污水流量計(jì)的電*和接地環(huán)材料
點(diǎn)擊次數(shù):2306 發(fā)布時(shí)間:2020-08-10 08:07:41
污水流量計(jì)電*對(duì)測(cè)量介質(zhì)的耐腐是選擇材料*先考慮的因素,其次考慮是否會(huì)產(chǎn)生鈍化等表面效應(yīng)和所形成的噪聲。
1、選擇耐腐蝕材料
EMF電*的耐腐蝕性要求很高,常用金屬材料有含鉬耐酸鋼1Cr18Ni12Mo2Ti,哈氏合金(耐蝕鎳基合金)B、C、鈦、鉭、鉑銥合金,幾乎可覆蓋全部化學(xué)液。此外還有適用于漿液等的低噪聲電*,它們是導(dǎo)電橡膠電*、導(dǎo)電氟塑料電*和多孔性陶瓷電*,或包覆這些材料的金屬電*。在原則上電*材料的選擇應(yīng)從使用者借鑒該介質(zhì)在其他設(shè)備的應(yīng)用實(shí)際或以往的經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定。有時(shí)要做必要的實(shí)驗(yàn),如現(xiàn)場(chǎng)取液體樣品在實(shí)驗(yàn)室做待用材料的腐蝕性試驗(yàn),*好的實(shí)驗(yàn)是現(xiàn)場(chǎng)掛片,這是*接近實(shí)際應(yīng)用條件的腐蝕性試驗(yàn),可以得出比較可靠的結(jié)論。
2、避免電*表面效應(yīng)
避免電*表面效應(yīng)電*的耐腐蝕性是選擇材料的重要因素,但有時(shí)候電*材料對(duì)被測(cè)介質(zhì)有很好的耐腐蝕性,卻不一定就是適用的材料,還要避免產(chǎn)生電*表面效應(yīng)。電*表面效應(yīng)分為表面化學(xué)反應(yīng)、電化學(xué)和*化現(xiàn)象以及電*的觸媒作用三個(gè)方面?;瘜W(xué)反應(yīng)效應(yīng)如電*表面與被測(cè)介質(zhì)接觸后,形成鈍化膜或氧化層。它們對(duì)耐腐蝕性能可能起到積*保護(hù)作用,但也有可能增加表面接觸電阻。例如鉭與水接觸就會(huì)被氧化,生成絕緣層。
電化學(xué)電勢(shì)變化和*化現(xiàn)象會(huì)產(chǎn)生干擾電勢(shì)而形成噪聲。漿液噪聲和流動(dòng)噪聲即是電*表面噪聲的表現(xiàn)。*化電勢(shì)是電*感生電動(dòng)勢(shì)在兩電**性不同,導(dǎo)致電解質(zhì)在電*表面產(chǎn)生*化。低頻矩形波激磁結(jié)合了直流激磁和交流激磁的優(yōu)點(diǎn),雖然交變激磁將*化電勢(shì)減弱了幾個(gè)數(shù)量級(jí),但不能完全消除*化電勢(shì)干擾的影響。*化電勢(shì)與液體介質(zhì)性質(zhì)以及電*材料性質(zhì)有關(guān)。漿液噪聲是在測(cè)量泥漿纖維漿等液固雙相導(dǎo)電液體流量時(shí),固體顆粒<或液體中氣泡)擦過(guò)電*表面,電*表面接觸電化學(xué)電勢(shì)突然變化,輸出流量信號(hào)出現(xiàn)尖峰脈沖狀噪聲。流動(dòng)噪聲是在測(cè)量較低電導(dǎo)率( 100 x 10 -6 s / cm 附近及以下)液體流量時(shí),電*的電化學(xué)電勢(shì)定期變化,產(chǎn)生隨流速增加而頻率增加的隨機(jī)噪聲,引起儀表輸出出現(xiàn)波動(dòng)現(xiàn)象。對(duì)于電*表面噪聲可選配與被測(cè)液體電化學(xué)和*化電勢(shì)作用小的材料以及低噪聲電*。被測(cè)介質(zhì)在電*的觸媒作用下產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)而影響測(cè)量。例如鉑電* EMF 在測(cè)量雙氧水時(shí)會(huì)在電*表面生成氣霧,流量為零時(shí)輸出也會(huì)波動(dòng)。
對(duì)于避免或減輕電*表面效應(yīng)的介質(zhì) ― 電*材料匹配,還沒(méi)有像腐蝕性那樣有充足的資料可查,只有一些有限經(jīng)驗(yàn),尚待在實(shí)踐中積累。下文列舉若干實(shí)例。
鉭對(duì)水是耐腐蝕的。但若使用鉭電* EMF 測(cè)量水流量,鉭電*表面會(huì)形成絕緣層,使儀表失靈或運(yùn)行一短時(shí)期后出現(xiàn)很大噪聲。氫氧化鈉等堿液亦不能選用擔(dān)電*。在工藝流程中即使是*短時(shí)間鉭電*與水或“非酸”液接觸(如清洗管系),均會(huì)影響儀表正常使用。
鉑銥合金電*或鉑電*對(duì)鹽酸有良好的耐腐性,鉑電* EMF 多處用于測(cè)量鹽酸獲得滿意的結(jié)果。然而測(cè)量濃度較高的鹽酸( 10 %以上)卻產(chǎn)生嚴(yán)重的噪聲。鉑電*用于測(cè)量低壓過(guò)氧化氫(壓力低于 0 . 3MPa )時(shí),由于觸媒作用而在電*表面產(chǎn)生氣霧,阻斷了電氣通路而影響工作。
哈氏合金 B 對(duì)溫度、濃度不高的鹽酸是有耐腐蝕性的,已有若干應(yīng)用良好的實(shí)例,然而濃度超過(guò)某值時(shí)會(huì)產(chǎn)生噪聲。在現(xiàn)場(chǎng)改變鹽酸濃度試驗(yàn)表明,濃度逐漸增加超過(guò) 15 % ~ 20 %時(shí)儀表輸出隨之晃動(dòng)起來(lái),濃度到 25 %輸出晃動(dòng)高達(dá) 20 %。硝酸硫酸等酸液也有相似效應(yīng)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。{水廠用硫酸鋁液與原水混合以凝聚懸浮體,混合配比常用 EMF 側(cè)量硫酸鋁液,選用耐酸鋼電*即可獲得滿意的結(jié)果。我們?cè)龅綔y(cè)量 15 %硫酸鋁的哈氏合金 B 電* EMF ,便用過(guò)程中也出現(xiàn)輸出晃動(dòng)現(xiàn)象,后改用耐酸鋼電*即工作正常。
鉑、鉭電*對(duì)各種濃度硫酸、硝酸、鹽酸、氫氟酸,大部分均有較好的測(cè)量效果,但其中鉑電*對(duì)濃度大于 10 %的鹽酸會(huì)產(chǎn)生噪聲,鉭電*對(duì)濃度大于 10 %的氫氟酸則不耐腐。
鉑銥合金和鉭雖有較好的耐腐蝕性,但價(jià)格昂貴,一對(duì)鉭電*高達(dá)數(shù)百到近千元,鉑銥電*比鉭電*還要貴一倍以上。
接地環(huán)連接在塑料管道或襯絕緣襯里金屬管道的流量傳感器兩端,它們的耐腐蝕要求比電*低,允許有一定腐蝕,定期更換。通常選用耐酸鋼或哈氏合金。因體積大從經(jīng)濟(jì)上考慮較少采用鉭鉑等貴重金屬。如金屬工藝管道直接與流體接觸就不需要接地環(huán)。
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1、選擇耐腐蝕材料
EMF電*的耐腐蝕性要求很高,常用金屬材料有含鉬耐酸鋼1Cr18Ni12Mo2Ti,哈氏合金(耐蝕鎳基合金)B、C、鈦、鉭、鉑銥合金,幾乎可覆蓋全部化學(xué)液。此外還有適用于漿液等的低噪聲電*,它們是導(dǎo)電橡膠電*、導(dǎo)電氟塑料電*和多孔性陶瓷電*,或包覆這些材料的金屬電*。在原則上電*材料的選擇應(yīng)從使用者借鑒該介質(zhì)在其他設(shè)備的應(yīng)用實(shí)際或以往的經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定。有時(shí)要做必要的實(shí)驗(yàn),如現(xiàn)場(chǎng)取液體樣品在實(shí)驗(yàn)室做待用材料的腐蝕性試驗(yàn),*好的實(shí)驗(yàn)是現(xiàn)場(chǎng)掛片,這是*接近實(shí)際應(yīng)用條件的腐蝕性試驗(yàn),可以得出比較可靠的結(jié)論。
2、避免電*表面效應(yīng)
避免電*表面效應(yīng)電*的耐腐蝕性是選擇材料的重要因素,但有時(shí)候電*材料對(duì)被測(cè)介質(zhì)有很好的耐腐蝕性,卻不一定就是適用的材料,還要避免產(chǎn)生電*表面效應(yīng)。電*表面效應(yīng)分為表面化學(xué)反應(yīng)、電化學(xué)和*化現(xiàn)象以及電*的觸媒作用三個(gè)方面?;瘜W(xué)反應(yīng)效應(yīng)如電*表面與被測(cè)介質(zhì)接觸后,形成鈍化膜或氧化層。它們對(duì)耐腐蝕性能可能起到積*保護(hù)作用,但也有可能增加表面接觸電阻。例如鉭與水接觸就會(huì)被氧化,生成絕緣層。
電化學(xué)電勢(shì)變化和*化現(xiàn)象會(huì)產(chǎn)生干擾電勢(shì)而形成噪聲。漿液噪聲和流動(dòng)噪聲即是電*表面噪聲的表現(xiàn)。*化電勢(shì)是電*感生電動(dòng)勢(shì)在兩電**性不同,導(dǎo)致電解質(zhì)在電*表面產(chǎn)生*化。低頻矩形波激磁結(jié)合了直流激磁和交流激磁的優(yōu)點(diǎn),雖然交變激磁將*化電勢(shì)減弱了幾個(gè)數(shù)量級(jí),但不能完全消除*化電勢(shì)干擾的影響。*化電勢(shì)與液體介質(zhì)性質(zhì)以及電*材料性質(zhì)有關(guān)。漿液噪聲是在測(cè)量泥漿纖維漿等液固雙相導(dǎo)電液體流量時(shí),固體顆粒<或液體中氣泡)擦過(guò)電*表面,電*表面接觸電化學(xué)電勢(shì)突然變化,輸出流量信號(hào)出現(xiàn)尖峰脈沖狀噪聲。流動(dòng)噪聲是在測(cè)量較低電導(dǎo)率( 100 x 10 -6 s / cm 附近及以下)液體流量時(shí),電*的電化學(xué)電勢(shì)定期變化,產(chǎn)生隨流速增加而頻率增加的隨機(jī)噪聲,引起儀表輸出出現(xiàn)波動(dòng)現(xiàn)象。對(duì)于電*表面噪聲可選配與被測(cè)液體電化學(xué)和*化電勢(shì)作用小的材料以及低噪聲電*。被測(cè)介質(zhì)在電*的觸媒作用下產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)而影響測(cè)量。例如鉑電* EMF 在測(cè)量雙氧水時(shí)會(huì)在電*表面生成氣霧,流量為零時(shí)輸出也會(huì)波動(dòng)。
對(duì)于避免或減輕電*表面效應(yīng)的介質(zhì) ― 電*材料匹配,還沒(méi)有像腐蝕性那樣有充足的資料可查,只有一些有限經(jīng)驗(yàn),尚待在實(shí)踐中積累。下文列舉若干實(shí)例。
鉭對(duì)水是耐腐蝕的。但若使用鉭電* EMF 測(cè)量水流量,鉭電*表面會(huì)形成絕緣層,使儀表失靈或運(yùn)行一短時(shí)期后出現(xiàn)很大噪聲。氫氧化鈉等堿液亦不能選用擔(dān)電*。在工藝流程中即使是*短時(shí)間鉭電*與水或“非酸”液接觸(如清洗管系),均會(huì)影響儀表正常使用。
鉑銥合金電*或鉑電*對(duì)鹽酸有良好的耐腐性,鉑電* EMF 多處用于測(cè)量鹽酸獲得滿意的結(jié)果。然而測(cè)量濃度較高的鹽酸( 10 %以上)卻產(chǎn)生嚴(yán)重的噪聲。鉑電*用于測(cè)量低壓過(guò)氧化氫(壓力低于 0 . 3MPa )時(shí),由于觸媒作用而在電*表面產(chǎn)生氣霧,阻斷了電氣通路而影響工作。
哈氏合金 B 對(duì)溫度、濃度不高的鹽酸是有耐腐蝕性的,已有若干應(yīng)用良好的實(shí)例,然而濃度超過(guò)某值時(shí)會(huì)產(chǎn)生噪聲。在現(xiàn)場(chǎng)改變鹽酸濃度試驗(yàn)表明,濃度逐漸增加超過(guò) 15 % ~ 20 %時(shí)儀表輸出隨之晃動(dòng)起來(lái),濃度到 25 %輸出晃動(dòng)高達(dá) 20 %。硝酸硫酸等酸液也有相似效應(yīng)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。{水廠用硫酸鋁液與原水混合以凝聚懸浮體,混合配比常用 EMF 側(cè)量硫酸鋁液,選用耐酸鋼電*即可獲得滿意的結(jié)果。我們?cè)龅綔y(cè)量 15 %硫酸鋁的哈氏合金 B 電* EMF ,便用過(guò)程中也出現(xiàn)輸出晃動(dòng)現(xiàn)象,后改用耐酸鋼電*即工作正常。
鉑、鉭電*對(duì)各種濃度硫酸、硝酸、鹽酸、氫氟酸,大部分均有較好的測(cè)量效果,但其中鉑電*對(duì)濃度大于 10 %的鹽酸會(huì)產(chǎn)生噪聲,鉭電*對(duì)濃度大于 10 %的氫氟酸則不耐腐。
鉑銥合金和鉭雖有較好的耐腐蝕性,但價(jià)格昂貴,一對(duì)鉭電*高達(dá)數(shù)百到近千元,鉑銥電*比鉭電*還要貴一倍以上。
接地環(huán)連接在塑料管道或襯絕緣襯里金屬管道的流量傳感器兩端,它們的耐腐蝕要求比電*低,允許有一定腐蝕,定期更換。通常選用耐酸鋼或哈氏合金。因體積大從經(jīng)濟(jì)上考慮較少采用鉭鉑等貴重金屬。如金屬工藝管道直接與流體接觸就不需要接地環(huán)。
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