电磁流量计衬里和电极加工工艺方法

一、衬里

    为满足电磁流量计测量管粗糙度要求，需要根据流体种类选用优良的衬里材料。对不同的衬里材料更需要采用优良的加工工艺方法。目前常用的衬里材料有：氯丁橡胶、EPDM橡胶、聚氨酯、氟塑料PTFE和PFA。这里简述不同衬里的工艺要点，供大家参考。

    氯丁橡胶一般适于DN200以上大口径传感器，多用于测量水、污水、弱酸、弱碱介质流体。一般直接用胶片粘接貼附在不锈钢导管内壁，通过硫化制成。这种工艺，橡胶衬里的表面粗糙度一般比较高，操作时应特别注意搭接缝处的平整，但相对粗糙度要低。用于小口径的氯丁橡胶和EPDM橡胶衬里，则最好使用模具加压，貼附在导管内壁然后硫化，降低衬里表面粗糙度取决于模具芯棒的表面粗糙度和加压及硫化工艺。

    当前，国内聚氨酯衬里多使用的是软质材料，采用浇灌的工艺办法，衬里粗糙度不仅取决于芯棒模具表面粗糙度，也会受到浇灌、排气、加热、冷却和材料成分、比例的影响。国外硬质聚氨酯多采用聚氨基甲酸乙脂橡胶，其成形的重要工艺要点是，除去注入过程中卷入的气泡、使化学反应（硬化、交联）得以稳定进行；采用离心浇注的工艺方法可以保证原料在保管时处于干燥状态，均匀、顺滑地对原料进行混合、搅拌，为除去卷入原料的气泡，设定适当导管的旋转速度，良好地控制原料处理、硬化、交联的温度。
   
    要求粗糙度低的衬里材料应使用氟塑料。用于配管、罐等容器的PTFE氟塑料衬里，通常是在金属管内衬入一个薄壁聚四氟乙烯管，或者是采用将聚四氟乙烯管插入，然后进行粘接的工艺方法。这种衬里防腐性能良好，多用于防腐电磁流量计的衬里材料，电脑主要的缺点是耐负压不高，受温度影响大，粘接往往不可靠。对于电磁流量计，优良的氟塑料衬里是PFA。PFA主要采用的办法是注入熔融树脂，而后注塑（射出注塑法）。采用射出注塑法，属无接缝一体成形。PFA衬里的品质具有良好的耐化学药品性、耐热性、耐附着性（表面光洁度）。尤其是在耐化学药品性、耐热性方面，运用独特的制造技术，可减少内部应力与内在气泡，以避免产生裂纹，这样使流量计用在严酷的环境下时，仍具有很高的可靠性。为此，在PFA衬里制造过程中，重要的管理点是对注塑温度（树脂粘度、金属模具温度）、金属模具的冷却控制（冷却时间、温度）、树脂的压力控制。注塑温度设定要尽可能低，以减少PFA树脂的热劣化。注塑中，金属模具的温度要均匀地保持大于树脂熔点。由于需要进行高精度冷却控制，故应在金属模具中设置多个冷却回路，并进行
相互独立的冷却控制操作。在进行冷却控制的同时，还应对树脂压力进行控制。

二、电极
   
    电极处理包括抛光和钝化工艺。抛光有机械抛光，化学抛光和电化学抛光三种抛光方法，机械抛光是不锈钢抛光的三种抛光的第一道工序。接下来两者相结合，如机械抛光—化学抛光或机械抛光—电化学抛光。机械抛光用于初级抛光，将电极表面凹凸的不平度加工到一定的粗糙度，然后再进行化学抛光或电化学抛光。化学抛光和电化学抛光可以除去电极表面微观不平度，从而提高到镜面光亮，同时可以完成抛光和钝化两道工艺的目的，增加表面了铬含量，形成良好的钝化层。对于毛坯表面由于存在宏观不平度，要先用机械抛光方法达到Ra≤0.8µm的粗糙度，再用化学抛光或电化学抛光方法提升到Ra=0.05µm 以上的粗糙度，才能获取最后的光亮度，镜面光泽和良好的钝化层。
   
    经过抛光和钝化处理的电极能够形成稳定的钝化层。但在储存、转运、装配时，一定要注意保持表面钝化层不被破坏。与电磁流量计传感器传统地、简单地采用在水中浸泡（有时这种方法需要几天几夜时间），自然形成钝化层生产方式相比，经过抛光和钝化工艺处理的电极，能够获得稳定抗腐蚀性能的电极，相当高地提高了生产效率，是一种先进的生产工艺。