石灰漿流量（liàng）計工藝處（chù）理方法與電*四氟襯裏對流體（tǐ）噪聲影響
點擊次數：2188 發布時間：2021-01-03 08:23:42
石灰漿流量計采用電磁感應原理測（cè）量介質流體流速的（de）電磁流量計。它在管道的兩側（cè）加一（yī）個磁場，被測介質流過管道（dào）就切割磁（cí）力線，在兩個檢測電*上產生感應電勢，其大小正比於流體的運動速度。可以（yǐ）用於測量酸、堿、鹽溶液、水煤漿、礦漿、砂漿灰泥、紙漿、樹脂、橡膠乳、合成纖維漿和（hé）感光乳膠等各種（zhǒng）懸浮物、氣化汽和（hé）粘性物質的流量。電磁流量（liàng）計密封性能好，還（hái）可用於自（zì）來水和地下（xià）水道係統（tǒng）。而且測量過程不（bú）與流（liú）體接觸，適於製藥、生（shēng）物化（huà）學和食品工業。
提高石灰漿流量計襯裏和電*的加工（gōng）粗糙度水平（píng），不（bú）僅改善了（le）產品的外觀性（xìng）能，更重要的是（shì）從本質上降低了流體噪聲產生的幾率和幅度，從（cóng）而提高流（liú）量計測量的靈（líng）敏度和穩定性。本文從傳感器（qì）襯裏和電*粗糙度引起石（shí）灰漿流（liú）量計動（dòng）態零（líng）點的流體噪聲分類（lèi）、產生，引導出能夠（gòu）降低流體（tǐ）噪（zào）聲（shēng）提高信噪比的重要措施。進而介紹石灰漿流量計傳感器製造中一（yī）些關鍵工（gōng）藝措施，希望對提高我國石灰漿流量計製造水（shuǐ）平和產品競爭（zhēng）能力起到一定幫助作用（yòng）。
1.流體噪聲
石灰漿流量計在應用中除了受周圍環（huán）境條件，電磁場、靜電場等因素產生的噪聲（shēng）影（yǐng）響外，被測介質的流體噪聲也是非常重要的影響因素。流（liú）體噪聲是一種直流（liú）*化電壓，在（zài）低頻矩形波勵磁方式中尤為突出，常有：漿液（yè）噪聲、流動噪聲和高端流速噪聲。
流體噪聲的產生原因有下麵幾種情況：
⑴不鏽鋼電*的耐腐蝕是在其表麵具有一個*薄的鈍化層，使得電（diàn）化學反應達到（dào）平衡（héng）狀態。如圖1所示，流體中的固體（tǐ）物撞擊電*，使得電*表麵鈍化層被破壞，失掉電化學（xué）平衡。而金屬材料與流體介質接觸具有重新恢複生成表麵（miàn）鈍化層保持電化學平衡的（de）能力。在達（dá）到點化學平衡期間，金（jīn）屬和流體中的遊離離（lí）子（zǐ）在信號電場作用下不斷進行著電化學反應。固體顆粒撞擊電*，不斷（duàn）破壞保護的鈍化層；電化學反應又反複生成鈍化層，於是形成了電*間的電位不斷大幅地度變化，這種變化的電（diàn）位造成流量信號中的流體噪聲。這種情況也即石灰漿流量計中通常講的漿（jiāng）液噪聲。理論和實踐表明，影響電化學反應信號電場變（biàn）化的頻率升高（gāo），可使流體噪聲幅度迅（xùn）速下降，這就是高頻勵（lì）磁和雙頻勵磁可以解（jiě）決漿液測（cè）量的原因。
⑵流體摩擦襯裏和電*，流體（tǐ）中發生（shēng）的（de）正、負離子從電解質流體中分離。襯裏和電*表麵越粗糙，遊離的（de）離子濃度就越高。見圖2，受電*信號電場的作用，一部分（fèn）離子（zǐ）會（huì）向電*移動，形成噪聲電（diàn）壓，這種噪聲被稱為流動噪聲。流動噪聲在低電導率（lǜ）測量時表現比較突（tū）出。流動噪聲與外電場強度有關，高流速時感應信號越（yuè）大，噪聲幅度也越大，輸出就（jiù）會很不（bú）穩定。
⑶流體電（diàn）導（dǎo）率和pH值的急劇變化也會形成流動噪聲（shēng），流量計上遊加（jiā）藥（yào）表現的測量不穩定就是典型例（lì）子。原因是不（bú）同介質在不均勻混合時（shí），流體中容易（yì）分離出正、負離子，受電（diàn）*信號電場的作用，一部分（fèn）離子會向電（diàn）*移動，形成了流動噪聲電壓，造成輸出的不穩定。
⑷由於高流速流動流體靠（kào）近襯裏和石灰漿流量計電*部位的（de）層流邊界層厚度變得很薄，如圖3所示，襯（chèn）裏和（hé）電*的粗糙度高度突破了流速層流邊（biān）界層的厚度，流（liú）體撞（zhuàng）擊（jī）這部分（fèn）粗糙度高度，發生流速發散和（hé）突（tū）變。有（yǒu）一部分與測量管中心軸方向相同（或相反）的流速分量（liàng），受信號權重函數的作用，對電*信號產生了很大影響，形成了（le）大的正誤差，這就是高端流速噪聲。
可見（jiàn），上述流體噪聲中的流（liú）動噪聲和高端流速噪聲與測量管的襯裏和電（diàn）*表麵粗糙度直接有關，*化電壓產生的漿液噪聲與電*表麵粗（cū）糙度也有很大關係。
2.金（jīn）屬（shǔ）電（diàn）*抗流體（tǐ）腐蝕鈍化膜的形成
不鏽鋼電*的抗腐蝕性能，主（zhǔ）要是由於（yú）表麵覆蓋著一層*薄(約1nm厚)致密的鈍化膜。這層（céng）鈍化膜隔離腐蝕性流體介（jiè）質，是不（bú）鏽鋼電*防護的基本屏障。不鏽鋼電*鈍化具有動態特征，不應看作腐蝕完全停止，而（ér）是形成擴散的阻擋層（céng），使陽*反應速度大大降低。對不鏽鋼電*，通常在有還原劑(如氯離子)情況下傾向於破壞鈍化（huà）膜，而在氧化（huà）劑(如空氣和水)存在時能保持或修複鈍化膜。不鏽鋼電*放置於空氣和水中會形成（chéng）氧化膜，但這種膜的保護性不夠完（wán）善，速度也很慢。圖4為不鏽鋼電*用XPS(X-ray photoelectron spectroscopy)光電能譜設備進行的表（biǎo）麵化學分析量（liàng）化圖（tú）。左圖是未經工藝處理的電*表麵（miàn）向內不（bú）同深度主要元素鉻（Cr）、氧（O）、鐵（Fe）的含量比率（lǜ）。可以看到，在深度約1nm位置鉻的（de）含量約20%，即表示鈍化膜為（wéi）貧鉻層。右（yòu）圖為經過機（jī）械（xiè）研磨拋光或酸洗、化學拋光等工序進（jìn）行鈍化處理工藝措施，使鐵與鐵的氧化物比鉻與鉻的氧（yǎng）化物（wù）優先溶解，去掉了貧（pín）鉻（gè）層，造成鉻在（zài）不鏽鋼表麵的富集，在深度約1nm位置（zhì）鉻的含量（liàng）約達30%。這種富鉻鈍化膜的*化電位(SCE)可達+1.0V，接近貴（guì）金屬金、鉑的*化（huà）電位，因此，不鏽鋼得以（yǐ）提高抗腐蝕（shí）的穩定性。不同的鈍化處理方法也會影響膜的成分與結構，從而影響不鏽性。如通過電化學改性處（chù）理，可（kě）使鈍化膜具有多（duō）層結構，在阻擋層形成CrO3或Cr2O3，或形成玻璃態的氧化膜，使不鏽鋼能發揮*大的耐蝕性。廣州明柏儀表（biǎo）廠（chǎng）專供
不鏽鋼電*的耐腐蝕（shí）主要依靠表麵鈍化膜，如果鈍化膜（mó）不完整或（huò）有缺陷（xiàn），不鏽鋼（gāng）仍會（huì）被腐蝕，當然仍然會（huì）出現（xiàn）流體噪聲。電*在加工成形、組（zǔ）裝及安裝標記等（děng）過程中會帶來表麵油汙、鐵（tiě）鏽、非金屬髒物（wù）、低熔點金屬汙染物、油漆、焊渣與飛濺物等，這些物質影響（xiǎng）了不鏽鋼電*的表麵質量，破壞了其表麵的氧化（huà）膜，降低了（le）不繡鋼的抗全麵（miàn）腐蝕性能，也形成流（liú）體噪聲的產生，影響到（dào）流量（liàng）計測量的穩定性。所以改善電*裝配前的工藝處理和存（cún）放、裝（zhuāng）配的（de）工（gōng）藝方法，保護好鈍化膜是石灰漿流量計製造中重（chóng）要技（jì）術之一。
3.襯裏和電（diàn）*的（de）表麵粗糙度對流（liú）體噪（zào）聲的影響
流體噪聲的高低與襯裏和電*表麵的粗糙度有關。無論對漿液噪聲、流動噪聲和流速高端噪聲（shēng）這種關係都（dōu）很密切。
很明顯，粗糙的襯裏和（hé）電*表麵會加大對流體的摩擦力，容易引起流體中離子分離的加（jiā）劇，給流（liú）動噪聲產生創造條件。光滑的襯裏和電*表麵能夠讓流體順滑流過，減小流體與襯裏和電*的摩擦力，因此離子分離的機會（huì）將大大減少，流動噪聲也將減小。可以想象流體流動速度加快，襯裏和電*對流體（tǐ）的摩擦（cā）力也會加（jiā）大，流體中離子分離同樣會加劇。再加上流體流（liú）速的加快，感應電勢增大，電場對離子運動（dòng）的作用力增大，因此流動噪聲要增大。所以（yǐ），在有流（liú）動（dòng）噪聲的情（qíng）況下流量（liàng）計使用（yòng）流速不宜過高。
參（cān）考文獻曾經討論過高（gāo）雷諾數（即高流（liú）速）下石灰漿流量計（jì）測量管粗糙度對測量的影響，圖5所示出不同襯裏材料（主要表麵粗糙度不同）的誤差差（chà）別。可以看出，橫河加不鏽鋼網的PFA襯裏由於粗糙度（dù）*低，剛度好，試驗條件下未出現高端流速噪聲形成誤差；橡膠襯裏的（de）粗糙度*高，出現高端流速噪聲誤差組*早（zǎo）；聚（jù）氨酯（zhǐ）襯裏（lǐ）盡管出現高端流（liú）速噪（zào）聲晚一些，但由於其強度不高，產（chǎn）生的誤差幅度*大。這說明襯裏和電*粗糙度是（shì）產生（shēng）高端（duān）流（liú）速噪（zào）聲的重要原因。
對於漿液噪聲，由於（yú）電*表麵覆蓋的一層鈍化膜僅有約1nm厚（hòu），如果電*本身（shēn）粗糙度較高，表麵高低不平，鈍（dùn）化膜就很（hěn）難達到致密和厚薄均勻，這將對膜的穩定性受到影響，進（jìn）而也會影響到膜的保持和修複。流體和電*的電化學反應就會（huì）不斷進行，就難以做到穩定的測量漿液流體。也（yě）就是說，電*表麵的粗糙度高低，也直接影響到漿液（yè）噪聲的產生（shēng）與消除。
圖6摘自知名（míng）石灰漿流量（liàng）計生產廠商（shāng）E+H公司的（de）流量測量手冊一書，它（tā）是用於食品工業生產過程流量（liàng）測量用PTFE或PFA氟塑料（liào）襯裏電 磁流量計的剖視圖。由於食品的（de）電導率一般較低而且粘度較高，測（cè）量時出現流動噪聲的（de）可能性很高。可（kě）以看到，E+H公司的（de）襯裏和電*粗糙度要求為Ra0.3，入口和出口連接金屬管（guǎn）的粗糙度要求為Ra0.8。Ra0.3和Ra0.8分別表示絕對粗糙度的平均高度為（wéi）0.3μm和0.8μm。Ra0.3已（yǐ）經（jīng）是由機械研磨或電解拋光到達的鏡（jìng）麵粗糙度等級。這裏，金屬管起接液環作用，用（yòng）來把測量流體電連（lián）接為信號的基準參考電位。接（jiē）液環（接液電（diàn）*或流量計上、下遊連接金屬管道）如同電*，同樣受（shòu）到被測流體的電（diàn）化學作用產生流體噪聲，所以也需要受到高度重視，減小粗糙度高度。
日本橫河公司2009年研究（jiū）開發的雙頻兩線製石灰漿流（liú）量（liàng）計，把降低（dī）襯裏和電*的粗糙度，完善電*鈍化膜作為提高傳感（gǎn）器信（xìn）噪比（bǐ）的關鍵技術之一。對襯裏和電*粗糙度提出了Ra在 0.05～0.15μm範圍的（de）鏡（jìng）麵要求。這一措施使（shǐ）得（dé）傳感器感應信號和傳感器的（de）信噪比提高1倍以上，因此在大幅度降低勵磁電流的情況下，兩線製雙頻勵磁石灰漿流量計能夠得到與四線製具有同樣優良的測量精度。
4.襯裏和電*加工工藝方法討論
4.1 襯裏（lǐ）
為滿足（zú）測量管（guǎn）粗糙（cāo）度要求，石灰漿流量計需要根據流體種類選用優良的襯裏（lǐ）材料。對不同的襯裏材（cái）料更需要（yào）采用優良的加（jiā）工工藝方法。目（mù）前常用的襯裏材料有：氯丁橡膠、EPDM橡膠、聚氨酯（zhǐ）、氟塑料PTFE和PFA。這裏簡述（shù）不同襯（chèn）裏的工藝要點（diǎn），提請流量計製造者參考。
氯丁橡膠適於DN300以上大口（kǒu）徑傳（chuán）感器，多用於測量（liàng）水、汙水、弱酸、弱堿介質流體。一般直接用膠片粘接貼附在（zài）不鏽鋼導（dǎo）管內壁，通過硫化製成（chéng）。這種工（gōng）藝，橡膠襯裏的（de）表麵粗糙度一般比較高，操作時應特別注意搭接縫處的平整，但相對粗糙（cāo）度要低。用於小口徑的氯丁橡膠和（hé）EPDM橡膠（jiāo）襯裏，則*好使用（yòng）模具加壓，貼附在導管內壁然後（hòu）硫化，降低（dī）襯裏表（biǎo）麵粗（cū）糙度取決於模具芯棒的表麵粗糙度和加壓及硫化（huà）工藝（yì）。
當前，國內聚氨酯襯裏多（duō）使用的是軟質材料，采用澆灌的（de）工藝辦（bàn）法，襯裏粗糙度不僅取（qǔ）決於（yú）芯棒模具（jù）表麵粗糙度，也（yě）會受到澆灌、排氣、加熱、冷卻和材料成分、比例的（de）影響。國外硬質聚氨酯多采用（yòng）聚氨基甲酸乙脂橡（xiàng）膠，其成形的重要工藝要點是，除去注入過程中卷入的氣（qì）泡、使化學反應（硬化、交聯）得以穩（wěn）定進行；采用離心澆注的工藝方法：保證原料在保管時處於幹燥狀態，均勻、順滑地對（duì）原料進行（háng）混合、攪拌，為除去卷入（rù）原料的氣泡，設定適當導管的旋轉速度（dù），良好地控製原料（liào）處理（lǐ）、硬化、交聯的溫度。
要求粗糙度低的襯裏材料應使用氟塑料。用於配管、罐等容器的PTFE氟塑料襯裏（lǐ），通常是（shì）在金屬管內襯入一個薄壁聚四氟乙烯管，或者是采用將聚四氟乙烯管插入，然後進行粘接的工藝方法。這種襯裏（lǐ）主要的缺點是耐負壓不高，受溫度影響大，粘接往往不可靠。對於石灰漿流量計，優良的氟塑（sù）料（liào）襯裏是（shì）PFA。PFA主要采用的辦法是注入熔融（róng）樹（shù）脂，而後注塑（射出注塑法）。采用射出（chū）注塑法，屬無接縫一體成形。PFA襯裏的品質具有（yǒu）良好的耐化學藥品性、耐熱性、耐（nài）附著性（表麵光潔（jié）度）。尤其是在耐化學藥品性、耐（nài）熱性方麵，運（yùn）用獨特的製造技術，可減（jiǎn）少內部應（yīng）力與內（nèi）在氣泡，以避免產生（shēng）裂紋，這樣使流量（liàng）計用在（zài）嚴酷的環（huán）境（jìng）下時，仍具（jù）有很高的可靠性。為此，在PFA襯裏製造過程中，重要的管（guǎn）理點是對注塑（sù）溫度（樹（shù）脂（zhī）粘度、金屬模具（jù）溫度）、金屬模具的冷卻控（kòng）製（冷卻時間、溫度）、樹脂的壓力控（kòng）製。注塑溫度設定要盡可能（néng）低，以減少PFA樹脂的熱劣化。注塑中，金屬模具（jù）的溫度要均勻地保持大於樹脂熔點。由於需要進行高精度冷卻控製，故應在金（jīn）屬模具中（zhōng）設置多個冷卻回（huí）路，並進行相互獨立的冷卻控製操作。在進行冷卻控製的同時，還應對樹（shù）脂壓力進行控製。
4.2 電*
電*處（chù）理包括拋光（guāng）和鈍化工藝。拋光有三種方法，機械拋光是不鏽鋼拋光的三種拋光（即機械拋光，化學（xué）拋光和電化學拋光）的（de）*一道工序。接下（xià）來兩者相結合，如機械拋光—化學拋光或機（jī）械拋光—電化學拋光。機械拋光用於初級拋光，將電*表（biǎo）麵凹凸的不平度加工到一（yī）定的粗糙度，然後（hòu）再進行化學拋光或電化學（xué）拋光（guāng）。化學拋光和電化學拋光可以除去電*表麵微觀不平度，從而提高到（dào）鏡麵光（guāng）亮，同（tóng）時可以完成拋光和鈍化兩道工藝的目（mù）的，增加表麵了鉻含量，形（xíng）成良好的鈍化層。對於毛（máo）坯表麵由於存在宏觀不（bú）平度（dù），要先用機械拋光方法達到Ra≤0.8µm的粗糙度，再用化學拋光或電化學拋光方法提升到Ra=0.05µm 以上的粗糙度，才能獲取（qǔ）*後的光亮度，鏡麵光澤和良好的鈍化層。
經過拋光和鈍化（huà）處理的電*能夠形成穩定的鈍化層。但（dàn）在儲存（cún）、轉運、裝配（pèi）時，一（yī）定要注意保持表麵鈍化層（céng）不被破壞。與石灰漿（jiāng）流量計傳（chuán）感器傳統地、簡單地采（cǎi）用在水中浸泡（有時這種方法需要****時間），自然形成（chéng）鈍化（huà）層生產方式相比（bǐ），經過拋光和鈍化工藝處理的電*，能（néng）夠獲得穩定抗腐蝕性能（néng）的電（diàn）*，相當（dāng）高地（dì）提高了生產效率，是一種先進的生產工（gōng）藝。
提高石灰漿流量計襯裏和電*的加工（gōng）粗糙度水平（píng），不（bú）僅改善了（le）產品的外觀性（xìng）能，更重要的是（shì）從本質上降低了流體噪聲產生的幾率和幅度，從（cóng）而提高流（liú）量計測量的靈（líng）敏度和穩定性。本文從傳感器（qì）襯裏和電*粗糙度引起石（shí）灰漿流（liú）量計動（dòng）態零（líng）點的流體噪聲分類（lèi）、產生，引導出能夠（gòu）降低流體（tǐ）噪（zào）聲（shēng）提高信噪比的重要措施。進而介紹石灰漿流量計傳感器製造中一（yī）些關鍵工（gōng）藝措施，希望對提高我國石灰漿流量計製造水（shuǐ）平和產品競爭（zhēng）能力起到一定幫助作用（yòng）。
1.流體噪聲
石灰漿流量計在應用中除了受周圍環（huán）境條件，電磁場、靜電場等因素產生的噪聲（shēng）影（yǐng）響外，被測介質的流體噪聲也是非常重要的影響因素。流（liú）體噪聲是一種直流（liú）*化電壓，在（zài）低頻矩形波勵磁方式中尤為突出，常有：漿液（yè）噪聲、流動噪聲和高端流速噪聲。
流體噪聲的產生原因有下麵幾種情況：
⑴不鏽鋼電*的耐腐蝕是在其表麵具有一個*薄的鈍化層，使得電（diàn）化學反應達到（dào）平衡（héng）狀態。如圖1所示，流體中的固體（tǐ）物撞擊電*，使得電*表麵鈍化層被破壞，失掉電化學（xué）平衡。而金屬材料與流體介質接觸具有重新恢複生成表麵（miàn）鈍化層保持電化學平衡的（de）能力。在達（dá）到點化學平衡期間，金（jīn）屬和流體中的遊離離（lí）子（zǐ）在信號電場作用下不斷進行著電化學反應。固體顆粒撞擊電*，不斷（duàn）破壞保護的鈍化層；電化學反應又反複生成鈍化層，於是形成了電*間的電位不斷大幅地度變化，這種變化的電（diàn）位造成流量信號中的流體噪聲。這種情況也即石灰漿流量計中通常講的漿（jiāng）液噪聲。理論和實踐表明，影響電化學反應信號電場變（biàn）化的頻率升高（gāo），可使流體噪聲幅度迅（xùn）速下降，這就是高頻勵（lì）磁和雙頻勵磁可以解（jiě）決漿液測（cè）量的原因。
⑵流體摩擦襯裏和電*，流體（tǐ）中發生（shēng）的（de）正、負離子從電解質流體中分離。襯裏和電*表麵越粗糙，遊離的（de）離子濃度就越高。見圖2，受電*信號電場的作用，一部分（fèn）離子（zǐ）會（huì）向電*移動，形成噪聲電（diàn）壓，這種噪聲被稱為流動噪聲。流動噪聲在低電導率（lǜ）測量時表現比較突（tū）出。流動噪聲與外電場強度有關，高流速時感應信號越（yuè）大，噪聲幅度也越大，輸出就（jiù）會很不（bú）穩定。
⑶流體電（diàn）導（dǎo）率和pH值的急劇變化也會形成流動噪聲（shēng），流量計上遊加（jiā）藥（yào）表現的測量不穩定就是典型例（lì）子。原因是不（bú）同介質在不均勻混合時（shí），流體中容易（yì）分離出正、負離子，受電（diàn）*信號電場的作用，一部分（fèn）離子會向電（diàn）*移動，形成了流動噪聲電壓，造成輸出的不穩定。
⑷由於高流速流動流體靠（kào）近襯裏和石灰漿流量計電*部位的（de）層流邊界層厚度變得很薄，如圖3所示，襯（chèn）裏和（hé）電*的粗糙度高度突破了流速層流邊（biān）界層的厚度，流（liú）體撞（zhuàng）擊（jī）這部分（fèn）粗糙度高度，發生流速發散和（hé）突（tū）變。有（yǒu）一部分與測量管中心軸方向相同（或相反）的流速分量（liàng），受信號權重函數的作用，對電*信號產生了很大影響，形成了（le）大的正誤差，這就是高端流速噪聲。
可見（jiàn），上述流體噪聲中的流（liú）動噪聲和高端流速噪聲與測量管的襯裏和電（diàn）*表麵粗糙度直接有關，*化電壓產生的漿液噪聲與電*表麵粗（cū）糙度也有很大關係。
2.金（jīn）屬（shǔ）電（diàn）*抗流體（tǐ）腐蝕鈍化膜的形成
不鏽鋼電*的抗腐蝕性能，主（zhǔ）要是由於（yú）表麵覆蓋著一層*薄(約1nm厚)致密的鈍化膜。這層（céng）鈍化膜隔離腐蝕性流體介（jiè）質，是不（bú）鏽鋼電*防護的基本屏障。不鏽鋼電*鈍化具有動態特征，不應看作腐蝕完全停止，而（ér）是形成擴散的阻擋層（céng），使陽*反應速度大大降低。對不鏽鋼電*，通常在有還原劑(如氯離子)情況下傾向於破壞鈍化（huà）膜，而在氧化（huà）劑(如空氣和水)存在時能保持或修複鈍化膜。不鏽鋼電*放置於空氣和水中會形成（chéng）氧化膜，但這種膜的保護性不夠完（wán）善，速度也很慢。圖4為不鏽鋼電*用XPS(X-ray photoelectron spectroscopy)光電能譜設備進行的表（biǎo）麵化學分析量（liàng）化圖（tú）。左圖是未經工藝處理的電*表麵（miàn）向內不（bú）同深度主要元素鉻（Cr）、氧（O）、鐵（Fe）的含量比率（lǜ）。可以看到，在深度約1nm位置鉻的（de）含量約20%，即表示鈍化膜為（wéi）貧鉻層。右（yòu）圖為經過機（jī）械（xiè）研磨拋光或酸洗、化學拋光等工序進（jìn）行鈍化處理工藝措施，使鐵與鐵的氧化物比鉻與鉻的氧（yǎng）化物（wù）優先溶解，去掉了貧（pín）鉻（gè）層，造成鉻在（zài）不鏽鋼表麵的富集，在深度約1nm位置（zhì）鉻的含量（liàng）約達30%。這種富鉻鈍化膜的*化電位(SCE)可達+1.0V，接近貴（guì）金屬金、鉑的*化（huà）電位，因此，不鏽鋼得以（yǐ）提高抗腐蝕（shí）的穩定性。不同的鈍化處理方法也會影響膜的成分與結構，從而影響不鏽性。如通過電化學改性處（chù）理，可（kě）使鈍化膜具有多（duō）層結構，在阻擋層形成CrO3或Cr2O3，或形成玻璃態的氧化膜，使不鏽鋼能發揮*大的耐蝕性。廣州明柏儀表（biǎo）廠（chǎng）專供
不鏽鋼電*的耐腐蝕（shí）主要依靠表麵鈍化膜，如果鈍化膜（mó）不完整或（huò）有缺陷（xiàn），不鏽鋼（gāng）仍會（huì）被腐蝕，當然仍然會（huì）出現（xiàn）流體噪聲。電*在加工成形、組（zǔ）裝及安裝標記等（děng）過程中會帶來表麵油汙、鐵（tiě）鏽、非金屬髒物（wù）、低熔點金屬汙染物、油漆、焊渣與飛濺物等，這些物質影響（xiǎng）了不鏽鋼電*的表麵質量，破壞了其表麵的氧化（huà）膜，降低了（le）不繡鋼的抗全麵（miàn）腐蝕性能，也形成流（liú）體噪聲的產生，影響到（dào）流量（liàng）計測量的穩定性。所以改善電*裝配前的工藝處理和存（cún）放、裝（zhuāng）配的（de）工（gōng）藝方法，保護好鈍化膜是石灰漿流量計製造中重（chóng）要技（jì）術之一。
3.襯裏和電（diàn）*的（de）表麵粗糙度對流（liú）體噪（zào）聲的影響
流體噪聲的高低與襯裏和電*表麵的粗糙度有關。無論對漿液噪聲、流動噪聲和流速高端噪聲（shēng）這種關係都（dōu）很密切。
很明顯，粗糙的襯裏和（hé）電*表麵會加大對流體的摩擦力，容易引起流體中離子分離的加（jiā）劇，給流（liú）動噪聲產生創造條件。光滑的襯裏和電*表麵能夠讓流體順滑流過，減小流體與襯裏和電*的摩擦力，因此離子分離的機會（huì）將大大減少，流動噪聲也將減小。可以想象流體流動速度加快，襯裏和電*對流體（tǐ）的摩擦（cā）力也會加（jiā）大，流體中離子分離同樣會加劇。再加上流體流（liú）速的加快，感應電勢增大，電場對離子運動（dòng）的作用力增大，因此流動噪聲要增大。所以（yǐ），在有流（liú）動（dòng）噪聲的情（qíng）況下流量（liàng）計使用（yòng）流速不宜過高。
參（cān）考文獻曾經討論過高（gāo）雷諾數（即高流（liú）速）下石灰漿流量計（jì）測量管粗糙度對測量的影響，圖5所示出不同襯裏材料（主要表麵粗糙度不同）的誤差差（chà）別。可以看出，橫河加不鏽鋼網的PFA襯裏由於粗糙度（dù）*低，剛度好，試驗條件下未出現高端流速噪聲形成誤差；橡膠襯裏的（de）粗糙度*高，出現高端流速噪聲誤差組*早（zǎo）；聚（jù）氨酯（zhǐ）襯裏（lǐ）盡管出現高端流（liú）速噪（zào）聲晚一些，但由於其強度不高，產（chǎn）生的誤差幅度*大。這說明襯裏和電*粗糙度是（shì）產生（shēng）高端（duān）流（liú）速噪（zào）聲的重要原因。
對於漿液噪聲，由於（yú）電*表麵覆蓋的一層鈍化膜僅有約1nm厚（hòu），如果電*本身（shēn）粗糙度較高，表麵高低不平，鈍（dùn）化膜就很（hěn）難達到致密和厚薄均勻，這將對膜的穩定性受到影響，進（jìn）而也會影響到膜的保持和修複。流體和電*的電化學反應就會（huì）不斷進行，就難以做到穩定的測量漿液流體。也（yě）就是說，電*表麵的粗糙度高低，也直接影響到漿液（yè）噪聲的產生（shēng）與消除。
圖6摘自知名（míng）石灰漿流量（liàng）計生產廠商（shāng）E+H公司的（de）流量測量手冊一書，它（tā）是用於食品工業生產過程流量（liàng）測量用PTFE或PFA氟塑料（liào）襯裏電 磁流量計的剖視圖。由於食品的（de）電導率一般較低而且粘度較高，測（cè）量時出現流動噪聲的（de）可能性很高。可（kě）以看到，E+H公司的（de）襯裏和電*粗糙度要求為Ra0.3，入口和出口連接金屬管（guǎn）的粗糙度要求為Ra0.8。Ra0.3和Ra0.8分別表示絕對粗糙度的平均高度為（wéi）0.3μm和0.8μm。Ra0.3已（yǐ）經（jīng）是由機械研磨或電解拋光到達的鏡（jìng）麵粗糙度等級。這裏，金屬管起接液環作用，用（yòng）來把測量流體電連（lián）接為信號的基準參考電位。接（jiē）液環（接液電（diàn）*或流量計上、下遊連接金屬管道）如同電*，同樣受（shòu）到被測流體的電（diàn）化學作用產生流體噪聲，所以也需要受到高度重視，減小粗糙度高度。
日本橫河公司2009年研究（jiū）開發的雙頻兩線製石灰漿流（liú）量（liàng）計，把降低（dī）襯裏和電*的粗糙度，完善電*鈍化膜作為提高傳感（gǎn）器信（xìn）噪比（bǐ）的關鍵技術之一。對襯裏和電*粗糙度提出了Ra在 0.05～0.15μm範圍的（de）鏡（jìng）麵要求。這一措施使（shǐ）得（dé）傳感器感應信號和傳感器的（de）信噪比提高1倍以上，因此在大幅度降低勵磁電流的情況下，兩線製雙頻勵磁石灰漿流量計能夠得到與四線製具有同樣優良的測量精度。
4.襯裏和電*加工工藝方法討論
4.1 襯裏（lǐ）
為滿足（zú）測量管（guǎn）粗糙（cāo）度要求，石灰漿流量計需要根據流體種類選用優良的襯裏（lǐ）材料。對不同的襯裏材（cái）料更需要（yào）采用優良的加（jiā）工工藝方法。目（mù）前常用的襯裏材料有：氯丁橡膠、EPDM橡膠、聚氨酯（zhǐ）、氟塑料PTFE和PFA。這裏簡述（shù）不同襯（chèn）裏的工藝要點（diǎn），提請流量計製造者參考。
氯丁橡膠適於DN300以上大口（kǒu）徑傳（chuán）感器，多用於測量（liàng）水、汙水、弱酸、弱堿介質流體。一般直接用膠片粘接貼附在（zài）不鏽鋼導（dǎo）管內壁，通過硫化製成（chéng）。這種工（gōng）藝，橡膠襯裏的（de）表麵粗糙度一般比較高，操作時應特別注意搭接縫處的平整，但相對粗糙（cāo）度要低。用於小口徑的氯丁橡膠和（hé）EPDM橡膠（jiāo）襯裏，則*好使用（yòng）模具加壓，貼附在導管內壁然後（hòu）硫化，降低（dī）襯裏表（biǎo）麵粗（cū）糙度取決於模具芯棒的表麵粗糙度和加壓及硫化（huà）工藝（yì）。
當前，國內聚氨酯襯裏多（duō）使用的是軟質材料，采用澆灌的（de）工藝辦（bàn）法，襯裏粗糙度不僅取（qǔ）決於（yú）芯棒模具（jù）表麵粗糙度，也（yě）會受到澆灌、排氣、加熱、冷卻和材料成分、比例的（de）影響。國外硬質聚氨酯多采用（yòng）聚氨基甲酸乙脂橡（xiàng）膠，其成形的重要工藝要點是，除去注入過程中卷入的氣（qì）泡、使化學反應（硬化、交聯）得以穩（wěn）定進行；采用離心澆注的工藝方法：保證原料在保管時處於幹燥狀態，均勻、順滑地對（duì）原料進行（háng）混合、攪拌，為除去卷入（rù）原料的氣泡，設定適當導管的旋轉速度（dù），良好地控製原料（liào）處理（lǐ）、硬化、交聯的溫度。
要求粗糙度低的襯裏材料應使用氟塑料。用於配管、罐等容器的PTFE氟塑料襯裏（lǐ），通常是（shì）在金屬管內襯入一個薄壁聚四氟乙烯管，或者是采用將聚四氟乙烯管插入，然後進行粘接的工藝方法。這種襯裏（lǐ）主要的缺點是耐負壓不高，受溫度影響大，粘接往往不可靠。對於石灰漿流量計，優良的氟塑（sù）料（liào）襯裏是（shì）PFA。PFA主要采用的辦法是注入熔融（róng）樹（shù）脂，而後注塑（射出注塑法）。采用射出（chū）注塑法，屬無接縫一體成形。PFA襯裏的品質具有（yǒu）良好的耐化學藥品性、耐熱性、耐（nài）附著性（表麵光潔（jié）度）。尤其是在耐化學藥品性、耐（nài）熱性方麵，運（yùn）用獨特的製造技術，可減（jiǎn）少內部應（yīng）力與內（nèi）在氣泡，以避免產生（shēng）裂紋，這樣使流量（liàng）計用在（zài）嚴酷的環（huán）境（jìng）下時，仍具（jù）有很高的可靠性。為此，在PFA襯裏製造過程中，重要的管（guǎn）理點是對注塑（sù）溫度（樹（shù）脂（zhī）粘度、金屬模具（jù）溫度）、金屬模具的冷卻控（kòng）製（冷卻時間、溫度）、樹脂的壓力控（kòng）製。注塑溫度設定要盡可能（néng）低，以減少PFA樹脂的熱劣化。注塑中，金屬模具（jù）的溫度要均勻地保持大於樹脂熔點。由於需要進行高精度冷卻控製，故應在金（jīn）屬模具中（zhōng）設置多個冷卻回（huí）路，並進行相互獨立的冷卻控製操作。在進行冷卻控製的同時，還應對樹（shù）脂壓力進行控製。
4.2 電*
電*處（chù）理包括拋光（guāng）和鈍化工藝。拋光有三種方法，機械拋光是不鏽鋼拋光的三種拋光（即機械拋光，化學（xué）拋光和電化學拋光）的（de）*一道工序。接下（xià）來兩者相結合，如機械拋光—化學拋光或機（jī）械拋光—電化學拋光。機械拋光用於初級拋光，將電*表（biǎo）麵凹凸的不平度加工到一（yī）定的粗糙度，然後（hòu）再進行化學拋光或電化學（xué）拋光（guāng）。化學拋光和電化學拋光可以除去電*表麵微觀不平度，從而提高到（dào）鏡麵光（guāng）亮，同（tóng）時可以完成拋光和鈍化兩道工藝的目（mù）的，增加表麵了鉻含量，形（xíng）成良好的鈍化層。對於毛（máo）坯表麵由於存在宏觀不（bú）平度（dù），要先用機械拋光方法達到Ra≤0.8µm的粗糙度，再用化學拋光或電化學拋光方法提升到Ra=0.05µm 以上的粗糙度，才能獲取（qǔ）*後的光亮度，鏡麵光澤和良好的鈍化層。
經過拋光和鈍化（huà）處理的電*能夠形成穩定的鈍化層。但（dàn）在儲存（cún）、轉運、裝配（pèi）時，一（yī）定要注意保持表麵鈍化層（céng）不被破壞。與石灰漿（jiāng）流量計傳（chuán）感器傳統地、簡單地采（cǎi）用在水中浸泡（有時這種方法需要****時間），自然形成（chéng）鈍化（huà）層生產方式相比（bǐ），經過拋光和鈍化工藝處理的電*，能（néng）夠獲得穩定抗腐蝕性能（néng）的電（diàn）*，相當（dāng）高地（dì）提高了生產效率，是一種先進的生產工（gōng）藝。