磷酸流量表測量管的襯里和電極加工工藝方法討論
點擊次數(shù)：2570 發(fā)布時間：2021-01-03 08:24:29
磷酸流量表為了提高程序的可讀性，系統(tǒng)的軟件設(shè)計采用了結(jié)構(gòu)化和模塊化的設(shè)計思想，整個系統(tǒng)程序包括主程序模塊、初始化子程序、定時器中斷子程序和A/D 中斷子程序等組成。系統(tǒng)總的軟件程序流程框圖。系統(tǒng)總的程序流程圖在系統(tǒng)總的程序流程圖中，系統(tǒng)上電以后，程序開始以后，為了使單片機(jī)正常運行，*先必須對單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行初始化，主要包括看門狗定時器的設(shè)置，系統(tǒng)時鐘的設(shè)置，端口I/O初始化，UART串口初始化(包括串口的工作方式和波特率的設(shè)置)，定時器0、2和3的初始化，單片機(jī)內(nèi)部集成的12 位ADC0的初始化，以及模擬開關(guān)工作狀態(tài)的初始化。程序通過控制模擬開關(guān)來控制反饋電壓的開關(guān)和極性。
磷酸流量表測量管襯里的材料：
磷酸流量表在管道測量過程中，會遇到各種類型的測量介質(zhì)，為滿足測量管粗糙度要求，需要根據(jù)流體種類選用優(yōu)良的襯里材料。對不同的襯里材料更需要采用優(yōu)良的加工工藝方法。目前常用的襯里材料有：氯丁橡膠、EPDM橡膠、聚氨酯、氟塑料PTFE和PFA。每一種襯里材料的不同，其加工的工藝也各有差異，本節(jié)簡要描述不同襯里的工藝特點。以加深使用者對于磷酸流量表襯里選擇的認(rèn)識。
氯丁橡膠適于DN300以上大口徑傳感器，多用于測量水、污水、弱酸、弱堿介質(zhì)流體。一般直接用膠片粘接貼附在不銹鋼導(dǎo)管內(nèi)壁，通過硫化制成。這種工藝，橡膠襯里的表面粗糙度一般比較高，操作時應(yīng)特別注意搭接縫處的平整，但相對粗糙度要低。用于小口徑的氯丁橡膠和EPDM橡膠襯里，則*好使用模具加壓，貼附在導(dǎo)管內(nèi)壁然后硫化，降低襯里表面粗糙度取決于模具芯棒的表面粗糙度和加壓及硫化工藝。
當(dāng)前，國內(nèi)聚氨酯襯里多使用的是軟質(zhì)材料，采用澆灌的工藝辦法，襯里粗糙度不僅取決于芯棒模具表面粗糙度，也會受到澆灌、排氣、加熱、冷卻和材料成分、比例的影響。國外硬質(zhì)聚氨酯多采用聚氨基甲酸乙脂橡膠，其成形的重要工藝要點是，除去注入過程中卷入的氣泡、使化學(xué)反應(yīng)（硬化、交聯(lián)）得以穩(wěn)定進(jìn)行；采用離心澆注的工藝方法：保證原料在保管時處于干燥狀態(tài)，均勻、順滑地對原料進(jìn)行混合、攪拌，為除去卷入原料的氣泡，設(shè)定適當(dāng)導(dǎo)管的旋轉(zhuǎn)速度，良好地控制原料處理、硬化、交聯(lián)的溫度。
要求粗糙度低的襯里材料應(yīng)使用氟塑料。用于配管、罐等容器的PTFE氟塑料襯里，通常是在金屬管內(nèi)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，然后進(jìn)行粘接的工藝方法。這種襯里主要的缺點是耐負(fù)壓不高，受溫度影響大，粘接往往不可靠。
對于磷酸流量表，優(yōu)良的氟塑料襯里是PFA。PFA主要采用的辦法是注入熔融樹脂，而后注塑（射出注塑法）。采用射出注塑法，屬無接縫一體成形。PFA襯里的品質(zhì)具有良好的耐化學(xué)藥品性、耐熱性、耐附著性（表面光潔度）。尤其是在耐化學(xué)藥品性、耐熱性方面，運用獨特的制造技術(shù)，可減少內(nèi)部應(yīng)力與內(nèi)在氣泡，以避免產(chǎn)生裂紋，這樣使流量計用在嚴(yán)酷的環(huán)境下時，仍具有很高的可靠性。為此，在PFA襯里制造過程中，重要的管理點是對注塑溫度（樹脂粘度、金屬模具溫度）、金屬模具的冷卻控制（冷卻時間、溫度）、樹脂的壓力控制。注塑溫度設(shè)定要盡可能低，以減少PFA樹脂的熱劣化。注塑中，金屬模具的溫度要均勻地保持大于樹脂熔點。由于需要進(jìn)行高精度冷卻控制，故應(yīng)在金屬模具中設(shè)置多個冷卻回路，并進(jìn)行相互獨立的冷卻控制操作。在進(jìn)行冷卻控制的同時，還應(yīng)對樹脂壓力進(jìn)行控制。
磷酸流量表測量電極的加工：
電極處理包括拋光和鈍化工藝。拋光有三種方法，機(jī)械拋光是不銹鋼拋光的三種拋光（即機(jī)械拋光，化學(xué)拋光和電化學(xué)拋光）的*一道工序。接下來兩者相結(jié)合，如機(jī)械拋光—化學(xué)拋光或機(jī)械拋光—電化學(xué)拋光。機(jī)械拋光用于初級拋光，將電極表面凹凸的不平度加工到一定的粗糙度，然后再進(jìn)行化學(xué)拋光或電化學(xué)拋光。化學(xué)拋光和電化學(xué)拋光可以除去電極表面微觀不平度，從而提高到鏡面光亮，同時可以完成拋光和鈍化兩道工藝的目的，增加表面了鉻含量，形成良好的鈍化層。對于毛坯表面由于存在宏觀不平度，要先用機(jī)械拋光方法達(dá)到Ra≤0.8µm的粗糙度，再用化學(xué)拋光或電化學(xué)拋光方法提升到Ra=0.05µm 以上的粗糙度，才能獲取*后的光亮度，鏡面光澤和良好的鈍化層。
經(jīng)過拋光和鈍化處理的電極能夠形成穩(wěn)定的鈍化層。但在儲存、轉(zhuǎn)運、裝配時，一定要注意保持表面鈍化層不被破壞。與磷酸流量表傳感器傳統(tǒng)地、簡單地采用在水中浸泡（有時這種方法需要****時間），自然形成鈍化層生產(chǎn)方式相比，經(jīng)過拋光和鈍化工藝處理的電極，能夠獲得穩(wěn)定抗腐蝕性能的電極，相當(dāng)高地提高了生產(chǎn)效率，是一種先進(jìn)的生產(chǎn)工藝。
磷酸流量表測量管襯里的材料：
磷酸流量表在管道測量過程中，會遇到各種類型的測量介質(zhì)，為滿足測量管粗糙度要求，需要根據(jù)流體種類選用優(yōu)良的襯里材料。對不同的襯里材料更需要采用優(yōu)良的加工工藝方法。目前常用的襯里材料有：氯丁橡膠、EPDM橡膠、聚氨酯、氟塑料PTFE和PFA。每一種襯里材料的不同，其加工的工藝也各有差異，本節(jié)簡要描述不同襯里的工藝特點。以加深使用者對于磷酸流量表襯里選擇的認(rèn)識。
氯丁橡膠適于DN300以上大口徑傳感器，多用于測量水、污水、弱酸、弱堿介質(zhì)流體。一般直接用膠片粘接貼附在不銹鋼導(dǎo)管內(nèi)壁，通過硫化制成。這種工藝，橡膠襯里的表面粗糙度一般比較高，操作時應(yīng)特別注意搭接縫處的平整，但相對粗糙度要低。用于小口徑的氯丁橡膠和EPDM橡膠襯里，則*好使用模具加壓，貼附在導(dǎo)管內(nèi)壁然后硫化，降低襯里表面粗糙度取決于模具芯棒的表面粗糙度和加壓及硫化工藝。
當(dāng)前，國內(nèi)聚氨酯襯里多使用的是軟質(zhì)材料，采用澆灌的工藝辦法，襯里粗糙度不僅取決于芯棒模具表面粗糙度，也會受到澆灌、排氣、加熱、冷卻和材料成分、比例的影響。國外硬質(zhì)聚氨酯多采用聚氨基甲酸乙脂橡膠，其成形的重要工藝要點是，除去注入過程中卷入的氣泡、使化學(xué)反應(yīng)（硬化、交聯(lián)）得以穩(wěn)定進(jìn)行；采用離心澆注的工藝方法：保證原料在保管時處于干燥狀態(tài)，均勻、順滑地對原料進(jìn)行混合、攪拌，為除去卷入原料的氣泡，設(shè)定適當(dāng)導(dǎo)管的旋轉(zhuǎn)速度，良好地控制原料處理、硬化、交聯(lián)的溫度。
要求粗糙度低的襯里材料應(yīng)使用氟塑料。用于配管、罐等容器的PTFE氟塑料襯里，通常是在金屬管內(nèi)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，然后進(jìn)行粘接的工藝方法。這種襯里主要的缺點是耐負(fù)壓不高，受溫度影響大，粘接往往不可靠。
對于磷酸流量表，優(yōu)良的氟塑料襯里是PFA。PFA主要采用的辦法是注入熔融樹脂，而后注塑（射出注塑法）。采用射出注塑法，屬無接縫一體成形。PFA襯里的品質(zhì)具有良好的耐化學(xué)藥品性、耐熱性、耐附著性（表面光潔度）。尤其是在耐化學(xué)藥品性、耐熱性方面，運用獨特的制造技術(shù)，可減少內(nèi)部應(yīng)力與內(nèi)在氣泡，以避免產(chǎn)生裂紋，這樣使流量計用在嚴(yán)酷的環(huán)境下時，仍具有很高的可靠性。為此，在PFA襯里制造過程中，重要的管理點是對注塑溫度（樹脂粘度、金屬模具溫度）、金屬模具的冷卻控制（冷卻時間、溫度）、樹脂的壓力控制。注塑溫度設(shè)定要盡可能低，以減少PFA樹脂的熱劣化。注塑中，金屬模具的溫度要均勻地保持大于樹脂熔點。由于需要進(jìn)行高精度冷卻控制，故應(yīng)在金屬模具中設(shè)置多個冷卻回路，并進(jìn)行相互獨立的冷卻控制操作。在進(jìn)行冷卻控制的同時，還應(yīng)對樹脂壓力進(jìn)行控制。
磷酸流量表測量電極的加工：
電極處理包括拋光和鈍化工藝。拋光有三種方法，機(jī)械拋光是不銹鋼拋光的三種拋光（即機(jī)械拋光，化學(xué)拋光和電化學(xué)拋光）的*一道工序。接下來兩者相結(jié)合，如機(jī)械拋光—化學(xué)拋光或機(jī)械拋光—電化學(xué)拋光。機(jī)械拋光用于初級拋光，將電極表面凹凸的不平度加工到一定的粗糙度，然后再進(jìn)行化學(xué)拋光或電化學(xué)拋光。化學(xué)拋光和電化學(xué)拋光可以除去電極表面微觀不平度，從而提高到鏡面光亮，同時可以完成拋光和鈍化兩道工藝的目的，增加表面了鉻含量，形成良好的鈍化層。對于毛坯表面由于存在宏觀不平度，要先用機(jī)械拋光方法達(dá)到Ra≤0.8µm的粗糙度，再用化學(xué)拋光或電化學(xué)拋光方法提升到Ra=0.05µm 以上的粗糙度，才能獲取*后的光亮度，鏡面光澤和良好的鈍化層。
經(jīng)過拋光和鈍化處理的電極能夠形成穩(wěn)定的鈍化層。但在儲存、轉(zhuǎn)運、裝配時，一定要注意保持表面鈍化層不被破壞。與磷酸流量表傳感器傳統(tǒng)地、簡單地采用在水中浸泡（有時這種方法需要****時間），自然形成鈍化層生產(chǎn)方式相比，經(jīng)過拋光和鈍化工藝處理的電極，能夠獲得穩(wěn)定抗腐蝕性能的電極，相當(dāng)高地提高了生產(chǎn)效率，是一種先進(jìn)的生產(chǎn)工藝。