高精度插入式電磁流量計的電極是儀表的關鍵部件,也是儀表能夠進行精確測量的基本保證。在實際測量工況條件下,高精度插入式電磁流量計被大量地用于有腐蝕性液體介質(zhì)的測量,流量計管壁與電極都會與介質(zhì)直接接觸。因此電極的耐腐蝕性是選擇材料的重要因素,選擇流量計電極的時候不僅僅考慮的是耐腐蝕性能,因為有時候電極材料對被測介質(zhì)有很好的耐腐蝕性,卻不一定就是適用的材料,還要避免產(chǎn)生電極表面效應。電極表面效應分為表面化學反應、電化學和極化現(xiàn)象,以及電極的觸媒作用三個方面。
(1)化學反應效應
例如電極表面與被測介質(zhì)接觸后,形成鈍化膜或氧化層。它們對耐腐蝕性能可能起到積極保護作用,但也有可能增加表面接觸電阻。例如鉭與水接觸就會被氧化,生成絕緣層。
(2)電化學和極化現(xiàn)象
電化學電勢變化和極化現(xiàn)象會產(chǎn)?,F(xiàn)。極化電勢是電極感生電動勢在兩電極極性不同,導致電解質(zhì)在電極表面產(chǎn)生極化。低頻矩形波激磁結合了直流激磁和交流激磁的 優(yōu)點,雖然交變激磁將極化電勢減弱了幾個數(shù)量級,但不能完全消除極化電勢干擾的影響。極化電勢與液體介質(zhì)性質(zhì)以及電極材料性質(zhì)有關。
漿液噪聲是在測量礦漿 纖維漿等液固雙相導電液體流量時,固體顆粒(或液體中氣泡)擦過電極表面,電極表面接觸電化學電勢突然變化,輸出流量信號出現(xiàn)尖峰脈沖狀噪聲。流動噪聲是在測量較低電導率(100×10—6S/cm附近及以下)液體流量時,電極的電化學電勢定期變化,產(chǎn)生隨流速增加而頻率增加的隨機噪聲,引起儀表輸出出現(xiàn)波動現(xiàn)象。 對于電極表面噪聲可選配與被測液體電化學和極化電勢作用小的材料以及低噪聲電極。
(3)觸媒作用
被測介質(zhì)在電極的觸媒作用下產(chǎn)生化學反應而影響測量。例如高精度插入式電磁流量計在測量雙氧水時會在電極表面生成氣霧,流量為零時輸出也會波動。對于避免或減輕電極表面效應的介質(zhì)一電極材料匹配,還沒有像腐蝕性那樣有充足的資料可查,只有一些有限經(jīng)驗,尚待在實踐中積累。