电磁流量计不锈钢电极介绍-技术文章

电磁流量计不锈钢电极介绍

    电磁流量计测量过程中直接与测量介质接触的关键性元件就是电极，电磁流量计的电极有316L、钽电极、哈氏电极等，可以适应于测量不同的液体。

下面主要先介绍一下常用的316L不锈钢电极

    316L不锈钢电极常运用于生活用水、工业用水、原水、井水、城市污水和部分酸、碱、盐溶液等液体的测量。

    不锈钢电极的抗腐蚀性能，主要原因是由于表面覆盖着一层极薄(约1nm 厚)致密的钝化膜。这是这层钝化膜隔离了腐蚀性流体介质，成为不锈钢电极防护的基本屏障。不锈钢电极钝化具有动态特征，不应看作腐蚀完全停止，而是形成扩散的阻挡层，使阳极反应速度大大降低。对不锈钢电极，通常在有还原剂(如氯离子)情况下倾向于破坏钝化膜，而在氧化剂(如空气和水)存在时能保持或修复钝化膜。不锈钢电极放置于空气和水中会形成氧化膜，但这种膜的保护性不够完善，速度也很慢。

    不锈钢电极的耐腐蚀主要依靠表面钝化膜，如果钝化膜不完整或有缺陷，不锈钢仍会被腐蚀，当然仍然会出现流体噪声。电极在加工成形、组装及安装标记等过程中会带来表面油污、铁锈、非金属脏物、低熔点金属污染物、油漆、焊渣与飞溅物等，这些物质影响了不锈钢电极的表面质量，破坏了其表面的氧化膜，降低了不绣钢的抗全面腐蚀性能，也形成流体噪声的产生，影响到电磁流量计测量的稳定性。所以改善电极装配前的工艺处理和存放、装配的工艺方法，保护好钝化膜是电磁流量计制造中重要技术之一。

    不锈钢电极用XPS(X-ray photoelectronspectroscopy)光电能谱设备进行的表面化学分析量化图。是未经工艺处理的电磁流量计电极表面向内不同深度主要元素铬（Cr）、氧（O）、铁（Fe）的含量比率。可以看到，在深度约1nm 位置铬的含量约20%，即表示钝化膜为贫铬层。右图为经过机械研磨抛光或酸洗、化学抛光等工序进行钝化处理工艺措施，使铁与铁的氧化物比铬与铬的氧化物优先溶解，去掉了贫铬层，造成铬在不锈钢表面的富集，在深度约1nm 位置铬的含量约达30%。这种富铬钝化膜的极化电位(SCE)可达 1.0V，接近贵金属金、铂的极化电位，因此，不锈钢得以提高抗腐蚀的稳定性。不同的钝化处理方法也会影响膜的成分与结构，从而影响不锈性。如通过电化学改性处理，可使钝化膜具有多层结构，在阻挡层形成CrO3 或Cr2O3，或形成玻璃态的氧化膜，使不锈钢能发挥较大的耐蚀性。