì）。總屏（píng）蔽層外擠包隔離層（céng）（隔離護套），隔離層采用絕緣級低密度聚（jù）乙烯材料（liào）。隔（gé）離層外采用鎧裝（zhuāng）層，鎧（kǎi）裝材（cái）料為高導磁合金鋼帶，其（qí）為強磁材料，可將（jiāng）外（wài）來的磁（cí）通大部分（fèn）限（xiàn）製在鎧裝層的外表麵上（僅有少部分（fèn）能進入被屏蔽的空間）；鎧裝時對高導磁合金鋼帶采用縱包焊接，確保其形成一連續圓柱管；鎧裝層可提高電纜抗（kàng）電磁幹擾水平以及對電纜進（jìn）行加強，減少電（diàn）纜振動（dòng）引起的電動勢。外護（hù）套采用藍色軟ＰＶＣ（聚氯乙烯）護層級電纜材料擠包，實現電纜防護。
該新型低噪音印染汙水流量計用信號電（diàn）纜通過開發新的結構和（hé）選用新的材料具有了高抗電（diàn）磁幹擾（rǎo）能力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、對絞鋁箔分屏蔽、引流線設置、鋁箔總屏蔽、全封閉鋼合金鎧（kǎi）裝屏蔽等綜合設計，對內外部電場和（hé）磁場形成有效的（de）屏蔽隔（gé）離（lí），抑製了內部串音（yīn），降低了信號傳輸的（de）波動（dòng）性，大大提高（gāo）了電纜的抗電（diàn）磁幹擾水平，提高了電纜傳輸信號的準確性和可靠性。在實（shí）際工程安裝中，電纜也不（bú）必穿金屬管敷設，可降低工程成（chéng）本。ｂ．采（cǎi）用鍍錫導體以及導體外設置Ｆ４半導電帶，有利（lì）於降低導體（tǐ）和絕緣之（zhī）間（jiān）的（de）摩擦起電噪（zào）音，同（tóng）時電纜整體設計結構緊湊（còu），尤其是鋼合金鎧裝層的設計，使得電纜內部相（xiàng）對（duì）滑動少，一定程度上也減少了電纜內部摩擦（cā）起電（diàn）噪音的產生，這樣可以將原始噪音降低２～３個數量級（jí），*大地提高了傳輸信號的分辨率和（hé）精度，減小了印染汙水流（liú）量計的計量誤差，大大提高了印染汙水流量計的計量準（zhǔn）確性、精確性和可靠性，完全可滿足微量精確計量場合的使用要求。
3.總結
本公司設計的新型低噪音印染汙水流量計用信號電纜從技術設計上解決了傳統印染汙水流（liú）量計用信號電纜在抗電磁幹擾能力和（hé）電纜內部噪音較大方麵的不足（zú），擴大了印染汙（wū）水流量計用信號（hào）電纜的選擇性，社會效益顯著。該新型低（dī）噪音印染汙水流量計用信號電纜在設計上充分考慮到工藝的可行性、功能的實現性和成本的（de）有效控（kòng）製性等因素，滿足了（le）各類流體介質計量尤其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（shì）場潛力很大。
 

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