一種導(dǎo)納或電容物位計的多段纜式測量電極的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種導(dǎo)納或電容物位計的多段纜式測量電極，包括：多根屏蔽導(dǎo)線；設(shè)在多根屏蔽導(dǎo)線外圍的第一絕緣層；設(shè)在第一絕緣層外圍的金屬屏蔽層，金屬屏蔽層為分段結(jié)構(gòu)，各段金屬屏蔽層分別與各根屏蔽導(dǎo)線一一對應(yīng)，每段金屬屏蔽層作為一段獨立的測量電極，與其所對應(yīng)的屏蔽導(dǎo)線實現(xiàn)電連接；設(shè)在金屬屏蔽層外圍的第二絕緣層。本實用新型的有益效果為：采用柔性結(jié)構(gòu)取代剛性結(jié)構(gòu)，降低傳感器重量；可以適用于液體、漿體物料物位的測量，電極外圍加裝柔性鎧甲后可以適用于固態(tài)物料的物位測量；配合智能多通道導(dǎo)納（電容）變送器能夠?qū)崿F(xiàn)自動跟蹤物料的物理特性發(fā)生的變化，實現(xiàn)自動校準(zhǔn)；提高抗外界環(huán)境干擾性能和高測量精度。
【專利說明】一種導(dǎo)納或電容物位計的多段纜式測量電極
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于測量領(lǐng)域，具體涉及一種導(dǎo)納或電容物位計的多段纜式測量電極。
【背景技術(shù)】
[0002]采用射頻導(dǎo)納技術(shù)對物料高度進行測量是目前常見的傳感測量方式，現(xiàn)有的射頻導(dǎo)納物位計具有結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)試方便等優(yōu)點，在國內(nèi)外都有廣泛應(yīng)用。專利US005701084A中的射頻導(dǎo)納料位計，使用過程中要求測量物料的介電系數(shù)恒定，但是在實際測量中，物料的介電系數(shù)通常隨溫度、壓力、密度等物理參數(shù)變化，所以應(yīng)用過程中，需要人員根據(jù)物料的狀態(tài)經(jīng)常調(diào)節(jié)測量電路的參數(shù)。
[0003]為了解決物料介電系數(shù)變化對測量精度的影響，一種方法是采用分段結(jié)構(gòu)的傳感器，通過各段測量電極所測的物料信號的比較、運算，消除物料介電常數(shù)變化帶來的影響。結(jié)構(gòu)上采用在鋼管垂直方向分段，段間絕緣的方式。這種結(jié)構(gòu)有如下不足:1、鋼管式傳感器生產(chǎn)工藝復(fù)雜，重量重，不易運輸和安裝；2、測量固體物料時，傳感器易受物料沖擊而彎曲變形，導(dǎo)致?lián)p壞；3、如果測量潮濕或?qū)щ娢锪?，探頭外部需有絕緣層，絕緣層在測量塊狀物料易磨損而導(dǎo)致傳感器損壞。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型提出一種導(dǎo)納或電容物位計的多段纜式測量電極，可以與智能多通道導(dǎo)納或電容變送器結(jié)合形成一種智能物位計，解決傳統(tǒng)射頻導(dǎo)納物位計在物料介電常數(shù)變化時不能實現(xiàn)自動校準(zhǔn)的問題；解決了此前鋼管分段式射頻導(dǎo)納或電容物位計傳感器結(jié)構(gòu)笨重、運輸安裝困難的問題；解決了此前鋼管分段式射頻導(dǎo)納或電容物位計測量固體物料時傳感器易彎曲變形而導(dǎo)致?lián)p壞的問題，顯著提升傳感器的使用壽命；解決了此前鋼管分段式射頻導(dǎo)納或電容物位計測量固體物料時鋼管與物料直接接觸而帶來的靜電干擾，以及物料腐蝕傳感器的問題；解決了此前分段式射頻導(dǎo)納物位計或電容物位計各段電極結(jié)構(gòu)尺寸不一致而導(dǎo)致的測量信號不一致、不穩(wěn)定進而影響測量精度的問題，彌補了現(xiàn)有技術(shù)中的不足。
[0005]本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:
[0006]一種導(dǎo)納或電容物位計的多段纜式測量電極，其特征在于，包括:
[0007]多根屏蔽導(dǎo)線；
[0008]設(shè)在所述多根屏蔽導(dǎo)線外圍的第一絕緣層；
[0009]設(shè)在所述第一絕緣層外圍的金屬屏蔽層，所述金屬屏蔽層為分段結(jié)構(gòu)，各段金屬屏蔽層分別與各根屏蔽導(dǎo)線一一對應(yīng)，每段金屬屏蔽層作為一段獨立的測量電極，與其所對應(yīng)的屏蔽導(dǎo)線實現(xiàn)電連接；所述多根屏蔽導(dǎo)線用于傳輸各段測量電極檢測的料位信號；
[0010]設(shè)在所述金屬屏蔽層外圍的第二絕緣層。
[0011]進一步地，所述的導(dǎo)納或電容物位計的多段纜式測量電極還包括絕緣鋼索，所述多根屏蔽導(dǎo)線圍繞所述絕緣鋼索纏繞。
[0012]優(yōu)選地，所述屏蔽導(dǎo)線為兩根或兩根以上的細(xì)電纜。
[0013]優(yōu)選地，所述金屬屏蔽層為兩段或兩段以上。
[0014]優(yōu)選地，所述金屬屏蔽層的段間間隔不小于5mm。
[0015]優(yōu)選地，所述金屬屏蔽層為導(dǎo)電金屬絲編織的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，或者為導(dǎo)電金屬箔片纏繞的帶狀、螺旋狀或管狀結(jié)構(gòu)。
[0016]優(yōu)選地，所述第一絕緣層和所述第二絕緣層的材質(zhì)為PA、PVC、UPVC, F4、F46或橡膠材料，所述第一絕緣層和所述第二絕緣層是由上述任意一種材料涂覆而成，或者是上述任意一種材料做成的套管熱縮、熱熔、焊接或膠結(jié)而成。
[0017]進一步地，還包括柔性鎧甲，所述柔性鎧甲包括套設(shè)在測量電極外部的多個絕緣護套，所述絕緣護套橫截面為圓形或橢圓形。
[0018]進一步地，所述柔性鎧甲還包括帶絕緣層的粗鋼索和套設(shè)在所述絕緣護套外的金屬護套，所述金屬護套的橫截面形狀與所述絕緣護套的橫截面形狀相對應(yīng)，所述絕緣護套上設(shè)有三個通孔，其中中間通孔位于圓形或橢圓形橫截面的中心，兩側(cè)的通孔相對于中間的通孔對稱分布，與中間的通孔相切或不相切；所述測量電極穿過多個所述絕緣護套的中間通孔；所述帶絕緣層的粗鋼索穿過多個所述絕緣護套的兩側(cè)通孔。
[0019]優(yōu)選地，所述粗鋼索為一根，其在中部對折后兩端分別自下而上穿過所述絕緣護套的兩側(cè)通孔；或者所述粗鋼索為兩根，每根粗鋼索分別自下而上穿過所述絕緣護套的兩側(cè)通孔。
[0020]本實用新型的有益效果為:
[0021]1、能夠連續(xù)測量料倉物位，并且在物料介電常數(shù)變化時能夠?qū)崿F(xiàn)自動校準(zhǔn)。
[0022]2、多段電極結(jié)構(gòu)一致，采集信號的一致性和穩(wěn)定性得到顯著提高，顯著提高測量精度。
[0023]3、與剛性電極相比，柔性纜式電極結(jié)構(gòu)方便運輸安裝，且顯著提高抗沖擊能力，特別適合大量程料倉物位測量。
[0024]4、多段電極與物料絕緣，能夠顯著提升抵抗粉塵飛揚干擾、落料料流干擾以及靜電干擾的性能。
[0025]5、應(yīng)用范圍更為廣泛，可以適用于液體或漿狀物料；加裝鎧甲后也可適用于粉塵狀、顆粒狀固體物料，抗磨損、抗腐蝕的性能得到顯著提升。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0027]圖1為本實用新型實施例所述的導(dǎo)納或電容物位計的多段纜式測量電極的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖2為本實用新型實施例所述的導(dǎo)納或電容物位計的多段纜式測量電極的剖面圖；[0029]圖3為本實用新型實施例所述的絕緣鋼索的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖4為本實用新型實施例所述的屏蔽導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖5為本實用新型實施例所述的金屬屏蔽層的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖6為本實用新型實施例所述的導(dǎo)納或電容物位計的多段纜式測量電極加裝柔性鎧甲后的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖7為本實用新型實施例所述的測量電極與智能多通道導(dǎo)納變送器結(jié)合形成的一種智能物位計的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]圖中:
[0035]1、屏蔽導(dǎo)線；2、第一絕緣層；3、金屬屏蔽層；4、第二絕緣層；5、絕緣鋼索；6、測量電極；7、絕緣護套；8、粗鋼索；9、金屬護套；10、智能多通道導(dǎo)納變送器；11、轉(zhuǎn)接腔體；12、法蘭盤；13、過渡管；14、傳感器。
【具體實施方式】
[0036]下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0037]如圖1-5所示，本實用新型實施例所述的導(dǎo)納或電容物位計的多段纜式測量電極，包括:
[0038]多根屏蔽導(dǎo)線I ;
[0039]設(shè)在所述多根屏蔽導(dǎo)線I外圍的第一絕緣層2 ；
[0040]設(shè)在所述第一絕緣層2外圍的金屬屏蔽層3，所述金屬屏蔽層為分段結(jié)構(gòu)，各段金屬屏蔽層分別與各根屏蔽導(dǎo)線一一對應(yīng)，每段金屬屏蔽層作為一段獨立的測量電極，與其所對應(yīng)的屏蔽導(dǎo)線實現(xiàn)電連接；所述多根屏蔽導(dǎo)線用于傳輸各段測量電極檢測的料位信號。
[0041]設(shè)在所述金屬屏蔽層3外圍的第二絕緣層4。
[0042]進一步地，所述的導(dǎo)納或電容物位計的多段纜式測量電極還包括絕緣鋼索5，所述多根屏蔽導(dǎo)線I圍繞所述絕緣鋼索5纏繞。絕緣鋼索的作用是為了增加測量電極的強度。
[0043]本例中，所述屏蔽導(dǎo)線為六根細(xì)電纜。
[0044]本例中，所述金屬屏蔽層為五段，所述每段金屬屏蔽層的尺寸相同。
[0045]本例中，所述金屬屏蔽層的段間間隔等于20mm。
[0046]其中，金屬屏蔽層可以為導(dǎo)電金屬絲編織的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，也可以為導(dǎo)電金屬箔片纏繞的帶狀、螺旋狀或管狀結(jié)構(gòu)。
[0047]其中，第一絕緣層和所述第二絕緣層的材質(zhì)為PA、PVC、UPVC、F4、F46或橡膠材料，所述第一絕緣層和所述第二絕緣層是由上述任意一種材料涂覆而成，或者是上述任意一種材料做成的套管熱縮、熱熔、焊接或膠結(jié)而成。
[0048]如圖6所示，本實用新型實施例所述的測量電極6外部加裝了柔性鎧甲，所述柔性鎧甲包括套設(shè)在測量電極6外部的多個絕緣護套7，所述絕緣護套7橫截面為橢圓形。所述柔性鎧甲還包括帶絕緣層的粗鋼索8和套設(shè)在所述絕緣護套7外的金屬護套9，所述金屬護套9的橫截面形狀與所述絕緣護套7的橫截面形狀相對應(yīng),所述絕緣護套7上設(shè)有三個通孔，其中中間通孔位于橢圓形橫截面的中心，兩側(cè)的通孔相對于中間的通孔對稱分布，與中間的通孔相切；所述測量電極6穿過多個所述絕緣護套7的中間通孔；所述帶絕緣層的粗鋼索8穿過多個所述絕緣護套7的兩側(cè)通孔。在應(yīng)用所述的測量電極組裝成物位計時，所述粗鋼索8端部固定在物位計的轉(zhuǎn)接腔體內(nèi)。金屬護套主要用于加強絕緣護套的耐磨強度。所述粗鋼索為一根，其在中部對折后兩端分別自下而上穿過所述絕緣護套的兩側(cè)通孔；或者也可以是所述粗鋼索為兩根，每根粗鋼索分別自下而上穿過所述絕緣護套的兩側(cè)通孔。粗鋼索主要作用是將絕緣護套和金屬護套連接在一起，形成柔性鎧甲以保護測量電極。
[0049]柔性鎧甲的作用是為了保護測量電極，避免受固體物料的摩擦，其中摩擦力較小的場合可以省去金屬護套，測量液體時則可以整體省去柔性鎧甲，直接使用測量電極即可。
[0050]如圖7所示，本實用新型實施例所述的測量電極與智能多通道導(dǎo)納變送器結(jié)合形成的一種智能物位計，包括自上而下順次連接的智能多通道導(dǎo)納變送器10、轉(zhuǎn)接腔體11、法蘭盤12、過渡管13和傳感器14，所述傳感器14和所述智能多通道導(dǎo)納變送器10在所述轉(zhuǎn)接腔體11內(nèi)實現(xiàn)機械連接和電連接，所述傳感器14包括本實用新型實施例所述的測量電極6，所述智能多通道導(dǎo)納變送器10接收并處理所述測量電極6的測量信號并輸出料倉的物位高度信號。
[0051]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種導(dǎo)納或電容物位計的多段纜式測量電極，其特征在于，包括: 多根屏蔽導(dǎo)線； 設(shè)在所述多根屏蔽導(dǎo)線外圍的第一絕緣層； 設(shè)在所述第一絕緣層外圍的金屬屏蔽層，所述金屬屏蔽層為分段結(jié)構(gòu)，各段金屬屏蔽層分別與各根屏蔽導(dǎo)線一一對應(yīng)，每段金屬屏蔽層作為一段獨立的測量電極，與其所對應(yīng)的屏蔽導(dǎo)線實現(xiàn)電連接； 設(shè)在所述金屬屏蔽層外圍的第二絕緣層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)納或電容物位計的多段纜式測量電極，其特征在于:還包括絕緣鋼索，所述多根屏蔽導(dǎo)線圍繞所述絕緣鋼索纏繞。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的導(dǎo)納或電容物位計的多段纜式測量電極，其特征在于:所述屏蔽導(dǎo)線為兩根或兩根以上的細(xì)電纜。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的導(dǎo)納或電容物位計的多段纜式測量電極，其特征在于:所述金屬屏蔽層為兩段或兩段以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的導(dǎo)納或電容物位計的多段纜式測量電極，其特征在于:所述金屬屏蔽層的段間間隔不小于5mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的導(dǎo)納或電容物位計的多段纜式測量電極，其特征在于:所述金屬屏蔽層為導(dǎo)電金屬絲編織的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，或者為導(dǎo)電金屬箔片纏繞的帶狀、螺旋狀或管狀結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的導(dǎo)納或電容物位計的多段纜式測量電極，其特征在于:所述第一絕緣層和所述第二絕緣層的材質(zhì)為PA、PVC、UPVC、F4、F46或橡膠材料，所述第一絕緣層和所述第二絕緣層是由上述任意一種材料涂覆而成，或者是上述任意一種材料做成的套管熱縮、熱熔、焊接或膠結(jié)而成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的導(dǎo)納或電容物位計的多段纜式測量電極，其特征在于:還包括柔性鎧甲，所述柔性鎧甲包括套設(shè)在測量電極外部的多個絕緣護套，所述絕緣護套橫截面為圓形或橢圓形。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的導(dǎo)納或電容物位計的多段纜式測量電極，其特征在于:所述柔性鎧甲還包括帶絕緣層的粗鋼索和套設(shè)在所述絕緣護套外的金屬護套，所述金屬護套的橫截面形狀與所述絕緣護套的橫截面形狀相對應(yīng)，所述絕緣護套上設(shè)有三個通孔，其中中間通孔位于圓形或橢圓形橫截面的中心，兩側(cè)的通孔相對于中間的通孔對稱分布，與中間的通孔相切或不相切；所述測量電極穿過多個所述絕緣護套的中間通孔；所述帶絕緣層的粗鋼索穿過多個所述絕緣護套的兩側(cè)通孔。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的導(dǎo)納或電容物位計的多段纜式測量電極，其特征在于:所述粗鋼索為一根，其在中部對折后兩端分別自下而上穿過所述絕緣護套的兩側(cè)通孔；或者所述粗鋼索為兩根，每根粗鋼索分別自下而上穿過所述絕緣護套的兩側(cè)通孔。
【文檔編號】G01F23/22GK203551038SQ201320728687
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年11月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月18日
【發(fā)明者】于浩業(yè), 朱更君, 孟敬偉 申請人:于浩業(yè), 朱更君