關於新型低噪音（yīn）汙（wū）水處理流量計用信號電（diàn）纜的研製

在石油化工、冶金、食品飲料、製藥、造紙、染料（liào）等眾多領（lǐng）域，通常采用汙水處理流量計對流動的各種（zhǒng）混濁（zhuó）、懸浮液體介質（水（shuǐ）煤漿、泥漿汙水、水（shuǐ）泥（ní）混凝土漿、紙（zhǐ）漿、金屬流（liú）體等）的流量（liàng）進行（háng）測量。汙水處理流量（liàng）計用信號電（diàn）纜（lǎn）主要用於將汙水處理流量計的實際（jì）測（cè）量結果信號（hào）傳輸至顯示（shì）係統。隨（suí）著汙水處理流量計測量係統中（zhōng）電路的日趨複雜和對信號傳輸（shū）要求（qiú）的逐步（bù）提高，傳統汙水處理流（liú）量計用信號電纜的性能已無法滿足（zú）使（shǐ）用要求，因此本公司開（kāi）展了一種新型低噪音汙水處（chù）理流量計用信號電纜（lǎn）的研製。
1、傳統電纜性能現狀
根據調查，傳統汙水處理流量計用信號（hào）電（diàn）纜的性能主要存在以下缺點和不足：
a.電纜易受電磁幹擾，造成傳輸信號不穩定。現有汙水處理流量計主要由（yóu）流量傳感器、轉換顯（xiǎn）示器和勵磁電源三（sān）大部分組成，其中勵（lì）磁電源與流量傳感器（qì）一般組裝在一起，這樣傳輸信號的信號電纜必然會受勵磁電纜的電磁場幹擾，影響（xiǎng）傳輸（shū）信號的穩定性（xìng）。針對這種情況，雖然在汙水（shuǐ）處（chù）理流量計工程安裝和應用時明確（què）規定，信號電（diàn）纜和勵（lì）磁電纜必須嚴（yán）格分開（即不能同管敷設（shè）、不能平行敷設、不能一起絞合），應分別單獨穿管敷設，以進行有效的電（diàn）磁隔離，但造成安裝敷設成本較高，而且使用不便。
b.電纜內部產生較大噪音，造成信號的（de）分辨率和精度較低（dī）。實際應用中，傳統汙水處（chù）理流量（liàng）計用信號電纜易因受振動、衝擊、彎曲以及外界溫度變化，造成內部（bù）摩擦，從而產生噪音。當噪（zào）音夾在信號中一同輸出（chū）時，則將影響傳輸信號的分辨率和精度，這種影（yǐng）響在汙水處理流量計用於黏稠甚至（zhì）難於流動的固液兩（liǎng）相（xiàng）流（liú）介質（如煤焦油、渣油、食物漿、紙漿、乳膠、混（hún）合膠）及脈動流介質等多種流體的微（wēi）量精確計量時更加突出，將造成計量誤差較大和（hé）計量不（bú）準（zhǔn）確。
2、新型電纜性（xìng）能改進設計
針對傳統汙水處理流量計用信號電纜的易受電磁（cí）幹（gàn）擾和內部產生較大噪音的性能缺陷，*先根據汙（wū）水（shuǐ）處理流（liú）量計用信號電纜的（de）特點及其運（yùn）行（háng）環境要求設計（jì）了多種結構方案，而後綜合考慮電纜抗電磁幹擾水平、內部噪音水平、工藝的實現難度和製造（zào）成（chéng）本等因素對相關設計方案進行反複篩選，*終確定了新型低噪音汙水處理流量計用（yòng）信號電纜的（de）結（jié）構。

該新型電（diàn）纜的結構如圖1所示。導（dǎo）體為（wéi）單股退火鍍錫軟銅線，以提高導體的導電性和防腐（fǔ）蝕性。在導體外繞包一層薄F4（聚四氟乙（yǐ）烯（xī））半導電帶，有利（lì）於降低導體（tǐ）和絕緣之（zhī）間的摩擦起電噪音。絕緣采用材料較為純淨、介（jiè）電（diàn）常數較小、具有一定彈性的聚丙烯絕緣級（jí）材料，並采用擠壓（yā）式擠出，減（jiǎn）小絕緣層與導體的間隙（xì）。采用對絞組作為信號傳輸線，由於在兩根傳輸線上感應的電壓接近相等，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於100mm。對絞分屏蔽組（即對對絞組進行分屏蔽，每對（duì）對絞組外繞包兩層聚酯帶和一層厚0.04mm鋁塑複合帶繞包，內置一根7×0.26mm鍍錫銅（tóng）絞線作引流線）有利於對不同對絞組之間信號（hào）串音的抑製和隔（gé）離。對絞分屏蔽組同心式絞合成纜，在對（duì）絞分（fèn）屏蔽組間填充非吸濕性材料（liào），以保證纜芯圓整。在（zài）成纜纜芯外繞包兩（liǎng）層（céng）聚酯帶，再采用鋁塑（sù）複合帶繞包，內置鍍錫銅線作引流線，以提高電纜電磁屏蔽能力。總屏蔽層外擠包隔離層（隔離護套），隔離層采用絕緣級低（dī）密度（dù）聚乙（yǐ）烯材料。隔（gé）離層外采用鎧（kǎi）裝層，鎧裝材料為高導磁合金鋼帶，其為強磁（cí）材料（liào），可將外來的磁（cí）通大部分（fèn）限製在鎧裝層的外表麵上（僅有少部分能進入被屏蔽（bì）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（zhuāng）層可提高電纜抗電磁幹擾水平以及對電纜進行（háng）加強，減（jiǎn）少電纜振（zhèn）動引起的電動勢。外護套采用藍色軟pvc（聚氯乙烯）護層級電纜材料擠包（bāo），實現電纜防護。
該新型低噪音汙水處理流量計用信號電纜通過開發新（xīn）的結構和選用新的材料具有了高抗電磁幹擾能力和（hé）優異的低噪（zào）音性能，可實現信號的高分辨率、高（gāo）精度和穩定傳輸：
a.通過采用絕緣線芯對絞、對絞鋁箔分（fèn）屏蔽、引流線設置、鋁箔總屏蔽、全（quán）封閉鋼合金鎧裝屏蔽等綜合設計，對（duì）內外部電場和（hé）磁場形成有效的屏蔽隔（gé）離，抑製了（le）內部串音，降低了信號（hào）傳輸的波動性，大大提高（gāo）了電纜的抗電磁幹擾水平，提高了電纜傳輸（shū）信（xìn）號的準確性和可靠性。在實際工程安裝中，電纜也不必穿金屬管敷（fū）設，可降低工程成本。
b.采用鍍（dù）錫導體以（yǐ）及導體外設置F4半導電帶，有利於（yú）降（jiàng）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（gòu）緊（jǐn）湊，尤其是鋼合金鎧裝層的設計，使得電纜內部相對滑動（dòng）少，一定程度上也減少了電纜內部摩擦起電噪（zào）音的產（chǎn）生（shēng），這樣可以將原始噪音降低2～3個數量級，*大地提高了（le）傳輸信號的（de）分辨率和精度，減小了（le）汙水處理（lǐ）流量計的計量誤差（chà），大大提高了汙水處理流量計的計量準確（què）性、精確性和可靠性，完全可（kě）滿足微（wēi）量精（jīng）確計（jì）量場合的使用要（yào）求。
3、總（zǒng）結
本公司設計的新型低噪音汙水處理流量計用信號電纜從技術設計上解決了傳統汙水處理流量計用信號電纜在抗（kàng）電磁（cí）幹擾能力和電纜內部噪音（yīn）較大方麵的（de）不足，擴大了汙水處理流量計用信號電纜的選（xuǎn）擇性，社會效益顯著。該新型低噪音（yīn）汙水處理流量計用信號電纜在設計上（shàng）充分考（kǎo）慮到（dào）工藝的可行性、功能的實現（xiàn）性（xìng）和成本的有效控製性等因素，滿足了各（gè）類流體（tǐ）介質計（jì）量尤其是微量精（jīng）確計量時的分辨率、準確度、精（jīng）確（què）度等要求，具有廣（guǎng）闊的發展前景，市場潛（qián）力很大。