电磁流量传感器的基本结构 电磁流量计励磁方式及其特点 电磁流量计励磁线圈的形状 电磁流量传感器的磁路分析 电磁流量计电磁场的能量损耗 电磁流量传感器磁路参数设计方法 电磁流量计测量管材质与耐压强度 电磁流量计测量管的长度 电磁流量计衬里 电磁流量计电极材质 电磁流量计电极结构形状与安装形式 电极引出回路与传感器零点的调整 电磁流量计接地环和接地电极 电磁流量计电极维护与消洗方法

 电磁流量计电极维护与消洗方法

电磁流量计电极维护与消洗方法
    在测量污水、浆液等介质时,管道内壁和电极表面容易发生结垢和产生附着物。当结垢物质的电导率和被测介质的电导率不同时,就会带来测量误差。污泥、油污对电极的附着,也会使仪表输出发生摆动和漂移。因此,在一些情况下需要对电极进行维护处理。譬如说,清洗电极和更换电极。图3一28就是更换电极的一种结构。

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    电极清洗常用的方法有以下几种:
    (1)电化学方法
    金属电极在电解质流体中存在电化学现象。根据电化学原理。电极与流体存在界面电场,电极与流体的界面电场是电极/流体相间存在的双电层所引起的。对于电极与流体界面电场的研究发现物质的分子、原子或离子在界面其有富集或贫乏的吸附现象,而且发现大多数无机阴离子是表面活性物质,具有典型的离子吸附规律,而无机阳离子的表面活性很小。因此电化学清洗电极仅考虑阴离子吸附的情况。阴离子的吸附与电极电位有密切关系,吸附主要发生在比零电荷电位更正的电位范围,即带异号电荷的电极表面。在同号电荷的电极表面上,当剩余电荷密度稍大时.静电斥力大于吸附作用力,阴离子很快就脱附了,这就是电化学清洗的原理。
    图3一37是电化学清洗的原理图。有些公司通过把两个正向二极管的压降加在信号回路上,然后以共模的形式将负的约1.2一1.4V的电压加到两电极。因为在两电极上所加的电压是负的直流共模电压,不会造成放大器饱和。直流共模电压叠加在微小的交变流量信号上,由电容将直流隔离,并由前置放大器将共模电压抑制,直流共模电压不会影响到流量的测量。加在电极上的直流负电压,形成负的电场能推斥附着在电极上的物质,达到清洗电极的目的。这种方法在交流励磁中能有效地、自动地、连续地进行电极清洗。但对于低频矩形波励磁,由于极化电压幅度较高,作用不很好.所以近来很少见到。

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    (2)机械清除法
    机械清除法是通过在电极上安装特殊的机械结构来实现电极清除。目前有两种形式:一种是采用机械刮除器。用不锈钢制成一把带有细轴的刮刀,通过空心电极把刮刀引出.细轴和空心电极之间采用机械密封以防正介质外流〔见图3一38).于是组成了机械&11除器。当从外面转动细轴时,刮刀紧贴电极端平面转动.刮除污垢。这种刮除器可以手动,也可以用马达驱动细轴白动刮除。另一种是在管状电极中,装上清除污垢用的钢丝刷,轴裹在密封的“O”形圈里,以防止流体泄漏(见图3一39)0这种清洗装置需要有人经常拉动钢丝刷来清洗电极。

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    (3)超声波清洗的方法
    将超声波发生器产生的45一65kHz的超声波电压加到电极上,使超声波的能量集中在电极与介质接触面上,从而利用超声波的能量将污垢击碎.达到清洗的目的。
    (4)电击穿法
    这种方法使用交流(50Hz或60Hz)高压电定期加到电极和介质之间,一股加30 - 100V。由于电极被附着,其表面接触电阻变大,所加电压几乎集中在附着物上,高电压会将附着物击穿,然后被流体冲走。从安全出发,使用电击穿法必须是在流量计中断测量、传感器与转换器间信号线断开、停电情况下将交流(50Hz或60Hz )高压电直接在传感器信号输出端子上进行清洗。
   (5)提高测量管内的平均流速和使用尖头小面积电极   
   在测量容易结垢、粘附的介质时,通常可以选择比工艺管径小的传感器,提高流速。经验表明,管内平均流速高于2m/s,一般沉淀附着可能性较小。也有采取瞬间加大流速3一5m/s(视附着情形定)冲刷附着层。电极头部突出成尖状,受流体冲刷力大(因为管壁流速等于零,尖头脱离管壁边界层进人流速层),所以附着污染可能性小。另外,由于小面积电极本身的信号内电阻大.电极附着污染后引起信号内电阻的改变影响小,因此对仪表测量的影响也小。


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