電磁流量計不銹鋼電極介紹-技術文章

電磁流量計不銹鋼電極介紹

    電磁流量計測量過程中直接與測量介質接觸的關鍵性元件就是電極，電磁流量計的電極有316L、鉭電極、哈氏電極等，可以適應于測量不同的液體。

下面主要先介紹一下常用的316L不銹鋼電極

    316L不銹鋼電極常運用于生活用水、工業用水、原水、井水、城市污水和部分酸、堿、鹽溶液等液體的測量。

    不銹鋼電極的抗腐蝕性能，主要原因是由于表面覆蓋著一層極薄(約1nm 厚)致密的鈍化膜。這是這層鈍化膜隔離了腐蝕性流體介質，成為不銹鋼電極防護的基本屏障。不銹鋼電極鈍化具有動態特征，不應看作腐蝕完全停止，而是形成擴散的阻擋層，使陽極反應速度大大降低。對不銹鋼電極，通常在有還原劑(如氯離子)情況下傾向于破壞鈍化膜，而在氧化劑(如空氣和水)存在時能保持或修復鈍化膜。不銹鋼電極放置于空氣和水中會形成氧化膜，但這種膜的保護性不夠完善，速度也很慢。

    不銹鋼電極的耐腐蝕主要依靠表面鈍化膜，如果鈍化膜不完整或有缺陷，不銹鋼仍會被腐蝕，當然仍然會出現流體噪聲。電極在加工成形、組裝及安裝標記等過程中會帶來表面油污、鐵銹、非金屬臟物、低熔點金屬污染物、油漆、焊渣與飛濺物等，這些物質影響了不銹鋼電極的表面質量，破壞了其表面的氧化膜，降低了不繡鋼的抗全面腐蝕性能，也形成流體噪聲的產生，影響到電磁流量計測量的穩定性。所以改善電極裝配前的工藝處理和存放、裝配的工藝方法，保護好鈍化膜是電磁流量計制造中重要技術之一。

    不銹鋼電極用XPS(X-ray photoelectronspectroscopy)光電能譜設備進行的表面化學分析量化圖。是未經工藝處理的電磁流量計電極表面向內不同深度主要元素鉻（Cr）、氧（O）、鐵（Fe）的含量比率。可以看到，在深度約1nm 位置鉻的含量約20%，即表示鈍化膜為貧鉻層。右圖為經過機械研磨拋光或酸洗、化學拋光等工序進行鈍化處理工藝措施，使鐵與鐵的氧化物比鉻與鉻的氧化物優先溶解，去掉了貧鉻層，造成鉻在不銹鋼表面的富集，在深度約1nm 位置鉻的含量約達30%。這種富鉻鈍化膜的極化電位(SCE)可達 1.0V，接近貴金屬金、鉑的極化電位，因此，不銹鋼得以提高抗腐蝕的穩定性。不同的鈍化處理方法也會影響膜的成分與結構，從而影響不銹性。如通過電化學改性處理，可使鈍化膜具有多層結構，在阻擋層形成CrO3 或Cr2O3，或形成玻璃態的氧化膜，使不銹鋼能發揮較大的耐蝕性。