在測量污水、漿液等介質(zhì)時,管道內(nèi)壁和電極表面容易發(fā)生結垢和產(chǎn)生附著物。當結垢物質(zhì)的電導率和被測介質(zhì)的電導率不同時,就會帶來測量誤差。污泥、油污對電極的附著,也會使儀表輸出發(fā)生擺動和漂移。因此,在一些情況下需要對電極進行維護處理。譬如說,清洗電極和更換電極。
電極清洗常用的方法有以下幾種:
(l)電化學方法
金屬電極在電解質(zhì)流體中存在電化學現(xiàn)象。根據(jù)電化學原理,電極與流體存在界面電場,電極與流體的界面電場是電極/流體相問存在的雙電層所引起的。對于電極與流體界面電場的研究發(fā)現(xiàn)物質(zhì)的分子、原子或離子在界面具有富集或貧乏的吸附現(xiàn)象,而且發(fā)現(xiàn)大多數(shù)無機陰離子是表面活性物質(zhì),具有典型的離子吸附規(guī)律,而無機陽離子的表面活性很小,因此電化學清洗電極僅考慮陰離子吸附的情況。陰離子的吸附與電極電位有密切關系,吸附主要發(fā)生在比零電荷電位更正的電位范圍,即帶異號電荷的電報表面。在同號電荷的電極表面上,當剩余電荷密度稍大時,靜電斥力大于吸附作用力,陰離子很快就脫附了,這就是電化學清洗的原理。有些公司通過把兩個正向二極管的壓降加在信號回路上,然后以共模的形式將負的約1.2.1.4V的電壓加到兩電極。因為在兩電極上所加的電壓是負的直流共模電壓,不會造成放大器飽和。直流共模電壓疊加在微小的交變流量信號上,由電容將直流隔離,并由前置放大器將共模電壓抑制,直流共模電壓不會影響到流量的測量。加在電極上的直流負電壓,形成負的電場能推斥附著在電極上的物質(zhì),達到清洗電極的日的。這種方法在交流勵磁中能有效地、自動地、連續(xù)地進行電極消洗。但對于低頻矩形波勵磁,由于極化電壓幅度較高,作用不一定很好,所以近來很少見到。
(2)機械清除法
機械清除法是通過在電極上安裝特殊的機械結構來實現(xiàn)電極清除。目前有兩種形式:
一種是采用機械刮除器。用不銹鋼制戚一把帶有細軸的gua刀,通過空心電極把gua刀引出,細軸和空心電極之間采用機械密封以防止介質(zhì)外,于是紺成了機械刮除器。當從外面轉(zhuǎn)動細軸時,gua刀緊貼電極端平面轉(zhuǎn)動,刮除污垢。這種刮除器可以手動,也可以用馬達驅(qū)動細軸自動刮除。另一種是在管狀電極中,裝上清除污垢用的鋼絲刷,軸裹在密封的“O”形圈里,以防止流體泄漏。這種清洗裝置需要有人經(jīng)常拉動鋼絲屆來清洗電極。
(3)超聲波清洗的方法
將超聲波發(fā)生器產(chǎn)生的45~65kHz的超聲波電壓加到電極上,使超聲波的能量集變大,所加電壓幾乎集中在附著物上,高電壓會將附著物擊穿,然后被流體沖走。從安全出發(fā),使用電擊穿法必須是在一流量計中斷測量、傳感器與轉(zhuǎn)換器與轉(zhuǎn)換器間信號線斷開、停電情況下將交流(50Hz或60Hz)高壓電直接在傳感器信號輸出端子上進行清洗。
(5)提高測量管內(nèi)的平均
流速和使用尖頭小面積電極在測量容易結垢、粘附的介質(zhì)時,通常可以選擇比工藝管徑小的傳感器,提高流速。經(jīng)驗表明,管內(nèi)平均流速高于2m/s,一般沉淀附著可能性較小。也有采取瞬間加大流速3—5m/s(視附著情形定)沖刷附著層。電極頭部突出成尖狀,受流體沖刷力大(因為管壁流速等于零,尖頭脫離管壁邊界層進入流速層),所以附著污染可能性小。另外、由于小面積電極本身的信號內(nèi)電阻大,電極附著污染后引起信號內(nèi)電阻的改變影響小,因此對儀表測量的影響也小.
智能電磁流量計在剛開始使用,或者在使用過程中,出現(xiàn)測量值不太準確,測量精度差,這是什么原因呢?其實這里面的原因很多。這要分下來談。
如果是剛使用就測量不準確,這里面可能有以下幾個原因:
1、智能電磁流量計必須安裝在可以盡量滿管的管道上,如果測量管道不滿管的話,測量準確性肯定會是受影響的。而且不但不滿管會參精度有影響,就是介質(zhì)里如果有氣泡的話,也會使測量不準。
2、看看智能電磁流量計所測量的管子內(nèi)壁是不是有容易粘上去的東西,如果有,就樣電極的導電率就小了,當然準確度也變小了。
3、如果智能電磁流量計安裝的管道材質(zhì)是塑料的,那就必須要用三電極的智能電磁流量計。
4、智能電磁流量計所測介質(zhì)的電導率不能太低,如果太低了,也會對測量精度有很大的影響。
如果智能電磁流量計使用了一段時間后出現(xiàn)測量誤差大的話,有可能有以下幾個原因:
1、是不是因為智能電磁流量計使用的時間長了,電極上有垢了,或者是電極有可能短路了,這樣測量肯定就不準確了。
2、如果智能電磁流量計使用的時間長了,而且被測介質(zhì)有腐蝕性,時間長了電極被腐蝕了,這樣也會影響測量。
3、如果被測介質(zhì)溫度過高,或者是其它原因,使智能電磁流量計的襯里變行了,也會對測量精度有把影響。
電磁流量計的結構主要由磁路系統(tǒng)、測量導管、電極、外殼、襯里和轉(zhuǎn)換器等部分組成。
1、電磁流量計磁路系統(tǒng):
其作用是產(chǎn)生均勻的直流或交流磁場。直流磁路用永久磁鐵來實現(xiàn),其優(yōu)點是結構比較簡單,受交流磁場的干擾較小,但它易使通過測量導管內(nèi)的電解質(zhì)液體極化,使正電極被負離子包圍,負電極被正離子包圍,即電極的極化現(xiàn)象,并導致兩電極之產(chǎn)蝗內(nèi)阻增大,因而嚴重影響儀表正常工作。當管道直徑較大時,永久磁鐵相應也很大,笨重且不經(jīng)濟,所以電磁流量計一般采用交變磁場,且是50HZ工頻電源激勵產(chǎn)生的。
2、電磁流量計測量導管:
其作用是讓被測導電性液體通過。為了使磁力線通過測量導管時磁通量被分流或短路,測量導管必須采用不導磁、低導電率、低導熱率和具有一定機械強度的材料制成,可選用不導磁的不銹鋼、玻璃鋼、高強度塑料、鋁等。
3、電磁流量計電極:
其作用是引出和被測量成正比的感應電勢信號。電極一般用非導磁的不銹鋼制成,且被要求與襯里齊平,以便流體通過時不受阻礙。它的安裝位置宜在管道的垂直方向,以防止沉淀物堆積在其上面而影響測量精度。
4、電磁流量計襯里:
在測量導管的內(nèi)側(cè)及法蘭密封面上,有一層完整的電絕緣襯里。它直接接觸被測液體,其作用是增加測量導管的耐腐蝕性,防止感應電勢被金屬測量導管管壁短路。襯里材料多為耐腐蝕、耐高溫、耐磨的聚四氟乙烯塑料、陶瓷等。
5、電磁流量計轉(zhuǎn)換器:
由液體流動產(chǎn)生的感應電勢信號十分微弱,受各種干擾因素的影響很大,轉(zhuǎn)換器的作用就是將感應電勢信號放大并轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的標準信號并抑制主要的干擾信號。其任務是把電極檢測到的感應電勢信號Ex經(jīng)放大轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的標準直流信號。