电磁流量计与流体接触部件材料的选择
与流体接触的传感器零部件有衬里(或绝缘材料制成的测量管)、电极、接地环和密封垫片,其材料的耐腐浊型、耐磨耗性和使用温度上限等影响仪表对流体的适应性。由于零部件少,形状简单,材料选择灵活,电磁流量传感器对流体的适应性强。
(1) 衬里材料(或直接与介质接触的测量管)
常用衬里材料有氟塑料、聚氨酯橡胶、氯丁橡胶和陶瓷等。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-46;国外商品名Teflon FEP,习称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,国外商品名Teflon FEP)玻璃钢有用作衬里的,也有单独制成测量管的。今年有采用高纯氧化铝(99.7%A12O3)陶瓷制成陈立的,但只限中小口径传感器。
氯丁橡胶和玻璃钢用于非腐蚀性或弱腐蚀性液体,如工业用水、废污水及若酸碱,价格最为低廉。氟塑料具有优良的耐化学腐浊性液体,但耐磨性差,不能用于测量矿浆液。氟塑料中最早引用的是聚四氟乙烯,因与测量管间仅靠压贴,无粘结力,不能用于负压管道,后开发各种改性品种,实现注塑成型,与测量管有较强结合力,可用于负压,其品种为:
材料名称(括号内为略称或习称)
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性能特点
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适用流体例
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注意事项
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氟塑料
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整体
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·内表面光滑,不易附着沉淀物
·耐酸性能优越 ·流体使用温度范围宽 |
·氢氟酸、盐酸、醋酸等高渗透性液体
·硫酸、烧碱、电解质等强附着性液体 ·容易产生结垢、沉积、附着、固化的液体 ·有卫生要求的液体 |
·耐磨耗性差
·不耐一些氧化物和少数种液体腐蚀或侵浊 |
聚四氟乙烯(F-4)
Polytecrafluoroethylene(PTFE) 商业名:Teflon(Dupount公司) |
·氟塑料中有最优的耐化学腐蚀,除注意事项所列不耐腐外,几乎抗所有化学介质
·与测量管间不能粘结,不能注塑,只能紧贴套配,不能用于负压 |
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·三氟化氯,高温下三氯化氧、液氧、臭氧等不耐腐蚀
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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) 商业名:Teflon PFA(Dupount公司) |
·耐化学腐蚀性略逊于PTFE
·可采用注塑成型,与测量管间有较强粘结力 ·能用于较高的负压 ·有替代PTFE的趋势 |
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·同PTFE不耐的介质
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全氟乙丙烯(F-46)
Perfluorinated ethylene-propylene copolymer(FEP) |
·耐化学腐蚀型略逊于PTFE
·可采用注塑成型,与测量管间有较强粘结力 ·能用于较高的负压 |
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·同PTFE不耐的介质
·不耐发烟硝酸、丁基锂 |
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乙烯-四氟乙烯共聚物(F-40)
ethylene tetrafluoro ethylenecopolymer(E-TFE);商业名;Tefzel(Dupount公司) |
·耐化学腐蚀性和加工工艺和FEP相近
·耐核辐射辐照性能优于其他氟塑料 ·美国食品和要管理局(FDA)认可食品安全 |
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·同FEP不耐的介质
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聚氨酯橡胶
Polyurethane |
·耐磨耗性优越,为天然橡胶的10倍,适用于含有泥沙、石砾等固体颗粒的浆液
·耐腐蚀性差,只能用于弱酸弱碱等液体 |
·海水、泥浆、污泥水、矿浆、煤浆
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·不能用于酸、碱液和有机溶剂混合液
·适用较低温度 |
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氯丁橡胶
Neoprene chloroprene gum |
·耐磨性中等
·与其它橡胶比,耐油性和耐化学液性好 |
·上水、下水、海水、工业用水、泥水
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·对有机溶剂和部分酸、碱液耐腐性弱
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氧化铝陶瓷
ceramic |
·耐磨性约为聚氨酯橡胶的10倍
·高温高压下不变性 ·性脆,不耐液体温度巨变 ·内表面光滑,不易附着结垢 |
·硬质浆液
·腐蚀性液 ·易附着结垢液 |
·耐热冲击性(即温度急剧变化)差
·耐机械冲击性差,性脆易碎,防止夹装受力不匀 ·应用于氟酸、磷酸、强碱液,应充分注意 |
电极材料
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特点及适用范围
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耐酸钢ICrl8Ni9Ti
含钼耐酸钢 OCrl8Ni12MoTi(相当于316L) |
主要用于生活工业用水、原水、下水、废物水及稀酸、稀碱等弱腐蚀性酸、碱、盐液,价格最低
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哈氏合金B
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低浓度盐酸等非氧化性酸和非氧化性盐液适用,硝酸等氧化性酸不适用
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哈氏合金C
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对常温硝酸、其他氧化性酸、氧化性盐液有耐腐蚀性,盐酸等还原性酸和氯化物不适用
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钛
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耐腐蚀性略优于耐酸钢,对氯化物、次氯酸盐、海水有优良的耐腐蚀性,对常温硝酸等氧化性酸有耐腐蚀性,盐酸、硫酸等还原性酸不适用
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钽
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具有和玻璃相似的优越耐腐蚀性,除氢氟酸、发烟硫酸等少数酸(参见下表)外,大部分酸液适用,氢氧化钠等碱液不适用
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铂、铂铱合金
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对几乎所有酸碱液耐腐蚀,王水、铵盐以及少数介质(参见下表)不适用,价格昂贵
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碳化钨硬质合金
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浆液专用电极材料,可降低浆液噪声,耐腐蚀性较差,腐蚀性液体不适用
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导电橡胶、导电氟塑料多孔性陶瓷
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低噪声电极材料,抗浆液噪声和流动噪声;导电氟塑料耐化学品性能好
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化学液体介质
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铂-铱合金
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钽
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其他材料
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氟化铝(Aluminum fluoride)
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A
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×
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硝酸铝(Aluminum nitrate)
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A
|
×
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氯化铵(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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氢氧化钡(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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氟化铜(Copper fluoride)
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A
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×
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氯化铜(Copper chloride)40%
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×
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A
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氯氧铜(Copper oxychloride)
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A
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×
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氯化铁(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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氯化锌(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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氢溴酸(Hydrobromic acid)50%
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×
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A
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氢氟酸(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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氢氟硅酸(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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乙酸铅(lead acetate)
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×
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A
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氢氧化镁(Magnesium hydroxide)
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A
|
×
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氨氧化钾(Potassium hydroxide)10%~40%
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A
|
×
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氰化钠(Sodium cyanide)
|
×
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A
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氰铁酸钠(Sodium ferrocyanide)
|
×
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B
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氰亚铁酸钠(Sodium ferricyanide)
|
×
|
B
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氟化钠(Sodium fluoride)5%~50%
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A
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×
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氢氧化钠(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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硫代硫酸钠(Sodium thiosulfate)
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×
|
×
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A(哈氏合金C)
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