金屬轉(zhuǎn)子流量計葉片表面水泥清洗方法研究

金屬轉(zhuǎn)子流量計作為面積式流量計的一種，上海自儀公司具有簡單、直觀、對介質(zhì)條件要求低等特點，使其在高溫高壓、強腐蝕介質(zhì)等惡劣流量測量環(huán)境下被廣泛使用，因此對流量計的維護(hù)保養(yǎng)成為保證測量數(shù)據(jù)客觀準(zhǔn)確的重要手段。尤其是金屬轉(zhuǎn)子表面附著物直接影響了測量精度，對金屬轉(zhuǎn)子的清洗成為流量計維護(hù)保養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)。本文著重討論等金屬流量計葉片清洗方法及等離子清洗技術(shù)清洗轉(zhuǎn)子葉片的可操作性。

金屬轉(zhuǎn)子流量計的使用較為廣泛，在易燃、易爆、高溫、高壓和強腐蝕介質(zhì)環(huán)境中都可使用。由于測量檢測環(huán)境惡劣，為保證測量精度，流量計在投用前準(zhǔn)備、使用中的維護(hù)和停用后需進(jìn)行清洗保養(yǎng)。對轉(zhuǎn)子這種微小精密部件的清洗通常使用化學(xué)試劑清洗法及電磁感應(yīng)法。試劑清洗易產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)效應(yīng)，電磁感應(yīng)法則產(chǎn)生電化學(xué)現(xiàn)象、極化電勢和觸媒作用，都會影響流量計的測量精度甚至產(chǎn)生二次污染破壞流量計。

等離子清洗是一種全新的高科技技術(shù)，利用等離子體轟擊被清洗物表面來達(dá)到常規(guī)清洗方法無法達(dá)到的效果。等離子清洗在橡膠塑料、汽車、電子、醫(yī)療、紡織纖維乃至航空航天領(lǐng)域已得到廣泛使用。上海自儀公司將結(jié)合等離子清洗的優(yōu)勢特點，討論等離子清洗轉(zhuǎn)子葉片的可行性及技術(shù)優(yōu)勢，為維護(hù)金屬轉(zhuǎn)子流量計提供安全實用的方式方法。

1 流量計量技術(shù)及流量計

能量轉(zhuǎn)換是一切生產(chǎn)過程和科學(xué)實驗的基礎(chǔ)，流量和壓力、溫度并列稱為三大檢測參數(shù)。對于已知流體，只要掌握這三個參數(shù)就可通過計算得出其具有的能量，所以在能量轉(zhuǎn)換的測量中必須準(zhǔn)確測量這三個參數(shù)。因此流量計和壓力、溫度儀表一樣成為非常重要的應(yīng)用。

1.1 流量計現(xiàn)狀、分類與常用術(shù)語

測量流體流量的儀器為流量計，可測量流量的體積和質(zhì)量。進(jìn)入新世紀(jì)，由于工業(yè)發(fā)展對能量計算的需求急劇增長，促使流量儀表在測量原理逐漸成熟背景下發(fā)展出多種類型穩(wěn)定可靠的產(chǎn)品。傳統(tǒng)流量計有差壓式流量計、容積式流量計、浮子流量計、葉輪式流量計以及插入式流量計。新型流量計有超聲波流量計、流體振動流量計、科里奧利質(zhì)量流量計、熱式流量計、電磁流量計等。雖然現(xiàn)有流量計種類眾多并各具特點，但是研發(fā)一種適應(yīng)所有測量需求的流量計依然是業(yè)界追求的目標(biāo)。流量計常用術(shù)語有流量范圍、儀表系數(shù)、流量系數(shù)、壓力損失、線性度、誤差與精度、重復(fù)精度。

1.2 轉(zhuǎn)子流量計結(jié)構(gòu)

轉(zhuǎn)子流量計主要由表頭與主體兩部分組成。

1.3 轉(zhuǎn)子流量計工作原理及誤差特性

轉(zhuǎn)子流量計一部分是由下至上逐漸擴大的錐管，另一部分是錐管中可以上下自由移動的轉(zhuǎn)子。工作中被測流體經(jīng)錐管下端流入沖擊轉(zhuǎn)子所產(chǎn)生的作用力將轉(zhuǎn)子托起升高。同時，被測流體流經(jīng)錐形管壁間的環(huán)形斷面，從上端流出。轉(zhuǎn)子受力處于平衡狀態(tài)停留在某一高度位置與所通過的流量有相對應(yīng)的關(guān)系。所以，通過觀測轉(zhuǎn)子在錐形管中的位置來求得當(dāng)時的流量值。

流量計基本誤差表示為：

由于實測時V 是未知的，所以常用相對誤差來表示：

V=Nv 式中I 流量計示值；V 實際通過流量計值；N 計量元件旋轉(zhuǎn)次數(shù)；v 每轉(zhuǎn)一周排除流體體積。

2 流量計維護(hù)

流量計的維護(hù)中對儀器設(shè)備元件的清洗是保證其正常工作的重要手段。安全的維護(hù)保養(yǎng)工作可保證儀器的測量精度，延長使用壽命，減少對工作、自然環(huán)境污染。

2.1 等離子清洗技術(shù)

等離子清洗plasma cleaner 也叫等離子表面處理。等離子體是物質(zhì)的第四態(tài)，不同于物質(zhì)的固液汽三態(tài)，等離子體包括離子、電子、原子、活性基團(tuán)、激發(fā)態(tài)的核素( 亞穩(wěn)態(tài))、光子等。等離子清洗即是利用這些活性組分來處理清洗物表面，實現(xiàn)清潔、涂覆、改性、光刻膠灰化的目的。其工作原理是在真空腔室中，射頻電源在壓力下起輝產(chǎn)生無序的高能量等離子體轟擊被清洗物體表面。清洗結(jié)構(gòu)由控制單元、真空腔及真空泵組成。其中控制電源頻率有40KHz、13.56MHz、2.45GHz 三種，系統(tǒng)控制有半自動控制、電腦控制、PLC 控制。真空腔由不銹鋼及石英腔兩種材質(zhì)，真空泵也分干泵和油泵兩種。

2.2 等離子清洗技術(shù)優(yōu)勢

⑴經(jīng)等離子清洗后被清洗物是干燥的，無需像其它清洗方法再進(jìn)行干燥處理，提高效率。

⑵使操作者遠(yuǎn)離有害試劑的危害，降低對環(huán)境的污染。

⑶避免濕法清洗的直接接觸使微小精密部件破損變形。

⑷等離子體的無序性使它可以深入清洗微細(xì)孔眼及凹陷部位，對清洗物形狀沒有要求且清洗效果優(yōu)于試劑清洗。

⑸工藝流程短，只有幾分鐘，極大提高效率。

⑹工作真空條件約100Pa，容易達(dá)到要求，設(shè)備成本低性價比高于有機溶劑洗發(fā)。

⑺適用材料廣泛，金屬、半導(dǎo)體、氧化物、聚氯乙烯、聚四氟乙烯、聚酰亞胺、聚酯、環(huán)氧樹脂等高聚物都可以適用等離子體處理。

⑻可改善材料表面性能，提高潤濕性和膜粘著力等。

2.3 等離子清洗技術(shù)應(yīng)用

清洗設(shè)備產(chǎn)生的等離子體在真空環(huán)境下的活性能量幾乎破壞所有的化學(xué)鍵，在所有暴露表面引起化學(xué)反應(yīng)。清洗過程中，無機氣體被激發(fā)為等離子態(tài)，氣相物質(zhì)吸附在固體表面，被吸附基團(tuán)與固體表面分子解析形成氣相，反應(yīng)殘余物脫離表面。

實驗中，金屬轉(zhuǎn)子葉片上的水、泥附著物徹底得到清除，去除表面難揮發(fā)油污，提高了表面活性。通過測量，轉(zhuǎn)子的重量、顯微形狀、表面平整度都沒有明顯變化。使用效果全方位優(yōu)于試劑清洗法。

3 結(jié)語

等離子清洗技術(shù)在橡膠行業(yè)應(yīng)用也非常成熟，實驗中借鑒其它行業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用經(jīng)驗，解決了清洗金屬轉(zhuǎn)子體積小、形狀特殊、易腐蝕變形等難題。使清洗轉(zhuǎn)子葉片達(dá)到高效、簡單、安全的目的。使離子清洗技術(shù)的應(yīng)用更加普及并拓寬了范圍。