專利名稱：環(huán)保數(shù)據(jù)型高精儀表電纜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電纜的結(jié)構(gòu)，特別是用于高精度儀器儀表電纜的結(jié)構(gòu)，屬于電纜技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和自動化程度的不斷提高，我國儀器儀表產(chǎn)品的高科技化，必將成為儀器儀表科技與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展主流。世界近20年來，微電子技術(shù)、精密機(jī)械技術(shù)、特種加工技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、納米技術(shù)、超導(dǎo)技術(shù)和生物技術(shù)等高新技術(shù)得到了迅猛發(fā)展。這一背景和形勢，不斷地向儀器儀表提出速度更快、靈敏度更高、穩(wěn)定性更好、樣品量更少、檢測微損甚至無損、遙感遙測更遠(yuǎn)距離、使用更方便、成本更低廉、環(huán)保無污染等更高、更新、更多的要求，尤其需要指出的是近10年來，由于包括納米級的精密機(jī)械研究成果、分子層次的現(xiàn)代化學(xué)研究成果、基因?qū)哟蔚纳飳W(xué)研究成果，以及高精密超性能特種功能材料研究成果和全球網(wǎng)絡(luò)技術(shù)推廣應(yīng)用成果等在內(nèi)的一大批當(dāng)代最新技術(shù)成果的競相問世，使得儀器儀表領(lǐng)域發(fā)生了根本性的變革。傳統(tǒng)的儀器儀表將朝著高性能、高精度、高靈敏、高穩(wěn)定、高可靠、高環(huán)保和長壽命的“六高一長”的方向發(fā)展。
另外，伴隨現(xiàn)場總線的問世，過程測控儀表發(fā)展歷程出現(xiàn)了重大轉(zhuǎn)折和難得機(jī)遇。目前現(xiàn)場總線已成為全球自動化技術(shù)的熱點?，F(xiàn)場總線是用于現(xiàn)場智能化儀表與控制室之間的一種開放、全數(shù)字化、雙向、多站的通信系統(tǒng)。它的產(chǎn)生，既是廣大用戶的實際需求和制造廠商間技術(shù)競爭的結(jié)果，也是計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和控制技術(shù)在工業(yè)控制領(lǐng)域相結(jié)合的產(chǎn)物和產(chǎn)品升級，以及為實現(xiàn)進(jìn)一步的高精度、高性能(特別是多參數(shù)在線實時測控與自動測控)、高穩(wěn)定、高可靠、高適應(yīng)性，多功能、低消耗等提供了巨大動力和發(fā)展空間。
據(jù)預(yù)計2005年，我國儀器儀表產(chǎn)業(yè)銷售總收入將達(dá)到1800億元，出口60億美元，但這僅占國內(nèi)市場份額的30％～45％。其主要原因除了技術(shù)比較落后外，其配套的電纜性能達(dá)不到儀器儀表的技術(shù)要求與使用要求也是一個重要的因素。
在這種儀器儀表發(fā)展趨勢下，對其配套的電纜相應(yīng)的提出了更高的要求，如要求電纜信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性、低損耗性、高可靠性、抗干擾性，使用的多功能性等，而現(xiàn)有的在導(dǎo)體上依次設(shè)置絕緣層、屏蔽層和護(hù)套等的傳統(tǒng)的儀表類電纜已經(jīng)很難達(dá)到同時具有以上的功能。目前國內(nèi)對此類電纜的需求基本上靠進(jìn)口。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了替代進(jìn)口，促進(jìn)我國民族工業(yè)的發(fā)展，加快國產(chǎn)儀器儀表專用電纜研制的進(jìn)程，根據(jù)我國儀器儀表系統(tǒng)的實際情況和所采用的電纜的要求，采用先進(jìn)技術(shù)，研制開發(fā)了高傳輸穩(wěn)定性、低損耗、高靈敏性、高抗電磁干擾、低電容、壽命長等多項性能都有創(chuàng)新性提高的環(huán)保數(shù)據(jù)型高精儀表電纜。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，環(huán)保數(shù)據(jù)型高精儀表電纜，包括導(dǎo)體、導(dǎo)體上設(shè)置的絕緣層及由絕緣導(dǎo)體成纜的纜芯、纜芯上的屏蔽層和外護(hù)套，其特征是所述的導(dǎo)體上設(shè)有皮-泡-皮三層共擠的發(fā)泡聚乙烯(PE)材料絕緣層；所述的纜芯設(shè)有多組對絞線組上設(shè)有對絞屏蔽層的對絞線對，每組對絞線對設(shè)有引流線，纜芯上設(shè)有包帶；總屏蔽層設(shè)置在包帶上，在總屏蔽層與包帶之間設(shè)有總屏引流線，外護(hù)層設(shè)置在總屏蔽層上。所述的多組對絞線組分別設(shè)有不同的節(jié)距。所述的對絞屏蔽層為銅塑或鋁塑薄膜復(fù)合帶，縱包或繞包在對絞線組上?？偲帘螌訛橐粚泳幙椊饘俳z或繞包金屬帶。外護(hù)層為低煙無鹵阻燃的環(huán)保型TPU彈性體材料。
環(huán)保數(shù)據(jù)型高精儀表電纜，作為儀器儀表專用電纜，要適應(yīng)現(xiàn)代儀器儀表及系統(tǒng)實現(xiàn)高性能、高精度、高靈敏、高穩(wěn)定、高可靠、高環(huán)保和長壽命的“六高一長”的要求，就要要求電纜具備高傳輸速率、低傳輸阻抗、低衰減、低絕緣損耗、高抗電磁干擾性、高電磁耦合平衡性與環(huán)保性能于一身。為實現(xiàn)上述目的，設(shè)計人員，通過對儀器儀表及其系統(tǒng)的使用特性等方面的剖析研究，設(shè)計出了新穎、獨特的智能化數(shù)據(jù)高精儀表電纜。
絕緣采用發(fā)泡聚乙烯，利用皮-泡-皮三層共擠、串聯(lián)生產(chǎn)工藝，使導(dǎo)體拉絲、皮-泡-皮絕緣工序一次完成。由于采用發(fā)泡聚乙烯材料作為絕緣，其介電常數(shù)可降低1/3左右，同時，由于采用了三層共擠、串聯(lián)生產(chǎn)工藝，使得絕緣線芯的同心度和均勻性大大提高，同時避免了傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝中導(dǎo)體表面氧化，油污、灰塵污染等，而最終影響電纜對信號傳輸?shù)馁|(zhì)量。發(fā)泡絕緣的實現(xiàn)，大大降低了電纜的電容，從而降低了電纜傳輸信號的衰減。
電纜纜芯采用對絞結(jié)構(gòu)單元，為降低串音對電纜傳輸信號的影響，在設(shè)計中對電纜中每一對對絞線組設(shè)定不同的節(jié)距，以保持電纜傳輸質(zhì)量的穩(wěn)定性，同時降低了電纜的線對間的電磁耦合，實現(xiàn)電纜高傳輸速率、低傳輸阻抗、低傳輸衰減、高電磁耦合平衡性等數(shù)字化傳輸性能。
由于，電纜是電磁兼容設(shè)計中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，大部分電磁干擾敏感問題、電磁干擾發(fā)射問題、信號串?dāng)_問題是電纜產(chǎn)生的。這對于儀器儀表及其系統(tǒng)的影響是很嚴(yán)重的，因此，對電纜進(jìn)行屏蔽設(shè)計是防止電磁干擾的最佳途徑。對絞屏蔽是為了實現(xiàn)減少電纜的線對間電磁干擾，纜芯屏蔽是為了實現(xiàn)減少電纜對周圍環(huán)境產(chǎn)生電磁干擾或周圍環(huán)境對電纜產(chǎn)生干擾。
外護(hù)層采用低煙無鹵阻燃的環(huán)保型TPU彈性體材料，是綠色安全、可回收重復(fù)使用的新一代彈性體材料，具有耐油、耐化學(xué)溶劑、高彈性、耐磨、耐高低溫、耐水侵蝕、耐環(huán)境浸損于一體，保證電纜在各種特殊惡劣環(huán)境的性能穩(wěn)定性。
本發(fā)明結(jié)構(gòu)設(shè)計科學(xué)合理，生產(chǎn)制造容易，成本低，電纜使用性能好。通過導(dǎo)體皮-泡-皮絕緣線芯的設(shè)計，對絞線組不同節(jié)距和屏蔽的設(shè)計，纜芯屏蔽層設(shè)計和外護(hù)套材料的選用等措施，使電纜具有低電容、低傳輸衰減；低絕緣介質(zhì)損耗；信號傳輸?shù)母咝阅?、高精度、高穩(wěn)定性；良好的屏蔽效果，既可防止外界對電纜的干擾，也可防止電纜對其它電子設(shè)備系統(tǒng)的干擾；優(yōu)良的耐油、耐化學(xué)溶劑性能；優(yōu)良耐磨、耐高低溫的特性；電纜柔軟，可彎曲性能好；使用壽命長，綠色環(huán)保、無污染。滿足現(xiàn)代儀器儀表用電纜性能要求。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中1導(dǎo)體、2絕緣內(nèi)皮、3發(fā)泡絕緣、4絕緣外皮、5引流線、6對絞屏蔽層、7對絞線對、8包帶、9總屏引流線、10纜芯、11總屏蔽層、12外護(hù)套。
具體實施例方式
采用符合儀表電纜相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的銅導(dǎo)體和發(fā)泡聚乙烯(PE)絕緣材料，利用皮-泡-皮三層共擠、串聯(lián)生產(chǎn)工藝，使導(dǎo)體拉絲、皮-泡-皮絕緣工序一次完成導(dǎo)體1上有絕緣內(nèi)皮2、發(fā)泡絕緣3、絕緣外皮4的絕緣線芯。采用每兩根絕緣線芯對絞成對絞線組，各對絞線組設(shè)有一定的節(jié)距，纜芯的多組對絞線組分別設(shè)有不同的節(jié)距。在對絞線組和引流線5上縱包或繞包銅塑或鋁塑薄膜復(fù)合帶的對絞屏蔽層6構(gòu)成對絞線對7。將對絞線對7按一定的排列順序進(jìn)行成纜，在纜芯10的外表面繞包包帶8。在有繞包包帶8的纜芯和總屏引流線9上編織金屬絲或繞包金屬帶作為電纜總屏蔽層11，在電纜總屏蔽層11上擠包低煙無鹵阻燃的環(huán)保型TPU彈性體材料外護(hù)套12。
權(quán)利要求
1.一種環(huán)保數(shù)據(jù)型高精儀表電纜，包括導(dǎo)體、導(dǎo)體上設(shè)置的絕緣層及由絕緣導(dǎo)體成纜的纜芯、纜芯上的屏蔽層和外護(hù)套，其特征是所述的導(dǎo)體上設(shè)有皮-泡-皮三層共擠的發(fā)泡聚乙烯材料絕緣層；所述的纜芯設(shè)有多組對絞線組上設(shè)有對絞屏蔽層的對絞線對，每組對絞線對設(shè)有引流線，纜芯上設(shè)有包帶；總屏蔽層設(shè)置在包帶上，在總屏蔽層與包帶之間設(shè)有總屏引流線，外護(hù)層設(shè)置在總屏蔽層上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保數(shù)據(jù)型高精儀表電纜，其特征是所述的多組對絞線組分別設(shè)有不同的節(jié)距。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保數(shù)據(jù)型高精儀表電纜，其特征是所述的對絞屏蔽層為銅塑或鋁塑薄膜復(fù)合帶，縱包或繞包在對絞線組上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保數(shù)據(jù)型高精儀表電纜，其特征是所述的總屏蔽層為一層編織金屬絲或繞包金屬帶。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保數(shù)據(jù)型高精儀表電纜，其特征是所述的外護(hù)層為低煙無鹵阻燃的環(huán)保型TPU彈性體材料。
全文摘要
環(huán)保數(shù)據(jù)型高精儀表電纜，屬于電纜技術(shù)領(lǐng)域。該電纜線芯是在導(dǎo)體上設(shè)皮－泡－皮三層共擠的發(fā)泡聚乙烯(PE)材料絕緣層，纜芯設(shè)有多組帶有對絞屏蔽層的對絞線對組，每組對絞線對設(shè)有引流線，纜芯上設(shè)有包帶；在包帶上依次設(shè)置總屏蔽層和外護(hù)套，在總屏蔽層與包帶之間設(shè)有總屏引流線。本發(fā)明結(jié)構(gòu)設(shè)計科學(xué)合理，生產(chǎn)制造容易，成本低。電纜使用性能好，低電容、低傳輸衰減；低絕緣介質(zhì)損耗；信號傳輸?shù)母咝阅?、高精度、高穩(wěn)定性；良好的屏蔽效果，優(yōu)良的耐油、耐化學(xué)溶劑性能；耐磨、耐高低溫的特性好；電纜柔軟，可彎曲性能好；使用壽命長，綠色環(huán)保、無污染。滿足現(xiàn)代儀器儀表用電纜性能要求，有很好的推廣應(yīng)用價值和市場前景。
文檔編號H01B11/06GK1687997SQ200510039279
公開日2005年10月26日 申請日期2005年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月13日
發(fā)明者呂發(fā)忠, 房權(quán)生, 龐玉春, 俞長生 申請人:寶勝科技創(chuàng)新股份有限公司