Giới thiệu một số vật liệu lót cho đồng hồ nước điện từ được sử dụng phổ biến hiện nay. Vật liệu được chọn phải đáp ứng được một số tiêu chí như chống chịu mài mòn tốt, tương thích với các chất liệu khác của đồng hồ. Một đặc điểm nữa là không bị biến dạng sau thời gian sử dụng.
Môi trường hoạt động chủ yếu
Một trong những điều kiện cơ bản cho hoạt động của đồng hồ nước điện từ là dòng điện bình thường trong thành trong của ống đo bằng không ngoại trừ điện cực. Để đáp ứng điều kiện này, phương pháp đơn giản nhất là lót thành trong và mặt cuối mặt bích của ống đo kim loại dẫn điện bằng các lớp lót cách điện. Theo thuật ngữ của giáo dân, việc sử dụng lớp lót cách điện là để ngăn chặn điện áp tín hiệu cảm ứng bị đoản mạch bởi đường ống kim loại. Có thể thấy, lớp lót cách điện có vai trò rất quan trọng trong ứng dụng của đồng hồ nước điện từ. Do đó, trong lịch sử phát triển thì việc ứng dụng vật liệu làm lớp lót và sự cải tiến không ngừng của công nghệ chế tạo lớp lót cũng đi kèm.
Có nhiều loại chất lỏng trong môi trường dẫn điện được đo và các tính chất vật lý và hóa học của chúng không giống nhau. Không thể sử dụng một loại lớp lót bằng vật liệu cách điện để đáp ứng các tính chất vật lý và hóa học của tất cả các ứng dụng của đồng hồ nước điện từ. Các yêu cầu này được thể hiện trong các yêu cầu về khả năng chịu nhiệt độ của môi chất, sốc nhiệt, áp suất cao, áp suất âm, chống ăn mòn, độ bám dính và các khía cạnh khác của lớp lót.
Ngược lại, chính vì ống đo có các vật liệu lót khác nhau có thể thích ứng với các đặc tính vật lý và hóa học của môi trường chất lỏng, điều này làm cho phạm vi ứng dụng của đồng hồ nước điện từ rộng hơn. Sử dụng cho các ống đo bằng vật liệu lót như polytetrafluoroethylen, FEP, polyvinyl clorua, gốm sứ công nghiệp. Trước đây người ta còn dùng nhựa cốt sợi thủy tinh và lót sứ nhưng hiện nay ít được sử dụng. Các đặc tính hiệu suất chính và phương pháp xử lý của các vật liệu lót này được giới thiệu ngắn gọn dưới đây.
>>> Xem thêm: Giá đồng hồ điện từ <<<
Vật liệu lót cho đồng hồ nước điện từ – Gốm công nghiệp
Vào những năm 1980, gốm sứ công nghiệp được thể hiện bằng vật liệu nhôm oxit có độ tinh khiết cao bắt đầu được sử dụng trong các ống đo của đồng hồ nước điện từ. Gốm công nghiệp được làm bằng phương pháp thiêu kết 99,6% đến 99,9% mẫu trắng.
Lớp lót gốm công nghiệp là vật liệu cho đồng hồ điện từ có độ cứng và độ bền cơ học cao hơn lớp nhựa dẻo flo, FEP và polyurethane, đồng thời có khả năng chịu nhiệt tốt, chống mài mòn và chống ăn mòn, đồng thời tính cách điện của chúng cũng rất tốt. Hầu như không bị biến dạng dưới nhiệt độ cao và áp suất cao nên kích thước ổn định. Thử nghiệm phá hủy do sốc nhiệt chứng minh rằng quy trình thiêu kết tiên tiến có thể đảm bảo khả năng chống sốc nhiệt trên phạm vi rộng của ống đo sứ công nghiệp. Độ cứng của gốm công nghiệp rất cao nên rất khó để gia công lại ống đo thiêu kết bằng quá trình cắt. Khả năng chống mài mòn của nó cao hơn gấp 10 lần so với FEP. Khả năng chống ăn mòn của gốm sứ công nghiệp phụ thuộc vào loại và độ tinh khiết của gốm.
Ống đo sử dụng gốm sứ công nghiệp có thể sử dụng gốm kim loại trộn với bột bạch kim và alumin để tạo cấu trúc điện cực không có bộ phận bịt kín, do đó sẽ không bị rò rỉ điện cực, không bị giữ lại và thấm chất lỏng. Phần điện cực và thành trong của ống đo có cùng kích thước và bề mặt nhẵn như nhau, hệ số ma sát khi chất lỏng bùn chảy qua nhỏ, điện áp phân cực tần số thấp xuất hiện và đầu ra của đồng hồ ổn định. Việc cải tiến vật liệu và quy trình này là rất quan trọng để giải quyết độ tin cậy và khả năng chống ăn mòn của đồng hồ nước điện từ, và nó rất hiệu quả. Nhiệt độ nung kết của gốm sứ nhôm có độ tinh khiết cao rất cao, khoảng 1800 ° C, đã vượt quá nhiệt độ nóng chảy của thép chịu axit kim loại. Vì vậy, kiểm soát thời gian và các phương pháp gia nhiệt, giữ nhiệt và làm lạnh trong quá trình thiêu kết ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng của sản phẩm. Tóm lại, gốm sứ công nghiệp là một chất liệu làng nghề lý tưởng. Tuy nhiên, do quy trình sản xuất phức tạp, độ khó kỹ thuật cao nên đồng hồ nước điện từ gốm công nghiệp trong nước hiện nay chưa phát triển, nước ngoài chỉ làm được ống đo đường kính dưới DN200.
>>> Xem thêm: Cài đặt đồng hồ nước điện tử <<<
Vật liệu lót cho đồng hồ nước điện từ +- FEP
FEP được tạo ra bằng cách trùng hợp các hợp chất poly (hoặc poly) và diisocyanat. Cấu trúc hóa học của nó phức tạp hơn cấu trúc của các polyme đàn hồi nói chung. Ngoài các nhóm cacbamat tuần hoàn, chuỗi phân tử thường chứa các nhóm như gốc, nhóm phenylene, và nhóm thơm. Chuỗi chính của phân tử UR bao gồm các đoạn dát mềm và cứng: đoạn mềm bao gồm các polyol oligomer (như poly, polytuning, polybutadien, v.v.); đoạn cứng cũng được gọi là phân đoạn cứng bao gồm sản phẩm phản ứng của diisochlorat (như TDI MDI, v.v.) và chất kéo dài chuỗi phân tử nhỏ (như diamines và glycol). Tỷ lệ phân đoạn mềm nhiều hơn phân đoạn cứng. Sự phân cực của các phân đoạn cứng và mềm là khác nhau.
Đoạn cứng có tính phân cực mạnh và dễ tập hợp lại với nhau tạo thành nhiều vi phân trong pha phân đoạn mềm. Đây được gọi là cấu trúc phân tách microhase. Các tính chất vật lý và cơ học của mức độ phân chia pha có liên quan rất nhiều.
FEP là một trong những vật liệu lót được sử dụng phổ biến nhất cho đồng hồ nước điện từ. Nó được sử dụng để đo nước và các chất lỏng có tính axit yếu và kiềm yếu nói chung ở nhiệt độ phòng, và mức sử dụng của nó là tương đối lớn. Các loại FEP phổ biến bao gồm FEP tự nhiên, FEP neoprene, FEP nitrile, FEP chloroprene được làm từ chloroprene làm nguyên liệu chính thông qua phản ứng đồng phân hoặc đồng trùng hợp một lượng nhỏ monome khác. Chẳng hạn như độ bền kéo cao, khả năng chịu nhiệt, chịu sáng, chống lão hóa, chịu dầu tốt hơn FEP thiên nhiên, FEP styren butadien, FEP butadien.
Nó có khả năng chống ngọn lửa mạnh và chống cháy tuyệt vời, độ ổn định hóa học cao và khả năng chống thấm nước tốt. Nhược điểm của neoprene là cách điện.
Có khả năng chịu lạnh kém và FEP thô không ổn định trong quá trình bảo quản. Neoprene có nhiều mục đích sử dụng, chẳng hạn như sản xuất dây đai vận chuyển và dây đai truyền tải, vật liệu bọc của dây và cáp, sản xuất ống chịu dầu, vòng đệm, và cây thiết bị chống hóa chất.
Vật liệu lót cho đồng hồ nước điện từ – PTFE
Trong số các chất dẻo flo được sử dụng làm vật liệu lót cho đồng hồ nước điện từ, thường có PTFE, FEP, E-TEE và PFA. Trong số các loại nhựa dẻo ở đây, PTFE có tính ổn định hóa học tốt nhất. Tuy nhiên, rất khó để kết dính các ống đo bằng PTFE và thép không gỉ. Mặc dù quá trình liên kết giữa PTFE và ống đo thép chịu axit đã bị phá vỡ, nhưng lớp lót của một số sản phẩm vẫn tiếp xúc chặt chẽ với ống đo thép chịu axit. Vì vậy, cần quan tâm đến sự thay đổi nhiệt độ và áp suất của lưu chất trong quá trình sử dụng.
Đo nhiệt độ gây ra bởi áp suất âm và sốc nhiệt sẽ dễ làm cho lớp lót bị tách khỏi ống đo, bong ra, vỡ ra làm rò rỉ niêm phong điện cực và gây hỏng đầu ra của dụng cụ. Ổn định, thậm chí bị hư hỏng.
Ba loại nhựa còn lại kém hơn một chút so với PTFE về khả năng chống ăn mòn, nhưng tất cả chúng đều có thể được đúc phun hoặc làm dẻo và áp dụng các biện pháp như thêm lưới thép không gỉ hoặc ống đo bằng thép không gỉ thành bên trong và mặt cuối mặt bích để tạo rãnh đuôi bồ câu. Chất dẻo đúc phun được kết hợp với nó. Nó cứng hơn và có thể giải quyết tốt hơn vấn đề sốc nhiệt và áp suất âm của chất lỏng.
>>> Tham khảo: Mua đồng hồ nước điện tử ở đâu? <<<
