電磁流量計(jì)內(nèi)襯的合理選擇及加工工藝的簡(jiǎn)要介紹

在電磁流量計(jì)的選型過(guò)程中，作為一名合格的工控技術(shù)人員，需要對(duì)于電磁流量計(jì)的選型中必須涉及到的重要的參數(shù)加以了解，才能對(duì)于所需流量計(jì)作一個(gè)正確的選型。這些參數(shù)主要包括以下幾點(diǎn)：1、壓力 2、溫度 3、測(cè)量介質(zhì) 4、管道材質(zhì) 5、管道直徑 ，判斷介質(zhì)是否高溫、有腐蝕性、還要知道介質(zhì)的導(dǎo)電系數(shù)。本文針對(duì)于電磁流量計(jì)的內(nèi)襯如何選擇，及對(duì)于內(nèi)襯的加工工藝作簡(jiǎn)要的介紹。
 
電磁流量計(jì)為什么要進(jìn)行襯里，這跟電磁流量計(jì)的測(cè)量原理說(shuō)起。電磁流量計(jì)一般有一組線圈和兩個(gè)電極，當(dāng)然現(xiàn)在有的某些型號(hào)為了增強(qiáng)測(cè)量效果，也有采用三個(gè)電極的。電磁流量計(jì)的線圈的作用是給流體加上一個(gè)電場(chǎng)，流動(dòng)的導(dǎo)電液體相當(dāng)于一個(gè)導(dǎo)體，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律當(dāng)導(dǎo)體切割磁力線時(shí)會(huì)相應(yīng)產(chǎn)生一個(gè)與速度成正比的電動(dòng)勢(shì)，電極的作用就是測(cè)量這個(gè)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，所以測(cè)量管內(nèi)只有電極是與導(dǎo)電液體相連的，其他部分是內(nèi)襯，要保證絕緣，電磁流量計(jì)才能正常工作。如果有磁場(chǎng)的那段金屬管道也與液體相接觸，電磁流量計(jì)所測(cè)的導(dǎo)電液體和金屬管之間短路了，就會(huì)有導(dǎo)電，就會(huì)將電勢(shì)導(dǎo)走使電磁流量計(jì)無(wú)法測(cè)量電勢(shì)。所以電磁流量計(jì)的內(nèi)部都是有襯里的。
 
在測(cè)量流量時(shí)，導(dǎo)電性液體以速度V流過(guò)垂直于流動(dòng)方向的磁場(chǎng)，導(dǎo)電性液體的流動(dòng)感應(yīng)出一個(gè)與平均流速成正比的電壓，其感應(yīng)電壓信號(hào)通過(guò)二個(gè)或二個(gè)以上與液體直接接觸的電極撿出，并通過(guò)電纜送至轉(zhuǎn)換器通過(guò)智能化處理，然后LCD顯示或轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)4～20ma和0-1khz輸出。這樣，電磁流量計(jì)就能測(cè)出導(dǎo)電流體的流量了。
 
電磁流量計(jì)只能測(cè)量導(dǎo)電液體的流量，所以內(nèi)部都要有襯里。電磁流量計(jì)的襯里材料：在電磁流量計(jì)的生產(chǎn)與制造中，為滿足測(cè)量管對(duì)于將來(lái)的測(cè)量中的粗糙度要求，往往需要根據(jù)流體種類選用優(yōu)良的襯里材料。對(duì)不同的襯里材料更需要采用優(yōu)良的加工工藝方法。目前常用的襯里材料有：氯丁橡膠、EPDM 橡膠、聚氨酯、氟塑料PTFE 和PFA。對(duì)于不同的管道襯里，加工的工藝各不相同，這里簡(jiǎn)述的不同襯里的工藝要點(diǎn)，提請(qǐng)流量計(jì)制造者參考。按照測(cè)量的規(guī)范要求，用于測(cè)量襯里的介質(zhì)大致有以下幾種：
 
一、氯丁橡膠：
氯丁橡膠的耐磨性能非常強(qiáng)，所以對(duì)于有顆粒的流體具有很好的適應(yīng)性，適于DN300 以上大口徑傳感器，多用于測(cè)量水、污水、弱酸、弱堿介質(zhì)流體。一般直接用膠片粘接貼附在不銹鋼導(dǎo)管內(nèi)壁，通過(guò)硫化制成。這種工藝，橡膠襯里的表面粗糙度一般比較高，操作時(shí)應(yīng)特別注意搭接縫處的平整，但相對(duì)粗糙度要低。用于小口徑的氯丁橡膠和EPDM 橡膠襯里，則好使用模具加壓，貼附在導(dǎo)管內(nèi)壁然后硫化，降低襯里表面粗糙度取決于模具芯棒的表面粗糙度和加壓及硫化工藝。
 
二、聚氯酯：
聚氨酯橡膠，又叫Polyurethane。
擁有極好的耐磨性能，但對(duì)于腐蝕性就顯得能力不足了，且溫度不得超過(guò)80℃，一般用于對(duì)耐磨要求比較高的工礦環(huán)境，如礦漿煤漿等介質(zhì)的測(cè)量。
當(dāng)前，國(guó)內(nèi)聚氨酯襯里多使用的是軟質(zhì)材料，采用澆灌的工藝辦法，襯里粗糙度不僅取決于芯棒模具表面粗糙度，也會(huì)受到澆灌、排氣、加熱、冷卻和材料成分、比例的影響。國(guó)內(nèi)硬質(zhì)聚氨酯多采用聚氨基甲酸乙脂橡膠，其成形的重要工藝要點(diǎn)是，除去注入過(guò)程中卷入的氣泡、使化學(xué)反應(yīng)（硬化、交聯(lián)）得以穩(wěn)定進(jìn)行；采用離心澆注的工藝方法：保證原料在保管時(shí)處于干燥狀態(tài)，均勻、順滑地對(duì)原料進(jìn)行混合、攪拌，為除去卷入原料的氣泡，設(shè)定適當(dāng)導(dǎo)管的旋轉(zhuǎn)速度，良好地控制原料處理、硬化、交聯(lián)的溫度。要求粗糙度低的襯里材料應(yīng)使用氟塑料。用于配管、罐等容器的PTFE 氟塑料襯里，通常是在金屬管內(nèi)襯入一個(gè)薄壁聚四氟乙烯管，或者是采用將聚四氟乙烯管插入，然后進(jìn)行粘接的工藝方法。這種襯里主要的缺點(diǎn)是耐負(fù)壓不高，受溫度影響大，粘接往往不可靠。
 
三、氟塑料：
對(duì)于電磁流量計(jì)，優(yōu)良的氟塑料襯里是PFA。PFA 主要采用的辦法是注入熔融樹脂，而后注塑（射出注塑法）。采用射出注塑法，屬無(wú)接縫一體成形。PFA 襯里的品質(zhì)具有良好的耐化學(xué)藥品性、耐熱性、耐附著性（表面光潔度）。尤其是在耐化學(xué)藥品性、耐熱性方面，運(yùn)用獨(dú)特的制造技術(shù)，可減少內(nèi)部應(yīng)力與內(nèi)在氣泡，以避免產(chǎn)生裂紋，這樣使流量計(jì)用在嚴(yán)酷的環(huán)境下時(shí)，仍具有很高的可靠性。為此，在PFA 襯里制造過(guò)程中，重要的管理點(diǎn)是對(duì)注塑溫度（樹脂粘度、金屬模具溫度）、金屬模具的冷卻控制（冷卻時(shí)間、溫度）、樹脂的壓力控制。注塑溫度設(shè)定要盡可能低，以減少PFA 樹脂的熱劣化。注塑中，金屬模具的溫度要均勻地保持大于樹脂熔點(diǎn)。由于需要進(jìn)行高精度冷卻控制，故應(yīng)在金屬模具中設(shè)置多個(gè)冷卻回路，并進(jìn)行相互獨(dú)立的冷卻控制操作。在進(jìn)行冷卻控制的同時(shí)，還應(yīng)對(duì)樹脂壓力進(jìn)行控制。
 
四、聚四氟乙烯，也叫PTFE，也叫F4。
比較常用的內(nèi)襯材質(zhì)之一，因?yàn)槠浠瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，所以一般用于衛(wèi)生級(jí)液體或強(qiáng)腐蝕液體，如濃酸濃堿等。
 
五、聚全氟乙丙烯，也叫F46。
此種材質(zhì)與PTFE類似，但耐磨性能強(qiáng)于PTFE材質(zhì)，同樣介質(zhì)溫度高可達(dá)100℃。
 
六、陶瓷材質(zhì)
陶瓷無(wú)疑是所有電磁流量計(jì)內(nèi)襯材質(zhì)中好的，**的高端產(chǎn)品，**缺點(diǎn)就是價(jià)格不接地氣，制作過(guò)程復(fù)雜，對(duì)工藝要求極高，售價(jià)超高。

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