射频导纳物位计表头与分体距离过远引发的信号衰减,核心原因是**高频信号在传输电缆上的损耗、寄生电容增加、屏蔽层不连续**,需从**电缆选型、信号补偿、布线优化**三个维度针对性解决,具体方案如下:
一、 核心解决措施:适配高频特性的电缆选型与改造
射频导纳物位计的激励信号为高频,长线传输时普通电缆的阻抗不匹配、衰减大,需优先优化电缆:
1. **选用高频低损耗同轴屏蔽电缆**
- 替代普通RVVP电缆,选用**特性阻抗50Ω/75Ω的同轴电缆**(如RG-58、RG-174),这类电缆的芯线与屏蔽层结构对称,能减少高频信号的反射和衰减,适配射频导纳的高频信号传输需求。
- 电缆导体优先选**多股绞合铜芯**,降低长线传输的集肤效应损耗;绝缘层选用低介电损耗材料,减少信号在绝缘层中的能量损耗。
- 高压工况需额外选用**耐压型同轴电缆**(耐压等级匹配现场工况,如32MPa工况选耐压10kV以上的电缆),避免绝缘层被高压介质击穿。
2. **增加电缆截面积,降低线阻损耗**
- 线阻是信号衰减的直接因素之一,在电缆敷设空间允许的前提下,增加导体截面积根据公式 $R=\rho\frac$,截面积增加可直接降低单根导线电阻,减少信号传输的压降和能量损耗。
3. **确保屏蔽层全程连续且等电位接地**
- 电缆屏蔽层需**单端接地**,避免两端接地形成地环路干扰;接地处需清洁无氧化,保证接地电阻<4Ω。
- 接头处采用**金属屏蔽连接器*,将电缆屏蔽层与连接器外壳可靠连接,杜绝屏蔽层断点——断点会导致高频信号泄漏,加剧衰减。
二、 仪表端信号补偿:激活高频增益与滤波功能
若距离已无法缩短,可通过表头的参数设置或硬件改造,补偿衰减的信号:
1. **提升表头的高频激励信号强度**
- 进入表头的参数设置界面,找到**激励信号增益/功率调节选项**,适当提高高频激励的输出功率,增强信号的抗衰减能力,使探能接收到足够强度的激励信号,同时表头能识别到微弱的反馈信号。
- 注意:增益调节需适度,过高会引入电磁干扰,需以信号稳定无跳变为限。
2. **启用表头的信号滤波与放大功能**
- 开启表头的**数字滤波功能**,过滤长线传输引入的高频噪声,提取有效信号;同时激活**信号前置放大模块**,对衰减后的微弱信号进行放大,恢复信号的幅值和信噪比。
3. **加装射频信号中继器**
- 当分体距离超过100m时,在电缆中间位置加装**射频信号中继器**,该设备可对衰减的高频信号进行整形、放大后再传输,抵消长线损耗。
- 高压/防爆工况需选用**隔爆型中继器**,满足现场防爆等级要求。