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电磁流量计电极的选择

发布时间:2021-03-17   点击次数:

传感器的电极安装在与磁场垂直的测量管两侧管壁上,它的作用是把被测介质切割磁力线所产生的电势信号(流量信号)引出,因此电极一般需直接与被测介质接触,其典型结构如图7-10所示。
特殊情况下,为避免电极污染,可采用电容检测型电磁流量计,将电极置于测量管衬里外,不与流体介质直接接触,所以有时也称其为无电极电磁流量计。
 
无电极电磁流量计可用来测量电导率很低的(5×10-8S/cm)液体、浆液、渣液、泥浆等的流量。其电容电极处于测量管衬里背后,不与被测流体接触。每个电极板和与其相对的测量管内壁形成一个电容,在该内壁上存在信号电位。流量计衬里材料正好是两个极板电容器的电介质。与流量成正比的测量信号被送到与此两个电容器相连的前置放大器进行放大处理,输出流量值。
 
电极材料按被测介质的腐蚀性而决定,但必须是非磁性导电材料。目前比较常用的是耐酸不锈钢材料(1Cr18Ni9Ti)、含钼不锈钢(1Cr18Ni12Mo2Ti),用于一般工业用水、废水污水流量计和弱腐蚀性酸碱盐液体,价格也较低;哈氏合金(耐酸镍基合金)B可用于盐酸及其它非氧化性酸和非氧化性盐液体;哈氏合金C可用于氧化性酸和氧化性盐液及氧化剂。也可选用钛、钽、铂铱合金等作为电极材料,这些贵金属有较好的耐腐蚀性。钛能耐海水、各种氯化物,次氯酸盐、氧化性酸等,但不耐还原性酸;钽有和玻璃相似的耐腐蚀性,除氢氟酸、发烟磷酸、碱外,能耐化学介质的面很广;铂铱合金对各种酸、碱、盐液有很好的耐腐蚀性,但也有一些不耐腐蚀的化学介质,使用时应注意。贵金属电极价格昂贵,尤其以铂铱合金为。
 
近几年人们又提出平衡电极平面(BEP)的概念,这是用于电磁流量计的新专利技术。所谓BEP是Balanced Electrode Plane的缩写,在BEP设计中,有两个位于同一平面内的接地电极,它们与检测电极成90°角(如图7-11所示)。
励磁线圈的几何形状产生一个均匀的磁场,它垂直于管道在检测电极平面内的主径。这样做有几个好处,首先,消除了外部接地环;其次,整个测量平均速度的过程都被限制在平衡电极平面之内进行;第三,电气噪音干扰被完全消除。由于磁场是均匀的,液体又是在它流过平衡电极平面的瞬时被测量的,因此,BEP能提供更加精准的测量结果。
 
干扰调整机构
对于正弦波励磁的电磁流量计,传感器应有干扰调整机构。它实际上是一个“变压器调零”装置,可以抑制由于“变压器效应”而产生的正交干扰。
 
常用电极材料及使用范围
 
1.电极材料:耐酸不锈钢材料(1Cr18Ni9Ti)、含钼不锈钢(1Cr18Ni12Mo2Ti)(相当于316L)
特点及使用范围:主要用于生活工业用水、原水、下水、废污水、稀酸、稀碱等弱腐蚀性酸、碱、盐液体
 
2.电极材料:哈氏合金B
特点及使用范围:适用于低浓度盐酸等非氧化性酸和非氧化性盐液,硝酸等氧化性酸不适用
 
3.电极材料:哈氏合金C
特点及使用范围:适用于常温硝酸、其他氧化性酸、氧化性盐液等,盐酸等,还原性酸和氯化物不适用
 
4.电极材料:钛
特点及使用范围:耐腐蚀性略优于耐酸刚,对氯化物、次氯酸盐、海水有优良的耐腐蚀性,对常温硝酸等氧化性酸有耐腐蚀性,盐酸、硫酸等还原性酸不适用
 
5.电极材料:钽
特点及使用范围:具有和玻璃相似的优越耐腐蚀性,除氢氟酸、发烟硫酸等少数酸外,适用于大部分酸液,氢氧化钠等碱液不适用
 
6.电极材料:铂、铂铱合金
特点及使用范围:对几乎所有的酸碱液耐腐蚀,王水、铵盐等少数介质不适用,价格昂贵
 
7.电极材料:碳化钨硬质合金
特点及使用范围:浆液专用电极材料,可降低浆液噪声,耐腐蚀性较差,腐蚀性液体不适用
 
8.电极材料:导电橡胶、导电氟塑料
特点及使用范围:低噪声电极材料,可抗浆液噪声和流动噪声,导电氟塑料耐化学品性能好。

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