[发明专利]一种导纳或电容物位计的多段缆式测量电极

说明书

技术领域

本发明属于测量领域，具体涉及一种导纳或电容物位计的多段缆式测量电极。

背景技术

采用射频导纳技术对物料高度进行测量是目前常见的传感测量方式，现有的射频导纳物位计具有结构简单，调试方便等优点，在国内外都有广泛应用。专利US005701084A中的射频导纳料位计，使用过程中要求测量物料的介电系数恒定，但是在实际测量中，物料的介电系数通常随温度、压力、密度等物理参数变化，所以应用过程中，需要人员根据物料的状态经常调节测量电路的参数。

为了解决物料介电系数变化对测量精度的影响，一种方法是采用分段结构的传感器，通过各段测量电极所测的物料信号的比较、运算，消除物料介电常数变化带来的影响。结构上采用在钢管垂直方向分段，段间绝缘的方式。这种结构有如下不足：1、钢管式传感器生产工艺复杂，重量重，不易运输和安装；2、测量固体物料时，传感器易受物料冲击而弯曲变形，导致损坏；3、如果测量潮湿或导电物料，探头外部需有绝缘层，绝缘层在测量块状物料易磨损而导致传感器损坏。

发明内容

本发明提出一种导纳或电容物位计的多段缆式测量电极，可以与智能多通道导纳或电容变送器结合形成一种智能物位计，解决传统射频导纳物位计在物料介电常数变化时不能实现自动校准的问题；解决了此前钢管分段式射频导纳或电容物位计传感器结构笨重、运输安装困难的问题；解决了此前钢管分段式射频导纳或电容物位计测量固体物料时传感器易弯曲变形而导致损坏的问题，显著提升传感器的使用寿命；解决了此前钢管分段式射频导纳或电容物位计测量固体物料时钢管与物料直接接触而带来的静电干扰，以及物料腐蚀传感器的问题；解决了此前分段式射频导纳物位计或电容物位计各段电极结构尺寸不一致而导致的测量信号不一致、不稳定进而影响测量精度的问题，弥补了现有技术中的不足。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种导纳或电容物位计的多段缆式测量电极，其特征在于，包括：

多根屏蔽导线；

设在所述多根屏蔽导线外围的第一绝缘层；

设在所述第一绝缘层外围的金属屏蔽层，所述金属屏蔽层为分段结构，各段金属屏蔽层分别与各根屏蔽导线一一对应，每段金属屏蔽层作为一段独立的测量电极，与其所对应的屏蔽导线实现电连接；所述多根屏蔽导线用于传输各段测量电极检测的料位信号；

设在所述金属屏蔽层外围的第二绝缘层。

进一步地，所述的导纳或电容物位计的多段缆式测量电极还包括绝缘钢索，所述多根屏蔽导线围绕所述绝缘钢索缠绕。

优选地，所述屏蔽导线为两根或两根以上的细电缆。

优选地，所述金属屏蔽层为两段或两段以上。

优选地，所述金属屏蔽层的段间间隔不小于5mm。

优选地，所述金属屏蔽层为导电金属丝编织的网状结构，或者为导电金属箔片缠绕的带状、螺旋状或管状结构。

优选地，所述第一绝缘层和所述第二绝缘层的材质为PA、PVC、UPVC、F4、F46或橡胶材料，所述第一绝缘层和所述第二绝缘层是由上述任意一种材料涂覆而成，或者是上述任意一种材料做成的套管热缩、热熔、焊接或胶结而成。

进一步地，还包括柔性铠甲，所述柔性铠甲包括套设在测量电极外部的多个绝缘护套，所述绝缘护套横截面为圆形或椭圆形。

进一步地，所述柔性铠甲还包括带绝缘层的粗钢索和套设在所述绝缘护套外的金属护套，所述金属护套的横截面形状与所述绝缘护套的横截面形状相对应，所述绝缘护套上设有三个通孔，其中中间通孔位于圆形或椭圆形横截面的中心，两侧的通孔相对于中间的通孔对称分布，与中间的通孔相切或不相切；所述测量电极穿过多个所述绝缘护套的中间通孔；所述带绝缘层的粗钢索穿过多个所述绝缘护套的两侧通孔。

优选地，所述粗钢索为一根，其在中部对折后两端分别自下而上穿过所述绝缘护套的两侧通孔；或者所述粗钢索为两根，每根粗钢索分别自下而上穿过所述绝缘护套的两侧通孔。

本发明的有益效果为：

1、能够连续测量料仓物位，并且在物料介电常数变化时能够实现自动校准。

2、多段电极结构一致，采集信号的一致性和稳定性得到显著提高，显著提高测量精度。

3、与刚性电极相比，柔性缆式电极结构方便运输安装，且显著提高抗冲击能力，特别适合大量程料仓物位测量。

4、多段电极与物料绝缘，能够显著提升抵抗粉尘飞扬干扰、落料料流干扰以及静电干扰的性能。