關(guān)于表面粗糙度對污水流量計電極襯里噪聲的影響問題，下面給大家淺析一下，供大家參考，希望對大家的工作和學(xué)習(xí)有所幫助。
襯里和電極表面粗糙度對流體噪聲的影響
流體噪聲的水平與襯里和電極表面的粗糙度有關(guān)。灌漿噪聲、流動噪聲和高速噪聲之間的關(guān)系非常密切。
顯然，粗糙的襯里和電極表面會增加對流體的摩擦力，容易導(dǎo)致流體中的離子分離增加，為流動噪聲創(chuàng)造條件。光滑的內(nèi)襯和電極表面使流體順暢流動，減少了流體與內(nèi)襯和電極之間的摩擦，從而大大減少了離子分離機會和流動噪聲?？梢韵胂?，隨著流體流動得更快，襯里和流體上的電極之間的摩擦?xí)黾?，流體中的離子分離也會增加。此外，隨著流體速度的加快，感應(yīng)電位增加，電場對離子運動的作用力增加，因此流動噪聲應(yīng)增加。因此，在有流動噪聲的情況下，流量計的流量不宜過高。
參考文獻討論了粗糙度對高雷諾數(shù)（即高流速）下污水流量計測量管測量的影響。顯示了不同襯里材料（主要表面粗糙度不同）的誤差差異。PFA內(nèi)襯粗糙度最低，剛度好，在測試條件下不存在高端速度噪聲形成誤差。橡膠襯里粗糙度最高，高端速度噪聲誤差組最早。雖然高端流量噪聲出現(xiàn)在聚氨酯襯里較晚，但由于強度低，誤差幅度最大。這表明襯里和電極的粗糙度是產(chǎn)生高速噪聲的重要原因。
對于漿液噪聲，電極表面鈍化膜的厚度僅為1nm左右。如果電極本身粗糙度高，表面凹凸不平，鈍化膜就難以達到致密均勻的厚度，影響膜的穩(wěn)定性，進而影響膜的維護和修復(fù)。流體與電極之間不斷發(fā)生的電化學(xué)反應(yīng)使得測量穩(wěn)定的漿狀流體變得困難。換言之，電極表面的粗糙度也直接影響漿液噪聲的產(chǎn)生和消除。
用于食品工業(yè)生產(chǎn)過程流量測量用PTFE或PFA內(nèi)襯電磁流量計剖視圖。由于食品的電導(dǎo)率普遍較低，粘度較高，因此測量過程中出現(xiàn)流動噪聲的可能性較高。可以看出，內(nèi)襯和電極粗糙度要求為Ra0.3，進出口連接金屬管粗糙度要求為Ra0.8。 Ra0.3和Ra0.8表示絕對粗糙度的平均高度分別為0.3μm和0.8μm。 Ra0.3已經(jīng)是通過機械研磨或電解拋光達到的鏡面粗糙度等級。在這里，金屬管充當液環(huán)，將被測流體與信號的參考電位電連接。接液環(huán)（接液電極或連接在流量計上下游的金屬管）與電極一樣，也受到流體的電化學(xué)作用而產(chǎn)生流體噪聲，因此也需要引起高度重視以降低粗糙度高度。
內(nèi)襯及電極加工工藝探討
1 .襯里
為了滿足測量管粗糙度的要求，應(yīng)根據(jù)流體類型選擇優(yōu)良的襯里材料。對于不同的襯里材料，必須采用優(yōu)良的加工工藝。目前常用的襯里材料有：氯丁橡膠、三元乙丙橡膠、聚氨酯、氟塑料PTFE和PFA。此處介紹不同襯里的要點，供流量計廠家參考。
氯丁橡膠適用于DN300以上大口徑傳感器，主要用于測量水、污水、弱酸、弱堿介質(zhì)流體。一般將薄膜直接貼在不銹鋼管的內(nèi)壁上，通過硫化制成。在此過程中，橡膠襯里的表面粗糙度一般較高。操作時要特別注意搭接接頭的平整度，但相對粗糙度要低。對于小直徑氯丁橡膠和三元乙丙橡膠襯里，最好使用模具壓力，粘在導(dǎo)管內(nèi)壁上然后硫化，降低襯里表面粗糙度取決于模具芯軸的表面粗糙度和壓力和硫化工藝.
目前國內(nèi)聚氨酯襯里多采用軟質(zhì)材料，襯里的粗糙度不僅由芯模表面粗糙度決定，還受澆水、排氣、加熱、冷卻和材料成分和比例的影響。聚氨酯橡膠在國外應(yīng)用廣泛。其成型的重要工藝要點是去除注射過程中涉及的氣泡，使化學(xué)反應(yīng)（硬化、交聯(lián)）穩(wěn)定。離心澆注工藝：保證儲存的原料處于干燥狀態(tài)，原料混合均勻，攪拌均勻，為了去除原料中所涉及的氣泡，設(shè)置合適的管子轉(zhuǎn)速，很好地控制原料加工，硬化、交聯(lián)溫度。
要求低粗糙度的襯里材料應(yīng)使用氟塑料。聚四氟乙烯氟塑料襯里用于管道、罐體等容器，通常是在金屬管內(nèi)襯成薄壁聚四氟乙烯管，或采用聚四氟乙烯管內(nèi)插，然后粘接工藝的方法。這種襯里的主要缺點是耐負壓性不高，受溫度影響，粘接往往不可靠。對于污水流量計，優(yōu)良的氟塑料襯里是 PFA。 PFA中使用的主要方法是注射熔融樹脂，然后注射（注射成型）。采用注射成型方式，屬于一體成型無接頭。 PFA內(nèi)襯的質(zhì)量具有良好的耐化學(xué)性、耐熱性和抗粘連性（表面光潔度）。尤其是在耐化學(xué)性、耐熱性方面，采用獨特的制造技術(shù)，可減少內(nèi)應(yīng)力和內(nèi)部氣泡，以免產(chǎn)生裂紋，使流量計在惡劣環(huán)境下使用，仍具有較高的可靠性。因此，在PFA內(nèi)襯的制造過程中，重要的管理要點是注射溫度（樹脂粘度、金屬模具溫度）、金屬模具冷卻控制（冷卻時間、溫度）、樹脂壓力控制。注塑溫度應(yīng)設(shè)置得盡可能低，以減少 PFA 樹脂的熱劣化。在注射成型時，金屬模具的溫度應(yīng)均勻地保持在樹脂的熔點以上。由于需要高精度的冷卻控制，應(yīng)在金屬模具中設(shè)置多個冷卻回路，并進行獨立的冷卻控制操作。樹脂壓力也應(yīng)與冷卻控制一起控制。
2.電極
電極處理包括拋光和鈍化工藝。拋光方式有三種，機械拋光是不銹鋼拋光三種拋光（即機械拋光、化學(xué)拋光和電化學(xué)拋光）的第一道工序。然后將兩者結(jié)合起來，如機械拋光-化學(xué)拋光或機械拋光-電化學(xué)拋光。機械拋光用于初級拋光，將電極凹凸表面的粗糙度加工到一定的粗糙度，然后進行化學(xué)拋光或電化學(xué)拋光。化學(xué)拋光和電化學(xué)拋光可以去除電極表面的微觀粗糙度，從而提高鏡面亮度，并且可以完成拋光和鈍化兩個過程的目的，增加表面的鉻含量，形成良好的鈍化層。對于毛坯表面由于存在宏觀粗糙度，需要采用機械拋光的方法達到Ra≤0.8μm的粗糙度，再用化學(xué)拋光或電化學(xué)拋光的方法提高到Ra=0.05μm的粗糙度，以便獲得最終的亮度、鏡面光澤和良好的鈍化層。
拋光和鈍化的電極形成穩(wěn)定的鈍化層。但在儲存、運輸、裝配時，必須注意保持表面鈍化層不被破壞。與傳統(tǒng)的污水流量計傳感器相比，只需在水中浸泡（有時這種方法需要幾天幾夜的時間），自然形成鈍化層的生產(chǎn)方式，經(jīng)過電極拋光和鈍化處理，可以獲得穩(wěn)定的耐腐蝕性能。電極，對提高生產(chǎn)效率相當高，是一種先進的生產(chǎn)工藝。
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