输水管道流量计内衬的合理选择及加工工艺的简要介绍
点击次数：2000 发布时间：2021-01-16 13:40:57
在输水管道流量计的选型过程中，作为一名合格的工控技术人员，需要对于输水管道流量计的选型中必须涉及到的重要的参数加以了解，才能对于所需流量计作一个正确的选型。这些参数主要包括以下几点：1、压力 2、温度 3、测量介质 4、管道材质 5、管道直径 ，判断介质是否高温、有腐蚀性、还要知道介质的导电系数。本文针对于输水管道流量计的内衬如何选择，及对于内衬的加工工艺作简要的介绍。
输水管道流量计为什么要进行衬里，这跟输水管道流量计的测量原理说起。输水管道流量计一般有一组线圈和两个电*，当然现在有的某些型号为了增强测量效果，也有采用三个电*的。输水管道流量计的线圈的作用是给流体加上一个电场，流动的导电液体相当于一个导体，根据法拉*电磁感应定律当导体切割磁力线时会相应产生一个与速度成正比的电动势，电*的作用就是测量这个感应电动势，所以测量管内只有电*是与导电液体相连的，其他部分是内衬，要保证绝缘，输水管道流量计才能正常工作。如果有磁场的那段金属管道也与液体相接触，输水管道流量计所测的导电液体和金属管之间短路了，就会有导电，就会将电势导走使输水管道流量计无法测量电势。所以输水管道流量计的内部都是有衬里的。
在测量流量时，导电性液体以速度V流过垂直于流动方向的磁场，导电性液体的流动感应出一个与平均流速成正比的电压，其感应电压信号通过二个或二个以上与液体直接接触的电*捡出，并通过电缆送至转换器通过智能化处理，然后LCD显示或转换成标准信号4～20ma和0-1khz输出。这样，输水管道流量计就能测出导电流体的流量了。
输水管道流量计只能测量导电液体的流量，所以内部都要有衬里。输水管道流量计的衬里材料：在输水管道流量计的生产与制造中，为满足测量管对于将来的测量中的粗糙度要求，往往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。对于不同的管道衬里，加工的工艺各不相同，这里简述的不同衬里的工艺要点，提请流量计制造者参考。按照测量的规范要求，用于测量衬里的介质大致有以下几种：
一、氯丁橡胶：
氯丁橡胶的耐磨性能非常强，所以对于有颗粒的流体具有很好的适应性，适于DN300 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*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。
二、聚氯酯：
聚氨酯橡胶，又叫Polyurethane。
拥有*好的耐磨性能，但对于腐蚀性就显得能力不足了，且温度不得超过80℃，一般用于对耐磨要求比较高的工矿环境，如矿浆煤浆等介质的测量。
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：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。这种衬里主要的缺点是耐负压不高，受温度影响大，粘接往往不可靠。
三、氟塑料：
对于输水管道流量计，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。
四、聚四氟乙烯，也叫PTFE，也叫F4。
比较常用的内衬材质之一，因为其化学性质稳定，所以一般用于卫生级液体或强腐蚀液体，如浓酸浓碱等。
五、聚全氟乙丙烯，也叫F46。
此种材质与PTFE类似，但耐磨性能强于PTFE材质，同样介质温度*高可达100℃。
六、陶瓷材质
陶瓷无疑是所有输水管道流量计内衬材质中*好的，绝对的高端产品，**缺点就是价格不接地气，制作过程复杂，对工艺要求*高，售价超高。
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输水管道流量计为什么要进行衬里，这跟输水管道流量计的测量原理说起。输水管道流量计一般有一组线圈和两个电*，当然现在有的某些型号为了增强测量效果，也有采用三个电*的。输水管道流量计的线圈的作用是给流体加上一个电场，流动的导电液体相当于一个导体，根据法拉*电磁感应定律当导体切割磁力线时会相应产生一个与速度成正比的电动势，电*的作用就是测量这个感应电动势，所以测量管内只有电*是与导电液体相连的，其他部分是内衬，要保证绝缘，输水管道流量计才能正常工作。如果有磁场的那段金属管道也与液体相接触，输水管道流量计所测的导电液体和金属管之间短路了，就会有导电，就会将电势导走使输水管道流量计无法测量电势。所以输水管道流量计的内部都是有衬里的。
在测量流量时，导电性液体以速度V流过垂直于流动方向的磁场，导电性液体的流动感应出一个与平均流速成正比的电压，其感应电压信号通过二个或二个以上与液体直接接触的电*捡出，并通过电缆送至转换器通过智能化处理，然后LCD显示或转换成标准信号4～20ma和0-1khz输出。这样，输水管道流量计就能测出导电流体的流量了。
输水管道流量计只能测量导电液体的流量，所以内部都要有衬里。输水管道流量计的衬里材料：在输水管道流量计的生产与制造中，为满足测量管对于将来的测量中的粗糙度要求，往往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。对于不同的管道衬里，加工的工艺各不相同，这里简述的不同衬里的工艺要点，提请流量计制造者参考。按照测量的规范要求，用于测量衬里的介质大致有以下几种：
一、氯丁橡胶：
氯丁橡胶的耐磨性能非常强，所以对于有颗粒的流体具有很好的适应性，适于DN300 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*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。
二、聚氯酯：
聚氨酯橡胶，又叫Polyurethane。
拥有*好的耐磨性能，但对于腐蚀性就显得能力不足了，且温度不得超过80℃，一般用于对耐磨要求比较高的工矿环境，如矿浆煤浆等介质的测量。
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：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。这种衬里主要的缺点是耐负压不高，受温度影响大，粘接往往不可靠。
三、氟塑料：
对于输水管道流量计，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。
四、聚四氟乙烯，也叫PTFE，也叫F4。
比较常用的内衬材质之一，因为其化学性质稳定，所以一般用于卫生级液体或强腐蚀液体，如浓酸浓碱等。
五、聚全氟乙丙烯，也叫F46。
此种材质与PTFE类似，但耐磨性能强于PTFE材质，同样介质温度*高可达100℃。
六、陶瓷材质
陶瓷无疑是所有输水管道流量计内衬材质中*好的，绝对的高端产品，**缺点就是价格不接地气，制作过程复杂，对工艺要求*高，售价超高。
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