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电磁流量计工艺处理方法与电极四氟衬里对流体

责任编辑:江苏红器自动化设备有限公司发表时间:2019-09-16 14:08【
电磁流量计工艺处理方法与电极四氟衬里对流体噪声影响文摘。
提高电磁流量计内衬和电极的加工粗糙度,不仅提高了产品的外观性能,而且本质上降低了流体噪声产生的概率和幅度,从而提高了流量计测量的灵敏度和稳定性。本文从传感器内衬和电极粗糙度引起电磁流量计动态零点的流体噪声分类和产生,引导了降低流体噪声、提高信噪比的重要措施。然后介绍电磁流量计传感器制造中的一些关键技术措施,希望有助于提高我国电磁流量计的制造水平和产品竞争力。
关键字流体噪声极化电压钝化膜
序言。
在电磁式流量计测量中,电解质流体对金属电极的电化学反应会产生DC极化电压。这种与流速无关的电压叫做流体噪声。从1832年法拉应用地磁场和电磁感应方法测量泰晤士河流速的失败到广泛应用电磁流量计测量导电液流量的今天,流体噪声一直是电磁流量计要解决的重要技术问题之一。尤其是进入低频矩形波励磁时代以来,流体噪声的影响更加突出。往往一些新组装的流量计受到电极化的影响,输出摆动需要长时间浸泡在水中才能消除。流体噪声的大小直接影响流量计测量的灵敏度、线性和稳定性。因此,研究流体噪声,探讨其原因,找出降低流体噪声的方法,提高传感器的信噪比,尤其是微弱励磁电流(电磁水表、两线电磁流量计)的发展和低流量(0.1m/s以下)。
一是流体噪声。
除受周围环境条件、电磁场、静电场等因素影响外,被测介质的流体噪声也是电磁流量计应用中的一个重要因素。流体噪声是一种DC极化电压,在低频矩形波励磁方式中尤为突出,常有浆液噪声、流动噪声和流速噪声。
流体噪声的原因如下:
⑶不锈钢电极的耐腐蚀性在其表面具有极薄的钝化层,使电化学反应达到平衡状态。如图1所示,流体中的固体物质撞击电极,破坏电极表面的钝化层,失去电化学平衡。金属材料与流体介质的接触具有恢复表面钝化层维持电化学平衡的能力。在点化学平衡期间,金属和流体中的游离离子在信号电场的作用下继续进行电化学反应。固体粒子撞击电极,不断破坏保护的钝化层的电化学反应反复产生钝化层,形成电极间的电位大幅度变化,这种变化的电位引起流量信号中的流体噪声。这种情况也就是电磁流量计常说的浆液噪声。理论和实践表明,影响电化学反应信号电场变化的频率上升,流体噪声幅度迅速下降,是高频励磁和双频励磁能够解决浆液测量的原因。
⑵流体摩擦衬里和电极,流体中产生的正负离子从电解质流体中分离出来。衬里和电极表面越粗糙,离子浓度越高。见图2,由于电极信号电场的作用,部分离子会向电极移动,形成噪声电压,称为流动噪声。流动噪声在低电导率测量中表现突出。流动噪声与外部电场的强度有关。流速越高,感应信号越大,噪声越大,输出越不稳定。
(3)流体电导率和酸碱度的急剧变化也会形成流动噪声。典型的例子是流量计上游加药性能的测量不稳定。原因是当不同介质混合不均匀时,流体容易分离正负离子。由于电极信号电场的作用,部分离子会向电极移动,形成流动噪声电压,导致输出不稳定。

(4)由于高流速流体接近内衬和电极的层流边界层厚度变薄,如图3所示,内衬和电极的粗糙度高度突破了流速层流边界层的厚度,流体撞击这部分粗糙度高度,导致流速发散和突变。部分流速分量与测量管中心轴方向相同(或相反),受信号权重函数的影响,对电极信号产生很大影响,形成很大的正误差,即流速噪声。电磁流量计工艺处理方法与电极四氟衬里对流体噪声影响