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電磁流量計電極功能及材質(zhì)選擇
發(fā)布時間：2016/10/14 19:34:31 修改時間：2016/10/14 19:34:31 瀏覽次數(shù)：1081

避免電磁流量計電極表面效應(yīng)電極的耐腐蝕性是選擇材料的重要因素，但有時候電極材料對被測介質(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)生電極表面效應(yīng)。電極表面效應(yīng)分為表面化學(xué)反應(yīng)、電化學(xué)和極化現(xiàn)象以及電極的觸媒作用三個方面。化學(xué)反應(yīng)效應(yīng)如電極表面與被測介質(zhì)接觸后，形成鈍化膜或氧化層。它們對耐腐蝕性能可能起到積極保護作用，但也有可能增加表面接觸電阻。例如鉭與水接觸就會被氧化，生成絕緣層。
　　電化學(xué)電勢變化和極化現(xiàn)象會產(chǎn)生干擾電勢而形成噪聲。漿液噪聲和流動噪聲即是電極表面噪聲的表現(xiàn)。極化電勢是電極感生電動勢在兩電極極性不同，導(dǎo)致電解質(zhì)在電極表面產(chǎn)生極化。低頻矩形波激磁結(jié)合了直流激磁和交流激磁的優(yōu)點，雖然交變激磁將極化電勢減弱了幾個數(shù)量級，但不能完全消除極化電勢干擾的影響。極化電勢與液體介質(zhì)性質(zhì)以及電極材料性質(zhì)有關(guān)。漿液噪聲是在測量泥漿纖維漿等液固雙相導(dǎo)電液體流量時，固體顆粒＜或液體中氣泡）擦過電極表面，電極表面接觸電化學(xué)電勢突然變化，輸出流量信號出現(xiàn)尖峰脈沖狀噪聲。流動噪聲是在測量較低電導(dǎo)率（ 100 x 10 -6 s / cm 附近及以下）液體流量時，電極的電化學(xué)電勢定期變化，產(chǎn)生隨流速增加而頻率增加的隨機噪聲，引起儀表輸出出現(xiàn)波動現(xiàn)象。對于電極表面噪聲可選配與被測液體電化學(xué)和極化電勢作用小的材料以及低噪聲電極。被測介質(zhì)在電極的觸媒作用下產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)而影響測量。例如鉑電極電磁流量計在測量雙氧水時會在電極表面生成氣霧，流量為零時輸出也會波動。
　　對于避免或減輕電極表面效應(yīng)的介質(zhì) ― 電極材料匹配，還沒有像腐蝕性那樣有充足的資料可查，只有一些有限經(jīng)驗，尚待在實踐中積累。下文列舉若干實例。
鉭對水是耐腐蝕的。但若使用鉭電極電磁流量計測量水流量，鉭電極表面會形成絕緣層，使儀表失靈或運行一短時期后出現(xiàn)很大噪聲。氫氧化鈉等堿液亦不能選用擔(dān)電極。在工藝流程中即使是極短時間鉭電極與水或“非酸”液接觸（如清洗管系），均會影響儀表正常使用。
鉑銥合金電極或鉑電極對鹽酸有良好的耐腐性，鉑電極電磁流量計多處用于測量鹽酸獲得滿意的結(jié)果。然而測量濃度較高的鹽酸（ 10 ％以上）卻產(chǎn)生嚴(yán)重的噪聲。鉑電極用于測量低壓**氫（壓力低于 0 . 3MPa ）時，由于觸媒作用而在電極表面產(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)用良好的實例，然而濃度超過某值時會產(chǎn)生噪聲。在現(xiàn)場改變鹽酸濃度試驗表明，濃度逐漸增加超過 15 ％ ~ 20 ％時儀表輸出隨之晃動起來，濃度到 25 ％輸出晃動高達 20 ％。xiao 酸硫酸等酸液也有相似效應(yīng)的實踐經(jīng)驗。｛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，選用耐酸鋼電極即可獲得滿意的結(jié)果。我們曾遇到測量 15 ％硫酸鋁的哈氏合金 B 電極電磁流量計，便用過程中也出現(xiàn)輸出晃動現(xiàn)象，后改用耐酸鋼電極即工作正常。
　　鉑、鉭電極對各種濃度硫酸、xiao 酸、鹽酸、氫氟酸，大部分均有較好的測量效果，但其中鉑電極對濃度大于 10 ％的鹽酸會產(chǎn)生噪聲，鉭電極對濃度大于 10 ％的氫氟酸則不耐腐。
　　鉑銥合金和鉭雖有較好的耐腐蝕性，但價格昂貴，一對鉭電極高達數(shù)百到近千元，鉑銥電極比鉭電極還要貴一倍以上。
　　電磁流量計接地環(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極低，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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