一種超長電容式液位計傳感器用電纜的製作方法

2023-12-11 02:00:47 1

本實用新型涉及一種超長電容式液位計傳感器領域，具體的說，是涉及一種用於超長液位測量的一種電容式液位計傳感器使用的電纜。

背景技術：

目前，工業自動化領域內液位測量技術有多種多樣，其中電容式液位測量技術包括在其基礎上衍生出來的射頻導納技術，其傳感器投入到物料當中，以其可靠性高，測量穩定準確見長。

電容式液位計在實際應用中，傳感器本身就是電容的一個電極，而電容的另一極則是物料容器壁或傳感器外側的與物料容器壁接觸的導電物料本身，這樣形成的電容與液位成正比，電容式液位計使用射頻信號測量這個電容，進而測量液位。

一般現場應用場合絕大多數都在量程30米以內，傳感器均為單一金屬材料棒材或線材直接包覆絕緣材料；而包覆的絕緣材料在長量程時均採用PVC等廉價材料，這裡除成本因素外還有線纜的生產廠家生產工藝局限等問題。傳統傳感器的設計重點多在其堅固耐用、耐壓能力強和保障其線性良好等方面，但他們有一個共同的缺點，測量量程短，其從未考慮傳感器電極本身信號傳導的問題，如若應用在大量程甚至超大量程時，傳感器電極本身的電阻電感成分已達到幾十甚至幾百歐姆級別，射頻信號已經受到影響甚至嚴重變形，進而影響儀表最後的測量。

技術實現要素：

本實用新型要解決的技術問題是提供一種一種超長電容式液位計傳感器用電纜，能夠減小傳感器電極本身的電阻電感成分，保證射頻信號受到的影響，或儀表最後測量的影響不超出儀表精度範圍，並能夠達到體積小、可靠性高、加工難度要求較低，從而便於規模生產的目的。

為了解決上述技術問題，本實用新型通過以下的技術方案予以實現：

一種超長電容式液位計傳感器用電纜，包括外層硬質絕緣皮、低電阻金屬絲網、金屬纜層，其中低電阻金屬絲網位於金屬纜層外，外層硬質絕緣皮覆蓋在低電阻金屬絲網外。

進一步地，上述金屬纜層外直接纏繞包裹有低電阻金屬絲網。

進一步地，上述低電阻金屬絲網為銅絲鍍銀絲網、銅絲鍍錫絲網或銅絲鍍鉛錫合金絲網中的一種；上述外層硬質絕緣皮由杜邦Kyner材料或聚偏氟乙烯PVDF製成；上述金屬纜採用不鏽鋼材料、鋼材料或鐵材料中任一種製成。

進一步地，述低電阻金屬絲網為銅絲鍍銀絲網。

進一步地，上述金屬纜採用不鏽鋼材料製成，為不鏽鋼鋼纜。

進一步地，上述外層硬質絕緣皮由聚偏氟乙烯PVDF製成。

上述外層硬質絕緣皮作為電纜的保護外殼和液位所形成電容的中間絕緣介質，低電阻金屬絲網是作為測量信號的實際主要傳導層，金屬纜層則主要作為承重部件並起到部分測量信號的傳導作用。

本實用新型的有益效果是：

(1)本實用新型傳感器電纜外皮選用外層硬質絕緣材料，大大提高了傳感器抗磨損、耐溫高、耐腐蝕性、耐候性、耐老化性能力和免維護性。

(2)本實用新型在原有的傳感器的基礎上，通過增加低電阻金屬絲網尤其是銅絲鍍銀絲網這一結構特徵，大幅度減少了電纜的電阻，進而減小了電纜阻抗，減小了射頻信號的變形幅度。

(3)本實用新型電纜結構簡單易行，便於批量生產。

附圖說明

圖1是本實用新型傳感器電纜橫截面圖；

圖2是本實用新型傳感器電纜本身的電阻電感成分示意圖；

在圖中：1、金屬纜層2、低電阻金屬絲網3、外層硬質絕緣皮4、傳感器等效電阻5、傳感器等效電感

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步的詳細描述：

本實用新型是一種超長電容式液位計傳感器用電纜。在具體形態上，本實用新型是電容式液位計傳感器的主體部分，其產生液位電容，並且傳導測量電容的射頻信號。

如圖1所示的傳感器使用的電纜。上述傳感器使用的電纜中心的金屬纜層1，通常選用不鏽鋼材料製成，即不鏽鋼鋼纜，其主要是起到承載傳感器本身重量，保證電纜在長時間安裝懸掛時傳感器變形在精度允許的範圍內，並且傳導部分測量射頻信號。

所述金屬纜層1外包裹有低電阻金屬絲網2，低電阻金屬絲網2構成測量射頻信號傳輸主要載體，其由普通屏蔽層網工藝，直接纏繞包裹在金屬纜層1外側。所述低電阻金屬絲網2，依據電子信號傳導的趨膚效應，是測量射頻信號傳導的主要載體。所述低電阻金屬絲網2通常選用低電阻的銅絲鍍上更低電阻的金屬材料製成，可以是銅絲鍍銀、銅絲鍍錫或鉛錫合金等金屬材料，優選為銅絲鍍銀絲網。由於所述低電阻金屬絲網2這一特殊結構的存在，尤其是銅絲鍍銀絲網，使得較普通傳感器電纜的傳感器等效電阻4大大降低，從而使傳感器等效電感5並聯一個低電阻的傳感器等效電阻4，使得傳感器等效復阻抗大大降低，保證了測量射頻信號的傳導。

所述外層硬質絕緣皮3，是高溫熱擠壓在低電阻金屬絲網2外側。所述外層硬質絕緣皮3，是電纜的外皮，在機械上起到保護內層的金屬纜層1和低電阻金屬絲網2，並起到耐磨防腐隔離和適用不同現場的耐溫、耐候、耐老化和免維護性。所述外層硬質絕緣皮3，通常選用聚偏氟乙烯PVDF或杜邦Kyner非金屬材料，優選聚偏氟乙烯PVDF製成。

所述金屬纜層1和所述外層硬質絕緣皮3，結合電子模塊上的一些措施，保證了傳感器測量長度可達近千米。

本實用新型所述的實施例是說明性的，而非限定性的，上述實施例只是幫助理解本實用新型，因此本實用新型並不限於具體實施方式中所述的實施例。本領域的技術人員在本技術方案的啟示下，在不脫離本實用新型宗旨和權利要求所保護的範圍情況下，還可以作出很多有益的保護功能和功能強化，這些均屬於本實用新型的保護之內。