|
| |
|
電磁流量計避免電極表面效應
關鍵字：電磁流量計 日期：2012-12-25 15:06:22
|
電磁流量計避免電極表面效應
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。
電極表面效應分為表面化學反應、電化學和極化現(xiàn)象，以及電極的觸媒作用三個方面。
(1)化學反應效應例如電極表面與被測介質接觸后，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。
(2)電化學和極化現(xiàn)象電化學電勢變化和極化現(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，導致電解質在電極表面產(chǎn)生極化。低頻矩形渡激磁結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)鼉級，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性質以及電極材料性質有關。
漿液噪聲是在測量礦漿纖維漿等液固雙相導電液體流量時，圓體顆粒（或液體中氣泡）擦過電極表面，電極表面接觸電化學電勢突然變化，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率（100×10 - 6s／cm近及以下）液體流量時，電極的電化學電勢定期變化，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和極化電勢作用小的材料以及低噪聲電極
(3)觸媒作用被測介質在電極的觸媒作用下產(chǎn)生化學反應而影響測量。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的介質一電極材料匹配，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。
附錄F電極和襯里耐腐蝕材料擇一覽表中，電極材料選擇欄內列出液體—電極材料匹配標有符號“×”（耐腐蝕，但不推薦）大部分因為有電極表面效應。下文列舉若干實例說明之。 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，使儀表失靈或運行短時期后出現(xiàn)很大噪聲。氫氧化鈉等堿液亦不能選用鉭電極，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蝕性，鉑電極電磁流量計多處用于測量鹽酸獲得滿意的結果。然而測量濃度較高的鹽酸（10%以上）卻產(chǎn)生嚴重的噪聲。鉑電極用于測量低壓過氧化氫（壓力低十0.3MPa）時，由于觸媒作用而在電極表面產(chǎn)生氣霧，阻斷r電氣通路而影響工作。
哈氏臺金B(yǎng)對溫度、濃度不商的鹽酸是有耐腐蝕性的，已有若干應用良好的實例，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%。硝酸、硫酸等酸液也有相似效應的實踐經(jīng)驗。
水廠用硫酸鋁液與原水混合以凝聚懸浮體，混合配比常用電磁流量計測量硫酸鋁液，選用耐酸鋼電極即可獲得滿意的結果。實踐中曾遇到測量15%硫酸鋁的哈氏合金B(yǎng)電極電磁流量計，使用過程中也出現(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、硝酸、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干lO%的鹽酸會產(chǎn)生噪聲，鉭電極對濃度大于lO%的氫氟酸則不耐腐蝕。
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。
接地環(huán)一般裝在連接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臺金。因體積大，從經(jīng)濟上考慮較少采用鉭鉑等貴重金屬。如果金屬工藝管道直接與流體接觸就不需要接地環(huán)。 |
|
|
|
|
