أحد الشروط الأساسية لتشغيلمقياس الجريان الكهرومغناطيسيهو أن التيار العادي في الجدار الداخلي لأنبوب القياس يساوي صفرًا باستثناء القطب. لتلبية هذا الشرط ، فإن أبسط طريقة هي تبطين الجدار الداخلي والوجه الطرفي لأنبوب القياس المعدني الموصل ببطانات عازلة. في مصطلحات&، فإن استخدام البطانة العازلة لمنع جهد الإشارة المستحث من قصر الدائرة بواسطة الأنبوب المعدني. يمكن ملاحظة أن البطانة العازلة تلعب دورًا مهمًا للغاية في تطبيق مقاييس التدفق الكهرومغناطيسي. لذلك ، في تاريخ تطوير مقاييس التدفق الكهرومغناطيسي ، كان تطبيق مواد البطانة والتحسين المستمر لتكنولوجيا تصنيع البطانة مصحوبًا أيضًا.
هناك أنواع عديدة من السوائل في الوسط الموصل المقاس ، وخواصها الفيزيائية والكيميائية ليست متماثلة. من المستحيل استخدام نوع من تبطين المواد العازلة لتلبية الخواص الفيزيائية والكيميائية لجميع تطبيقاتمقاييس التدفق الكهرومغناطيسي. تتجلى هذه المتطلبات في متطلبات مقاومة درجة الحرارة المتوسطة&، والصدمات الحرارية ، والضغط العالي ، والضغط السلبي ، والتآكل ، ومقاومة التآكل ، والالتصاق ، والالتصاق والجوانب الأخرى للبطانة. على العكس من ذلك ، فذلك على وجه التحديد لأن أنبوب القياس يحتوي على مواد تبطين مختلفة يمكن أن تتكيف مع الخصائص الفيزيائية والكيميائية لوسط السائل ، مما يجعل نطاق تطبيق مقاييس التدفق الكهرومغناطيسي أوسع.
مقاييس التدفق الكهرومغناطيسيتستخدم لقياس الأنابيب التي تحتوي على مواد تبطين مثل بولي تترافلورو إيثيلين والمطاط والبولي فينيل كلوريد ومطاط البولي يوريثين والسيراميك الصناعي وما إلى ذلك. في الماضي ، كان يتم استخدام البلاستيك المقوى بالألياف الزجاجية وبطانات البورسلين أيضًا ، ولكن نادرًا ما يتم استخدامها الآن. فيما يلي عرض موجز لخصائص الأداء الرئيسية وطرق المعالجة لمواد التبطين هذه.
1) يتم استخدام السيراميك الصناعي كمواد تبطين لـمقاييس التدفق الكهرومغناطيسي
في الثمانينيات ، بدأ استخدام السيراميك الصناعي الذي يمثله مواد أكسيد الألومنيوم عالية النقاء في أنابيب القياس لمقاييس التدفق الكهرومغناطيسي. يتم تصنيع السيراميك الصناعي عن طريق تلبيد 996٪ إلى 99.9٪ من الفراغات.
تتميز بطانات السيراميك الصناعية بصلابة وقوة ميكانيكية أعلى من اللدائن الفلورية والبطانات المطاطية والبولي يوريثان ، وتتميز بمقاومة جيدة للحرارة ومقاومة التآكل ومقاومة التآكل ، كما أن خصائص عزلها الكهربائي جيدة جدًا. لا يوجد أي تشوه تقريبًا تحت درجة الحرارة العالية والضغط العالي ، وبالتالي فإن الحجم مستقر. يثبت اختبار التدمير الحراري للصدمات أن عملية التلبيد المتقدمة يمكن أن تضمن نطاقًا واسعًا من مقاومة الصدمات الحرارية لأنبوب القياس الخزفي الصناعي. صلابة الخزف الصناعي عالية جدًا بحيث يصعب إعادة معالجة أنبوب القياس الملبد بعملية القطع. مقاومته للتآكل أعلى بـ 10 مرات من مقاومة مطاط البولي يوريثين. تعتمد مقاومة التآكل للسيراميك الصناعي على نوع ونقاء السيراميك. على سبيل المثال ، نفس درجة النقاء هي 99.7٪ و 99.9٪ ، والأداء المقاوم للتآكل بنقاوة مختلفة مختلف تمامًا.
يمكن أن يستخدم أنبوب القياس الذي يستخدم السيراميك الصناعي السيرمت الممزوج بمسحوق البلاتين والألومينا لإنشاء هيكل القطب بدون أجزاء مانعة للتسرب ، بحيث لا يكون هناك تسرب للقطب ، ولا احتباس سائل واختراق. جزء القطب والجدار الداخلي لأنبوب القياس لهما نفس الحجم ونفس السطح الأملس ، ومعامل الاحتكاك عندما يتدفق سائل الملاط صغيرًا ، ويكون جهد الاستقطاب منخفض التردد الذي يظهر منخفضًا جدًا ، ومخرج العداد مستقر . إن تحسين هذه المواد والعملية مهم جدًا لحل الموثوقية ومقاومة التآكل لمقياس التدفق الكهرومغناطيسي ، وهو فعال للغاية. درجة حرارة التلبيد لسيراميك الألومينا عالية النقاء عالية جدًا ، حوالي 1800 درجة مئوية ، والتي تجاوزت نقطة انصهار الفولاذ المقاوم للحمض المعدني. لذلك ، فإن التحكم في الوقت وطرق المعالجة للتدفئة والحفاظ على الحرارة والتبريد في عملية التلبيد تؤثر بشكل مباشر على جودة المنتج. باختصار ، يعتبر الخزف الصناعي مادة قرية مثالية. ومع ذلك ، نظرًا لعملية الإنتاج المعقدة والصعوبة التقنية العالية ، لم يتم بعد تطوير مقياس التدفق الكهرومغناطيسي الخزفي الصناعي المحلي الحالي ، ويمكن للدول الأجنبية فقط تحقيق أنابيب قياس قطرها أقل من DN200.
2) يستخدم مطاط البولي يوريثين كمادة البطانةمقياس الجريان الكهرومغناطيسي
يتم تصنيع مطاط البولي يوريثين عن طريق بلمرة مركبات البولي (أو البولي) وثنائي أيزوسيانات. هيكلها الكيميائي أكثر تعقيدًا من البوليمرات المرنة العامة. بالإضافة إلى مجموعات الكربامات المتكررة ، تحتوي السلسلة الجزيئية غالبًا على مجموعات مثل الجذور ، ومجموعات الفينلين ، والمجموعات العطرية. تتكون السلسلة الرئيسية لجزيء UR من أجزاء ناعمة وصلبة مطعمة: يُطلق على الجزء الناعم أيضًا اسم الجزء الناعم ، والذي يتكون من بوليولات قليلة القسيمات (مثل بولي ، التوليف المتعدد ، متعدد البوتادين ، إلخ): الجزء الصلب أيضًا يسمى الجزء الصلب ويتكون من ناتج تفاعل ثنائي أيزو كلورات (مثل TDI MDI ، إلخ) وموسعات سلسلة الجزيئات الصغيرة (مثل ديامين وجليكول ، إلخ). نسبة الأجزاء اللينة أكثر من الأجزاء الصلبة. قطبية الأجزاء اللينة والصلبة مختلفة. يحتوي الجزء الصلب على قطبية قوية ويسهل جمعها معًا لتشكيل العديد من الأقسام الدقيقة في مرحلة القطعة اللينة. وهذا ما يسمى هيكل الفصل الدقيق. خواصه الفيزيائية والميكانيكية درجة فصل الطور لها علاقة كبيرة بها.
3) يستخدم المطاط كمادة تبطينمقياس الجريان الكهرومغناطيسي
المطاط هو أحد مواد البطانة الأكثر استخدامًا لمقاييس التدفق الكهرومغناطيسي. يستخدم في قياس المياه والصرف الصحي والسوائل القلوية الضعيفة والضعيفة بشكل عام في درجة حرارة الغرفة ، واستخدامه كبير نسبيًا. تشمل أنواع المطاط الشائعة المطاط الطبيعي ، النيوبرين ، مطاط النتريل ، إلخ. مطاط الكلوروبرين مصنوع من الكلوروبرين كمادة خام رئيسية من خلال البلمرة المتجانسة أو البلمرة المشتركة لكمية صغيرة من المونومرات الأخرى. مثل قوة الشد العالية ومقاومة الحرارة ومقاومة الضوء ومقاومة الشيخوخة ومقاومة الزيت أفضل من المطاط الطبيعي ومطاط الستايرين بوتادين ومطاط البوتادين. لديها مقاومة قوية للهب ومقاومة ممتازة للهب ، واستقرار كيميائي عالي ، ومقاومة جيدة للماء. عيب النيوبرين هو العزل الكهربائي
نعم ، مقاومة البرودة ضعيفة ، والمطاط الخام غير مستقر أثناء التخزين. للنيوبرين مجموعة واسعة من الاستخدامات ، مثل تصنيع أحزمة النقل وأحزمة النقل ، ومواد تغطية الأسلاك والكابلات ، وتصنيع الخراطيم المقاومة للزيت ، والجوانات ، وأشجار المعدات المقاومة للمواد الكيميائية. من بين اللدائن الفلورية المستخدمةمقاييس التدفق الكهرومغناطيسي، عادة ما يكون هناك PTFE و FEP و E-TEE و PFA. من بين اللدائن الفلورية هنا ، يتمتع PTFE بأفضل استقرار كيميائي. ومع ذلك ، من الصعب ربط أنابيب قياس PTFE والفولاذ المقاوم للصدأ. على الرغم من كسر عملية الترابط بين PTFE وأنبوب القياس الفولاذي المقاوم للأحماض ، فإن بطانة بعض المنتجات لا تزال على اتصال وثيق مع أنبوب القياس الفولاذي المقاوم للأحماض. لذلك ، من الضروري الانتباه إلى تغيرات درجة الحرارة والضغط للسائل أثناء الاستخدام. فرشاة درجة الحرارة الناتجة عن الضغط السلبي والصدمة الحرارية سوف تتسبب بسهولة في فصل البطانة عن أنبوب القياس ، وتقشرها ، وكسرها ، مما يتسبب في تسرب ختم القطب الكهربائي وفشل إخراج الجهاز. مستقر ، حتى تالف.
تعتبر المواد البلاستيكية الثلاثة الأخرى أقل شأناً من PTFE في مقاومة التآكل ، ولكن يمكن تشكيلها جميعًا بالحقن أو باللدائن ، واعتماد تدابير مثل إضافة شبكة سلكية من الفولاذ المقاوم للصدأ أو جدار داخلي لأنبوب قياس الفولاذ المقاوم للصدأ ووجه نهاية الحافة لعمل أخاديد تتوافق ، إلخ. . ، ويتم الجمع بين البلاستيك الفلوري المصبوب بالحقن معه. إنه أكثر ثباتًا ويمكنه حل مشكلة الصدمة الحرارية السائلة والضغط السلبي بشكل أفضل.