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电磁流量计电极四氟衬里加工工艺体例

文章作者:红旗仪器    宣布时候:2020-11-05
电磁流量计电极四氟衬里加工工艺体例叙言 电磁流量计丈量中,电解质流体对金属电极的电化学反映会发生直流极化电压。这类与流速有关的电压被称为流体噪声。流体噪声一向是电磁流量计要处置的首要手艺题目之一,从1832年法拉第*次利用地磁场和电磁感到体例丈量泰晤士河道速,到明天人们普遍地利用电磁流量计丈量导电液体流量,电磁流量计的流体噪声题目一向是一个搅扰。出格在进入低频矩形波励磁时期以来,流体噪声的影响表现得更加凸起。常常有些新拆卸的流量计受电极极化的影响,输入摆动须要颠末长时候在水中浸泡才能消弭。流体噪声的巨细间接影响到流量计丈量的活络度、线性度和不变性,是以若何深切研讨流体噪声,探访其发生的缘由,找到降落流体噪声的体例,进步传感器信噪比,出格是对微小励磁电流(电磁水表、两线制电磁流量计)的成长和低流速(0.1m/s以下)及高流速(15m/s以上)流量丈量规模的扩大具备严重意思。 进步电磁流量计衬里和电极的加工粗拙度程度,不只改良了产物的外表机能,更首要的是从实质上降落了流体噪声发生的概率和幅度,从而进步流量计丈量的活络度和不变性。本文从传感器衬里和电极粗拙度引发电磁流量计静态零点的流体噪声分类、发生,指导出能够或许或许降落流体噪声进步信噪比的首要办法。进而先容电磁流量计传感器制作中一些关头工艺办法,但愿对进步我国电磁流量计制作程度和产物合作才能起到必然赞助感化。 电磁流量计 1.流体噪声 电磁流量计在利用中除受四周情况前提,电磁场、静电场等身分发生的噪声影响外,被测介质的流体噪声也长短常首要的影响身分。流体噪声是一种直流极化电压,在低频矩形波励磁体例中尤其凸起,常有:浆液噪声、活动噪声和高端流速噪声。 流体噪声的发生缘由有上面几种情况: ⑴不锈钢电极的耐侵蚀是在其外表具备一个极薄的钝化层,使得电化学反映到达均衡状况。如图1所示,流体中的固体物撞击电极,使得电极外表钝化层被粉碎,失掉电化学均衡。而金属资料与流体介质打仗具备从头规复天生外表钝化层坚持电化学均衡的才能。在到达点化学均衡时代,金属和流体中的游离离子在旌旗灯号电场感化下不时遏制着电化学反映。固体颗粒撞击电极,不时粉碎掩护的钝化层;电化学反映又频频天生钝化层,因而组成了电极间的电位不时大幅地度变更,这类变更的电位组成流量旌旗灯号中的流体噪声。这类情况也即电磁流量计中凡是讲的浆液噪声。现实和理论标明,影响电化学反映旌旗灯号电场变更的频次下降,能够或许使流体噪声幅度敏捷降落,这便是高频励磁和双频励磁能够或许处置浆液丈量的缘由。 ⑵流体磨擦衬里和电极,流体中发生的正、负离子从电解质流体平分手。衬里和电极外表越粗拙,游离的离子浓度就越高。见图2,受电极旌旗灯号电场的感化,一局部离子会向电极挪动,组成噪声电压,这类噪声被称为活动噪声。活动噪声在低电导率丈量时表现比拟凸起。活动噪声与外电场强度有关,高流速时感到旌旗灯号越大,噪声幅度也越大,输入就会很不不变。 ⑶流体电导率和pH值的急巨变更也会组成活动噪声,流量计下流加药表现的丈量不不变便是典范例子。缘由是差别介质在不平均夹杂时,流体中轻易分手出正、负离子,受电极旌旗灯号电场的感化,一局部离子会向电极挪动,组成了活动噪声电压,组成输入的不不变。 ⑷因为高流速活动流体靠近衬里和电磁流量计电极部位的层流边境层厚度变得很薄,如图3所示,衬里和电极的粗拙度高度冲破了流速层流边境层的厚度,流体撞击这局部粗拙度高度,发生流速发散和渐变。有一局部与丈量管中间轴标的目的不异(或相反)的流速份量,受旌旗灯号权重函数的感化,对电极旌旗灯号发生了很大影响,组成了大的正偏差,这便是高端流速噪声。 可见,上述流体噪声中的活动噪声和高端流速噪声与丈量管的衬里和电极外表粗拙度间接有关,极化电压发生的浆液噪声与电极外表粗拙度也有很大干系。 2.金属电极抗流体侵蚀钝化膜的组成 不锈钢电极的抗侵蚀机能,首要是因为外表笼盖着一层极薄(约1nm厚)致密的钝化膜。这层钝化膜断绝侵蚀性流体介质,是不锈钢电极防护的根基樊篱。不锈钢电极钝化具备静态特色,不应看做侵蚀完全遏制,而是组成份散的反对层,使阳极反映速度大大降落。对不锈钢电极,凡是在有复原剂(如氯离子)情况下偏向于粉碎钝化膜,而在氧化剂(如氛围和水)存在时能坚持或修复钝化膜。不锈钢电极安排于氛围和水中会组成氧化膜,但这类膜的掩护性不够完美,速度也很慢。图4为不锈钢电极用XPS(X-ray photoelectron spectroscopy)光电能谱装备遏制的外表化学阐发量化图。左图是未经工艺处置的电极外表向内差别深度首要元素铬(Cr)、氧(O)、铁(Fe)的含量比率。能够或许看到,在深度约1nm地位铬的含量约20%,即表现钝化膜为贫铬层。右图为颠末机器研磨抛光或酸洗、化学抛光等工序遏制钝化处置工艺办法,使铁与铁的氧化物比铬与铬的氧化物优先消融,去掉了贫铬层,组成铬在不锈钢外表的富集,在深度约1nm地位铬的含量约达30%。这类富铬钝化膜的极化电位(SCE)可达+1.0V,靠近贵金属金、铂的极化电位,是以,不锈钢得以进步抗侵蚀的不变性。差别的钝化处置体例也会影响膜的成份与布局,从而影响不锈性。如经由进程电化学改性处置,能够或许使钝化膜具备多层布局,在反对层组成CrO3或Cr2O3,或组成玻璃态的氧化膜,使不锈钢能阐扬zui大的耐蚀性。广州明柏仪表厂专供 不锈钢电极的耐侵蚀首要依托外表钝化膜,若是钝化膜不完全或出缺陷,不锈钢仍会被侵蚀,固然依然会呈现流体噪声。电极在加工成形、组装及装置标记等进程中会带来外表油污、铁锈、非金属脏物、低熔点金属净化物、油漆、焊渣与飞溅物等,这些物资影响了不锈钢电极的外表品质,粉碎了其外表的氧化膜,降落了不绣钢的抗周全侵蚀机能,也组成流体噪声的发生,影响到流量计丈量的不变性。以是改良电极拆卸前的工艺处置和寄存、拆卸的工艺体例,掩护好钝化膜是电磁流量计制作中首要手艺之一。 3.衬里和电极的外表粗拙度对流体噪声的影响 流体噪声的凹凸与衬里和电极外表的粗拙度有关。不管对浆液噪声、活动噪声和流速高端噪声这类干系都很紧密亲密。 很较着,粗拙的衬里和电极外表会加大对流体的磨擦力,轻易引发流体中离子分手的加重,给活动噪声发生缔造前提。滑腻的衬里和电极外表能够或许或许让流体顺滑流过,减小流体与衬里和电极的磨擦力,是以离子分手的机遇将大大削减,活动噪声也将减小。能够或许设想流体活动速度加速,衬里和电极对流体的磨擦力也会加大,流体中离子分手一样会加重。再加下贱体流速的加速,感到电势增大,电场对离子活动的感化力增大,是以活动噪声要增大。以是,在有活动噪声的情况下贱量计利用流速不宜太高。一、智能电磁流量计先容:
      HQLDE智能电磁流量计由传感器和转换器两局部组成。它是基于法拉第电磁感到定律任务的,用来丈量电导率大于5μS/cm导电液体的体积流量,是一种丈量导电介质体积流量的感到式仪表。除可丈量通俗导电液体的体积流量外,还可用于丈量强酸强碱等强侵蚀液体和泥浆、矿浆、纸浆等平均的液固两相悬浮液体的体积流量。普遍利用于煤油、化工、冶金、轻纺、造纸、环保、食物等产业部分及市政办理,水利扶植、河道疏通等范畴的流量计量。


二、智能电磁流量计产物特色  
      
    全部字量处置,抗搅扰才能强,丈量靠得住,精度高、流量丈量规模可达150:1
    超低EMI开关电源,合用电源电压变更规模大,抗EMI机能好。
    接纳16位嵌入衰落处置器,运算速度快, 精度高,可编程频次低频矩形波励磁,进步了流量丈量的不变性,功耗低。
    接纳SMD器件和外表贴装(SMT)手艺,电路靠得住性高。
    管道内无可动部件,无阻流部件,丈量中几近不附加压力丧失。
    在现场可按照用户现实须要在线点窜量程。
    丈量成果与流速散布,流体压力,温度、密度、粘度等物理参数有关。
    高清楚度背光LCD显现,全中文菜单操纵,利用便利,操纵简略,易学易懂。
    具备RS485、RS232、Hart和Modbus等数字通信旌旗灯号输入。(选配)
    具备自检与自结论功效。
    小时总量计录功效,以小时为单元记实流量总量,合用于分时计量制(选配)
    外部具备三个积算器可别离显现正向累计量反向累计量及差值积算量,外部设有不掉电一直,可记实16次掉电时候。(选配)
    红外手持操纵器,115KHZ通信速度,远间隔非打仗操纵转换器统统功效(选配)
智能电磁流量计产物细节


 
三、智能电磁流量计手艺参数


公称通径(mm)
(特别规格可定制)
管道式:DN10~DN3000
拔出式:DN200~DN3000
活动标的目的: 正,反,净流量
量程比: 150:1
反复性偏差: 丈量值的±0.1%
精度品级: 管道式:0.5级,1.0级
被测介质温度: 通俗橡胶衬里:-20~+60℃
高温橡胶衬里:-20~+90℃
聚四氟乙稀衬里:-30~+100℃
高温型四氟衬里:-20~+180℃
额外任务压力:
(高压可定制)
DN6-DN80:≤1.6MPa
DN100-DN250:≤1.0MPa
DN300-DN1200:≤0.6MPa
流速规模: 0.1-15m/s
电导率规模: 被测流体电导率≥5μs/cm
电流输入: 负载电阻 0~10mA:0~1.5kΩ
4~20mA:0~750 kΩ
数字频次输入: 输入频次下限可在1~5000HZ内设定带光电断绝的晶体管集电极开路双向输入。外接电源≤35V导通时集电极zui大电流为250mA
供电电源: AC220V、DC24V或3.6V电池
请求直管段长度 下流≥5DN,下流≥2DN
毗连体例: 流量计与配管之间均接纳法兰毗连,法兰毗连尺寸应合适GB11988的划定
防爆品级: mdIIBT4
防护品级: IP65,特别订制zui高可达IP68
情况温度: -25~+60℃
绝对温度: 5%~95%
耗损总功率: 小于20W


 四、智能电磁流量计仪表选型
1.选型代码:



型号 申明 
HQLDE— 流量 □  -□ □  □  □  □  □  -□  □  □  □ 
HQLDR— 热量 □  -□ □  □  □  □  □  -□  □  □  □ 
通径                                 10-2200mm 
组合  一体型 
分体型 
电极资料  不锈钢 
Ti(钛) 
Ta(钽) 
哈氏合金 
Pt铂 
Ni镍 
A 碳化钨(耐磨)
输入体例  无输入 
4-20mA/1-5KHz 
4-20mA 
衬里资料  橡胶 
聚四氟乙烯 
F46(高温) 
PFA(耐磨) 
T 陶瓷
当场显现  无当场显现 
当场显现 
通信体例  无通信 
RS485 
RS232 
Mobdus 
Hart 
接地  无接地环 
有接地环 
有接地电极 
下限流量  (n) 下限流量(量程)m3/h 
 工称压力 A 0.6MPa
B 1.0 MPa
C 1.6 MPa
D 2,5 MPa
丈量精度 1 0.2
2 0.5
3 1
介质温度 L 0-80度
H 0-150度
供电方 DC 24V直流电源
AC 220V交换电源



五、 智能电磁流量计衬里的挑选:


衬里资料 首要机能 合用规模
氯丁橡胶
Neoprene
耐磨性好,有极好的弹性,高扯断力耐通俗低浓度酸碱盐介质的侵蚀,不耐氧化性介质的侵蚀。 <80°C,通俗水,污水,泥浆,矿浆
聚氨酯橡胶
Polyurethane
有极好的耐磨机能,耐酸碱机能略差。 <60°C,中性、强磨损的矿浆,煤浆、泥浆。
聚四氟乙烯
PTFE
化学机能zui不变的一种资料,本事沸腾的盐酸、硫酸、硝酸和王水,浓碱和各类无机溶剂,不耐三氟化氯、高温二氟化氧。 <180°C,浓酸、碱等强侵蚀性介质,卫生类介质。
F46 化学不变性、电绝缘性、光滑性、不粘性和不燃性与PTFE相仿,但F46资料强度、耐老化性、耐温机能和高温柔韧性优于PTFE。与金属粘接机能好,耐磨性好过PTFE,具备较好
的抗扯破机能。
<180°C,盐酸、硫酸、王水和强氧化剂等,卫生类介质


 六、智能电磁流量计电极资料的挑选:


材质 耐侵蚀机能
316L 对硝酸、室温下<5%的硫酸,沸腾的磷酸、碱溶液;在必然压力下的亚硫酸、海水、醋酸等介质有较强的耐侵蚀性。
哈氏合金HB 耐沸点下统统浓度的盐酸、硫酸、氢氟酸无机酸等非氧化性酸、碱、非氯化性盐酸。
哈氏合金HC 耐氧化性酸如:硝酸、混酸或铬酸与硫酸的夹杂物及氧化性盐类、海水
本事海水、各类氯化物和次氯酸盐、氧化性酸(包含发烟硝酸)、无机酸、碱等的侵蚀,不耐较纯的复原性酸(硫酸、盐酸)的侵蚀,但如酸中含有氧化剂(如硝酸和含有Fe、Cu离子的介质)时则侵蚀大为降落。
具备良好的耐侵蚀性和玻璃很类似,除氢氟酸、浓硫酸外,几近本事统统化学介质(包含沸点的盐酸、硝酸和175°C以下的硫酸)的侵蚀,在碱中不耐侵蚀。


七、智能电磁流量计口径及流量的挑选





公称通径(mm)
可丈量流量规模(m3/h) 有用丈量流量规模(m3/h) 公称通径(mm) 可丈量流量规模(m3/h) 有用丈量流量规模(m3/h)
4 0.0135~0.4522 0.0135~0.4522 250 8.8313~2119 52.9875~1766
6 0.0305~1.0173 0.0305~1.0173 300 12.717~3052 76.302~2543
8 0.0543~1.8086 0.0543~1.8086 350 17.31~4154 103.86~3461
10 0.0142~3.3912 0.0848~2.826 400 22.61~5425 135.65~4521
15 0.0318~7.6302 0.1908~6.3585 450 28.62~6867 171.68~5722
20 0.0566~13.5648 0.3392~11.304 500 35.33~8478 211.95~7065
25 0.0883~21.195 0.5298~17.6625 600 50.87~12208 305.2~10173
32 0.1447~34.7258 0.8682~29.9382 700 69.24~16616 415.4~13847
40 0.2261~54.2592 1.3565~45.216 800 90.44~21703 542.6~18086
50 0.3533~84.78 2.1195~70.65 900 114.46~27468 686.7~22890
65 0.5970~143.28 3.5819~119.39 1000 141.3~33912 847.8~28260
80 0.9044~217.03 5.4259~180.86 1200 203.5~48833 1221~40694
100 1.413 ~339.12 8.478~282.6 1400 277~66467 1662~55389
125 2.2079~529.87 13.2468~441.56 1600 361.8~86814 2171~72345
150 3.1793~763 19.0755~635.85 1800 457.9~109874 2747~91562
 
200 5.652~1356 33.912~1130.4      

电磁流量计



智能电磁流量计装置表示图


智能电磁流量计现场什物装置图

智能电磁流量计相干证书



 

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