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。
电极清洗常用的方法有以下几种:
(l)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/流体相问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、原子或离子在界面具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,即带异号电荷的电报表面。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。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1.2.1.4V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,达到清洗电极的日的。这种方法在交流励磁中能有效地、自动地、连续地进行电极消洗。但对于低频矩形波励磁,由于极化电压幅度较高,作用不一定很好,所以近来很少见到。
(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。用不锈钢制戚一把带有细轴的gua刀,通过空心电极把gua刀引出,细轴和空心电极之间采用机械密封以防止介质外,于是绀成了机械刮除器。当从外面转动细轴时,gua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自动刮除。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。这种清洗装置需要有人经常拉动钢丝届来清洗电极。
(3)超声波清洗的方法
将超声波发生器产生的45~65kHz的超声波电压加到电极上,使超声波的能量集变大,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一流量计中断测量、传感器与转换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—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入流速层),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.
智能电磁流量计在刚开始使用,或者在使用过程中,出现测量值不太准确,测量精度差,这是什么原因呢?其实这里面的原因很多。这要分下来谈。
如果是刚使用就测量不准确,这里面可能有以下几个原因:
1、智能电磁流量计必须安装在可以尽量满管的管道上,如果测量管道不满管的话,测量准确性肯定会是受影响的。而且不但不满管会参精度有影响,就是介质里如果有气泡的话,也会使测量不准。
2、看看智能电磁流量计所测量的管子内壁是不是有容易粘上去的东西,如果有,就样电极的导电率就小了,当然准确度也变小了。
3、如果智能电磁流量计安装的管道材质是塑料的,那就必须要用三电极的智能电磁流量计。
4、智能电磁流量计所测介质的电导率不能太低,如果太低了,也会对测量精度有很大的影响。
如果智能电磁流量计使用了一段时间后出现测量误差大的话,有可能有以下几个原因:
1、是不是因为智能电磁流量计使用的时间长了,电极上有垢了,或者是电极有可能短路了,这样测量肯定就不准确了。
2、如果智能电磁流量计使用的时间长了,而且被测介质有腐蚀性,时间长了电极被腐蚀了,这样也会影响测量。
3、如果被测介质温度过高,或者是其它原因,使智能电磁流量计的衬里变行了,也会对测量精度有把影响。
电磁流量计的结构主要由磁路系统、测量导管、电极、外壳、衬里和转换器等部分组成。
1、电磁流量计磁路系统:
其作用是产生均匀的直流或交流磁场。直流磁路用永久磁铁来实现,其优点是结构比较简单,受交流磁场的干扰较小,但它易使通过测量导管内的电解质液体极化,使正电极被负离子包围,负电极被正离子包围,即电极的极化现象,并导致两电极之产蝗内阻增大,因而严重影响仪表正常工作。当管道直径较大时,永久磁铁相应也很大,笨重且不经济,所以电磁流量计一般采用交变磁场,且是50HZ工频电源激励产生的。
2、电磁流量计测量导管:
其作用是让被测导电性液体通过。为了使磁力线通过测量导管时磁通量被分流或短路,测量导管必须采用不导磁、低导电率、低导热率和具有一定机械强度的材料制成,可选用不导磁的不锈钢、玻璃钢、高强度塑料、铝等。
3、电磁流量计电极:
其作用是引出和被测量成正比的感应电势信号。电极一般用非导磁的不锈钢制成,且被要求与衬里齐平,以便流体通过时不受阻碍。它的安装位置宜在管道的垂直方向,以防止沉淀物堆积在其上面而影响测量精度。
4、电磁流量计衬里:
在测量导管的内侧及法兰密封面上,有一层完整的电绝缘衬里。它直接接触被测液体,其作用是增加测量导管的耐腐蚀性,防止感应电势被金属测量导管管壁短路。衬里材料多为耐腐蚀、耐高温、耐磨的聚四氟乙烯塑料、陶瓷等。
5、电磁流量计转换器:
由液体流动产生的感应电势信号十分微弱,受各种干扰因素的影响很大,转换器的作用就是将感应电势信号放大并转换成统一的标准信号并抑制主要的干扰信号。其任务是把电极检测到的感应电势信号Ex经放大转换成统一的标准直流信号。