污水流量計(jì)的電極和接地環(huán)材料
點(diǎn)擊次數(shù):2763 發(fā)布時(shí)間:2020-08-10 08:07:41
污水流量計(jì)電極對(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電極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極,它們是導(dǎo)電橡膠電極、導(dǎo)電氟塑料電極和多孔性陶瓷電極,或包覆這些材料的金屬電極。在原則上電極材料的選擇應(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、避免電極表面效應(yīng)
避免電極表面效應(yīng)電極的耐腐蝕性是選擇材料的重要因素,但有時(shí)候電極材料對(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(gè)方面。化學(xué)反應(yīng)效應(yīng)如電極表面與被測(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極保護(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)變化和極化現(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)噪聲即是電極表面噪聲的表現(xiàn)。極化電勢(shì)是電極感生電動(dòng)勢(shì)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(diǎn),雖然交變激磁將極化電勢(shì)減弱了幾個(gè)數(shù)量級(jí),但不能完全消除極化電勢(shì)干擾的影響。極化電勢(shì)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(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)擦過電極表面,電極表面接觸電化學(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),電極的電化學(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)于電極表面噪聲可選配與被測(cè)液體電化學(xué)和極化電勢(shì)作用小的材料以及低噪聲電極。被測(cè)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(cè)量。例如鉑電極 EMF 在測(cè)量雙氧水時(shí)會(huì)在電極表面生成氣霧,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(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。但若使用鉭電極 EMF 測(cè)量水流量,鉭電極表面會(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)電極。在工藝流程中即使是極短時(shí)間鉭電極與水或“非酸”液接觸(如清洗管系),均會(huì)影響儀表正常使用。
鉑銥合金電極或鉑電極對(duì)鹽酸有良好的耐腐性,鉑電極 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。鉑電極用于測(cè)量低壓過氧化氫(壓力低于 0 . 3MPa )時(shí),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(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 15 % ~ 20 %時(shí)儀表輸出隨之晃動(dòng)起來,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,選用耐酸鋼電極即可獲得滿意的結(jié)果。我們?cè)龅綔y(cè)量 15 %硫酸鋁的哈氏合金 B 電極 EMF ,便用過程中也出現(xiàn)輸出晃動(dòng)現(xiàn)象,后改用耐酸鋼電極即工作正常。
鉑、鉭電極對(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,但其中鉑電極對(duì)濃度大于 10 %的鹽酸會(huì)產(chǎn)生噪聲,鉭電極對(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)鉭電極高達(dá)數(shù)百到近千元,鉑銥電極比鉭電極還要貴一倍以上。
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(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)。
關(guān)于污水流量計(jì)的安裝規(guī)范與安裝圖
關(guān)于污水流量計(jì)的工作原理及組成部分介紹
污水流量計(jì)的適用范圍特點(diǎn)及如何選型
污水流量計(jì)公稱通徑與流量范圍對(duì)照?qǐng)D
污水流量計(jì)電極與襯里材料選型對(duì)照表
污水流量計(jì)的外形和安裝尺寸圖示與對(duì)照表
污水流量計(jì)的故障檢查與分析匯總
分體式與一體式污水流量計(jì)如何接線圖解
污水流量計(jì)顯示波動(dòng)大的原因分析
污水流量計(jì)的應(yīng)用范圍
污水流量計(jì)與水表區(qū)別
污水流量計(jì)如何校準(zhǔn)
污水流量計(jì)在線比對(duì)和校準(zhǔn)
污水流量計(jì)精度等級(jí)及要求
污水流量計(jì)常見故障維護(hù)
污水流量計(jì)在閥門前后差別
污水流量計(jì)如何保養(yǎng)
污水流量計(jì)不準(zhǔn)確原因有哪些
污水流量計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)
污水流量計(jì)受電流影響嗎
污水流量計(jì)清洗方法
污水流量計(jì)安裝位置的選擇
污水流量計(jì)安裝距離要求
污水流量計(jì)類型有哪些
污水流量計(jì)顯示負(fù)數(shù)
污水流量計(jì)測(cè)量原理
關(guān)于城市生活污水與工業(yè)廢水的流量設(shè)計(jì)分析
用于測(cè)量各類污水處理排水流量計(jì)種類以及選型
智能污水處理排水流量計(jì)優(yōu)缺點(diǎn)及產(chǎn)生誤差的原因分析
智能污水管道排水計(jì)量表好與壞有哪7個(gè)重要的檢查要領(lǐng)
1、選擇耐腐蝕材料
EMF電極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極,它們是導(dǎo)電橡膠電極、導(dǎo)電氟塑料電極和多孔性陶瓷電極,或包覆這些材料的金屬電極。在原則上電極材料的選擇應(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、避免電極表面效應(yīng)
避免電極表面效應(yīng)電極的耐腐蝕性是選擇材料的重要因素,但有時(shí)候電極材料對(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(gè)方面。化學(xué)反應(yīng)效應(yīng)如電極表面與被測(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極保護(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)變化和極化現(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)噪聲即是電極表面噪聲的表現(xiàn)。極化電勢(shì)是電極感生電動(dòng)勢(shì)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(diǎn),雖然交變激磁將極化電勢(shì)減弱了幾個(gè)數(shù)量級(jí),但不能完全消除極化電勢(shì)干擾的影響。極化電勢(shì)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(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)擦過電極表面,電極表面接觸電化學(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),電極的電化學(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)于電極表面噪聲可選配與被測(cè)液體電化學(xué)和極化電勢(shì)作用小的材料以及低噪聲電極。被測(cè)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(cè)量。例如鉑電極 EMF 在測(cè)量雙氧水時(shí)會(huì)在電極表面生成氣霧,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(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。但若使用鉭電極 EMF 測(cè)量水流量,鉭電極表面會(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)電極。在工藝流程中即使是極短時(shí)間鉭電極與水或“非酸”液接觸(如清洗管系),均會(huì)影響儀表正常使用。
鉑銥合金電極或鉑電極對(duì)鹽酸有良好的耐腐性,鉑電極 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。鉑電極用于測(cè)量低壓過氧化氫(壓力低于 0 . 3MPa )時(shí),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(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 15 % ~ 20 %時(shí)儀表輸出隨之晃動(dòng)起來,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,選用耐酸鋼電極即可獲得滿意的結(jié)果。我們?cè)龅綔y(cè)量 15 %硫酸鋁的哈氏合金 B 電極 EMF ,便用過程中也出現(xiàn)輸出晃動(dòng)現(xiàn)象,后改用耐酸鋼電極即工作正常。
鉑、鉭電極對(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,但其中鉑電極對(duì)濃度大于 10 %的鹽酸會(huì)產(chǎn)生噪聲,鉭電極對(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)鉭電極高達(dá)數(shù)百到近千元,鉑銥電極比鉭電極還要貴一倍以上。
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(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)。
上一篇:金屬管轉(zhuǎn)子流量計(jì)的測(cè)量原理及應(yīng)用
下一篇:影響旋進(jìn)旋渦流量計(jì)在計(jì)量中造成誤差因素