電磁流量計(jì)與流體接觸部件材料的選擇
與流體接觸的傳感器零部件有襯里(或絕緣材料制成的測(cè)量管)、電極、接地環(huán)和密封墊片,其材料的耐腐濁型、耐磨耗性和使用溫度上限等影響儀表對(duì)流體的適應(yīng)性。由于零部件少,形狀簡單,材料選擇靈活,電磁流量傳感器對(duì)流體的適應(yīng)性強(qiáng)。
(1) 襯里材料(或直接與介質(zhì)接觸的測(cè)量管)
常用襯里材料有氟塑料、聚氨酯橡膠、氯丁橡膠和陶瓷等。氟塑料包括聚四氟乙烯(F-4)、全氟乙丙烯(四氟乙烯和六氟丙烯共聚物,F(xiàn)-46;國外商品名Teflon FEP,習(xí)稱FEP)、四氟乙烯和乙烯共聚物(F-40)和全氟烷基乙烯基醚共聚物(改性聚四氟乙烯,國外商品名Teflon FEP)玻璃鋼有用作襯里的,也有單獨(dú)制成測(cè)量管的。今年有采用高純氧化鋁(99.7%A12O3)陶瓷制成陳立的,但只限中小口徑傳感器。
氯丁橡膠和玻璃鋼用于非腐蝕性或弱腐蝕性液體,如工業(yè)用水、廢污水及若酸堿,價(jià)格最為低廉。氟塑料具有優(yōu)良的耐化學(xué)腐濁性液體,但耐磨性差,不能用于測(cè)量礦漿液。氟塑料中最早引用的是聚四氟乙烯,因與測(cè)量管間僅靠壓貼,無粘結(jié)力,不能用于負(fù)壓管道,后開發(fā)各種改性品種,實(shí)現(xiàn)注塑成型,與測(cè)量管有較強(qiáng)結(jié)合力,可用于負(fù)壓,其品種為:
材料名稱(括號(hào)內(nèi)為略稱或習(xí)稱)
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性能特點(diǎn)
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適用流體例
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注意事項(xiàng)
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氟塑料
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整體
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·內(nèi)表面光滑,不易附著沉淀物
·耐酸性能優(yōu)越 ·流體使用溫度范圍寬 |
·氫氟酸、鹽酸、醋酸等高滲透性液體
·硫酸、燒堿、電解質(zhì)等強(qiáng)附著性液體 ·容易產(chǎn)生結(jié)垢、沉積、附著、固化的液體 ·有衛(wèi)生要求的液體 |
·耐磨耗性差
·不耐一些氧化物和少數(shù)種液體腐蝕或侵濁 |
聚四氟乙烯(F-4)
Polytecrafluoroethylene(PTFE) 商業(yè)名:Teflon(Dupount公司) |
·氟塑料中有最優(yōu)的耐化學(xué)腐蝕,除注意事項(xiàng)所列不耐腐外,幾乎抗所有化學(xué)介質(zhì)
·與測(cè)量管間不能粘結(jié),不能注塑,只能緊貼套配,不能用于負(fù)壓 |
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·三氟化氯,高溫下三氯化氧、液氧、臭氧等不耐腐蝕
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四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物 tetrafluoroethylene-perfuorinatedalkalivinvlether copolymer
改性聚四氟乙烯,又名聚全氟化烷氧基 Perfluoralkoxy(PFA) 商業(yè)名:Teflon PFA(Dupount公司) |
·耐化學(xué)腐蝕性略遜于PTFE
·可采用注塑成型,與測(cè)量管間有較強(qiáng)粘結(jié)力 ·能用于較高的負(fù)壓 ·有替代PTFE的趨勢(shì) |
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·同PTFE不耐的介質(zhì)
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全氟乙丙烯(F-46)
Perfluorinated ethylene-propylene copolymer(FEP) |
·耐化學(xué)腐蝕型略遜于PTFE
·可采用注塑成型,與測(cè)量管間有較強(qiáng)粘結(jié)力 ·能用于較高的負(fù)壓 |
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·同PTFE不耐的介質(zhì)
·不耐發(fā)煙硝酸、丁基鋰 |
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乙烯-四氟乙烯共聚物(F-40)
ethylene tetrafluoro ethylenecopolymer(E-TFE);商業(yè)名;Tefzel(Dupount公司) |
·耐化學(xué)腐蝕性和加工工藝和FEP相近
·耐核輻射輻照性能優(yōu)于其他氟塑料 ·美國食品和要管理局(FDA)認(rèn)可食品安全 |
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·同F(xiàn)EP不耐的介質(zhì)
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聚氨酯橡膠
Polyurethane |
·耐磨耗性優(yōu)越,為天然橡膠的10倍,適用于含有泥沙、石礫等固體顆粒的漿液
·耐腐蝕性差,只能用于弱酸弱堿等液體 |
·海水、泥漿、污泥水、礦漿、煤漿
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·不能用于酸、堿液和有機(jī)溶劑混合液
·適用較低溫度 |
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氯丁橡膠
Neoprene chloroprene gum |
·耐磨性中等
·與其它橡膠比,耐油性和耐化學(xué)液性好 |
·上水、下水、海水、工業(yè)用水、泥水
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·對(duì)有機(jī)溶劑和部分酸、堿液耐腐性弱
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氧化鋁陶瓷
ceramic |
·耐磨性約為聚氨酯橡膠的10倍
·高溫高壓下不變性 ·性脆,不耐液體溫度巨變 ·內(nèi)表面光滑,不易附著結(jié)垢 |
·硬質(zhì)漿液
·腐蝕性液 ·易附著結(jié)垢液 |
·耐熱沖擊性(即溫度急劇變化)差
·耐機(jī)械沖擊性差,性脆易碎,防止夾裝受力不勻 ·應(yīng)用于氟酸、磷酸、強(qiáng)堿液,應(yīng)充分注意 |
電極材料
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特點(diǎn)及適用范圍
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耐酸鋼ICrl8Ni9Ti
含鉬耐酸鋼 OCrl8Ni12MoTi(相當(dāng)于316L) |
主要用于生活工業(yè)用水、原水、下水、廢物水及稀酸、稀堿等弱腐蝕性酸、堿、鹽液,價(jià)格最低
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哈氏合金B(yǎng)
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低濃度鹽酸等非氧化性酸和非氧化性鹽液適用,硝酸等氧化性酸不適用
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哈氏合金C
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對(duì)常溫硝酸、其他氧化性酸、氧化性鹽液有耐腐蝕性,鹽酸等還原性酸和氯化物不適用
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鈦
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耐腐蝕性略優(yōu)于耐酸鋼,對(duì)氯化物、次氯酸鹽、海水有優(yōu)良的耐腐蝕性,對(duì)常溫硝酸等氧化性酸有耐腐蝕性,鹽酸、硫酸等還原性酸不適用
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鉭
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具有和玻璃相似的優(yōu)越耐腐蝕性,除氫氟酸、發(fā)煙硫酸等少數(shù)酸(參見下表)外,大部分酸液適用,氫氧化鈉等堿液不適用
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鉑、鉑銥合金
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對(duì)幾乎所有酸堿液耐腐蝕,王水、銨鹽以及少數(shù)介質(zhì)(參見下表)不適用,價(jià)格昂貴
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碳化鎢硬質(zhì)合金
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漿液專用電極材料,可降低漿液噪聲,耐腐蝕性較差,腐蝕性液體不適用
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導(dǎo)電橡膠、導(dǎo)電氟塑料多孔性陶瓷
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低噪聲電極材料,抗?jié){液噪聲和流動(dòng)噪聲;導(dǎo)電氟塑料耐化學(xué)品性能好
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化學(xué)液體介質(zhì)
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鉑-銥合金
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鉭
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其他材料
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氟化鋁(Aluminum fluoride)
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A
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×
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硝酸鋁(Aluminum nitrate)
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A
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×
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氯化銨(Aluminum nitrate)
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A
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×
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B(哈氏合金C)
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氫氧化鋇(Baritml hydroxide)
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A
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×
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二氧化氯(Chlorine dioxide)
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×
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A
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氟化銅(Copper fluoride)
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A
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×
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氯化銅(Copper chloride)40%
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×
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A
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氯氧銅(Copper oxychloride)
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A
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×
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氯化鐵(Fernc chloride)
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×
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A
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B(哈氏合金C)
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氯化鋅(Zinc chloride)50%
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A
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×
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氟硅酸(Fluosicic acid)10%~40%
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A
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×
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氫溴酸(Hydrobromic acid)50%
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×
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A
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氫氟酸(Hydrofluoric acid)10%~20%
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A
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×
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B(哈氏合金C)
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氫氟硅酸(Hypochlorous acid)35%
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A
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×
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B(哈氏合金C)
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次氯酸(Hypochlorous acid)10%~20%
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×
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A
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B(哈氏合金C)
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乙酸鉛(lead acetate)
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×
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A
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氫氧化鎂(Magnesium hydroxide)
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A
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×
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氨氧化鉀(Potassium hydroxide)10%~40%
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A
|
×
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氰化鈉(Sodium cyanide)
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×
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A
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氰鐵酸鈉(Sodium ferrocyanide)
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×
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B
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氰亞鐵酸鈉(Sodium ferricyanide)
|
×
|
B
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氟化鈉(Sodium fluoride)5%~50%
|
A
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×
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氫氧化鈉(S0dium hydroxide)5%~50%
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A
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×
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B(哈氏合金C)
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硫酸(Sulfuric acid)10%~50%
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A
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A
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硫酸(Sulfuric acid)100%
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A
|
×
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硫代硫酸鈉(Sodium thiosulfate)
|
×
|
×
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A(哈氏合金C)
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