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摘 要
随着烧碱重要性的提高，制碱技术也在不断更新与发展。从隔膜法制碱方法到离子膜法制碱方法，技术水平也在不断的提高。其中离子膜法制碱技术是更高效、更清洁、自动化控制水平更高的一种制碱技术。随着离子膜烧碱工艺的不断完善，质量流量计也在不断的更新和改进，它输出的检测信号使整个工艺过程自动化控制水平也在不断的提高。
关键词：离子膜法烧碱工艺，质量流量计，特点与使用
中图分类号；TQ114.2
绪论
烧碱，（学名氢氧化钠）是可溶性的强碱，它被广泛应用于与人们日常生活息息相关的产品制造。近年来，随着中国国民经济的发展，烧碱在各行各业中的应用也越来越重要。随着烧碱重要性的提高，制碱技术也在不断更新与发展。从隔膜法制碱方法到离子膜法制碱方法，技术水平也在不断的提高。其中离子膜法制碱技术是更高效、更清洁、自动化控制水平更高的一种制碱技术。本文主要针对仪表中的质量流量计在离子膜烧碱工艺中的重要性与使用进行阐述。
一、离子膜烧碱工艺中烧碱指标检测必要性
1.1、烧碱浓度对电流效率的影响
碱溶液浓度和阴极侧率下降，导致离子浓度的增加，电流效率的增加；；但随着烧碱浓度继续增加，膜中OH-浓度增加，当烧碱浓度超过35%～36%以后，膜中OH-浓度的增大就会起决定作用，使得电流效率明显下降。所以离子膜最佳的电流效率是在烧碱的浓度为32%时。
1.2、烧碱浓度对烧碱中含盐量的影响
随着烧碱浓度的增加，膜中含水率降低，从而抑制了CL-向阴极室的渗透速度，因此随着烧碱浓度的升高，碱盐含量就会减少。
由以上分析可知，烧碱的浓度和燒碱的流量是生产中的重要技术指标，所以其中对浓度和流量的检测就变得非常必要。在项目中由于现场情况与用户的要求，测量烧碱的密度和流量选用的仪表类型很多，根据现场安装、使用与成本等多方面考虑，通常选用质量流量计。它不仅能够同时测量烧碱的流量和密度，比选择两台仪表分别进行测量大大减少了安装的管道，节省了成本，而且质量流量计的安装简便，操作方便，节省了后期维护的人力与物力。下面着重介绍质量流量计的原理与使用。
二、质量流量计的工作原理和特点
2.1、质量流量计的原理
质量流量计根据测量方法不同，有很多分类，这里着重介绍科氏力质量流量计。科氏力的概念是由法国数学家加斯帕德.古斯塔夫.科里奥利在1835年首次提出的概念。科氏力，是对旋转体系中进行直线运动的质点由于惯性相对于旋转体系产生的直线运动的偏移的一种描述。科里奥利力的计算公式如下：
F=2m ω*v
F为科里奥利力；m为粒子的质量；v为粒子的运动速度；ω为旋转体系的角速度。科氏力质量流量计就是利用流体在振动管中流动而产生与质量流量成正比的科里奥利力的原理来直接测量质量流量的仪表。质量流量计让被测量的流体通过一个转动或者振动中的测量管，流体在管道中的流动相当于直线运动，测量管的转动或振动会产生一个角速度，由于转动或振动是受到外加电磁场驱动的，有着固定的频率，因而流体在管道中受到的科里奥利力仅与其质量和运动速度有关，而质量和运动速度即流速的乘积就是需要测量的质量流量，因而通过测量流体在管道中受到的科里奥利力，便可以测量其质量流量。
质量流量计是由传感器和变送器两部分组成的。传感器内由两根Ω弯形的测量管构成，当流体由入口进入，被分流管分成两路，保证了100%的介质流经测量管。
在每个测量管上，均有一组磁铁线圈组，我们称之为入口检测线圈和出口检测线圈。由于相对振动，线圈在磁铁的磁场做切割磁力线的运动，在内部回路产生交流电信号。该信号能准确地反映线圈组间的相对位移和相对速度。Ω形测量管带有驱动线圈，在直管部分的中间位置，使测量管产生振动。由于流动方向改变，产生科里奥利力。在驱动线圈前的流体产生的力，与驱动线圈之后产生的力方向相反，结果前后两组线圈产生相位差，而且其相位差与流量大小成正比关系。这样，可以利用相位差作为质量流量的标定系数，来获得质量流量。通过对管道中流体的科里奥利力的测量，可以得到流体的质量流量，然后我们可以计算出流体的密度。
2.2、质量流量计的特点与优势
在离子膜烧碱工艺中，目前普遍使用质量流量计，它自身的特点较其他测量产品有很大的优势。质量流量计的特点总结来说有以下几点：
第一、科氏力效应的产生，须要流向的改变，在装置中Ω形测量管实际改变了流向4次，所以可产生4倍的科氏力，这样即使的流速V和频率ω较低也能输出较高质量的信号。
第二、不需要通过缩管来使流速增加，较低的压力损耗。即使口径相同，测量管和他产品的区别设计就是管径粗，所以流速相对慢，这样流体就会产生相对比较低的摩擦，所以达到降低压力损耗的目的。
第三、 在测量流体是油品时，由于油品会产生静电，安全规定要求流速限制在5米/秒以下。Ω形测量管流速较慢，不需要采用较大尺寸的口径，从而节约了成本。
第四、 Ω形测量管采用的是扭动式摆动，因而管壁所受到的应力平均分布在管子的总长上，不会出现应力点。从而降低操作频率，避免产生金属疲劳。
第五、质量流量计通过设置不仅可以输出流体的密度，也可以输出流体的流量，这样可以减少管道和仪表的设置，节约了成本。
第六、质量流量计较高精度的数字信号处理优势确保了对质量流量有更加精确和稳定的测量，从而达到高水准的自动化控制。
三、质量流量计的安装与使用
3.1、质量流量计的安装
质量流量计可垂直、水平或与水平位置成任意角度安装，但是，安装管道必须确保测量管道总是充满液体。避免在管道系统最高点安装，因为这里会采集到气泡。新安装的管道通常含有异物，所以安装流量计前冲洗管道以除去它们，这不仅有助于防止损坏流量计，还可避免由于异物产生错误信号。在管道上安装流量计前，在法兰上安装保护片。
3.2质量流量计的使用
3.2.1通过前面板上的按键进行数据设定。
3.2.2通过HART通信装置进行操作
结 论
本文阐述了在离子膜烧碱法工艺中使用质量流量计的必要性和特点，随着离子膜烧碱法工艺的要求，为了能够更精确、更稳定的进行自动化控制，使用质量流量计检测烧碱的指标很重要，也很必要，它不但可以减轻工人劳动强度，而且更准确、可靠，满足了指标考核和生产需要。
参考文献
[1] 程殿彬·离子膜法制碱生产技术，化学工业出版社
[2] 邢家悟·离子膜法制烧碱操作问答，化学工业出版社
[3] 王俊杰·检测技术与仪表，武汉理工大学出版社
[4] 《中国氯碱》2003年04期
随着烧碱重要性的提高，制碱技术也在不断更新与发展。从隔膜法制碱方法到离子膜法制碱方法，技术水平也在不断的提高。其中离子膜法制碱技术是更高效、更清洁、自动化控制水平更高的一种制碱技术。随着离子膜烧碱工艺的不断完善，质量流量计也在不断的更新和改进，它输出的检测信号使整个工艺过程自动化控制水平也在不断的提高。
关键词：离子膜法烧碱工艺，质量流量计，特点与使用
中图分类号；TQ114.2
绪论
烧碱，（学名氢氧化钠）是可溶性的强碱，它被广泛应用于与人们日常生活息息相关的产品制造。近年来，随着中国国民经济的发展，烧碱在各行各业中的应用也越来越重要。随着烧碱重要性的提高，制碱技术也在不断更新与发展。从隔膜法制碱方法到离子膜法制碱方法，技术水平也在不断的提高。其中离子膜法制碱技术是更高效、更清洁、自动化控制水平更高的一种制碱技术。本文主要针对仪表中的质量流量计在离子膜烧碱工艺中的重要性与使用进行阐述。
一、离子膜烧碱工艺中烧碱指标检测必要性
1.1、烧碱浓度对电流效率的影响
碱溶液浓度和阴极侧率下降，导致离子浓度的增加，电流效率的增加；；但随着烧碱浓度继续增加，膜中OH-浓度增加，当烧碱浓度超过35%～36%以后，膜中OH-浓度的增大就会起决定作用，使得电流效率明显下降。所以离子膜最佳的电流效率是在烧碱的浓度为32%时。
1.2、烧碱浓度对烧碱中含盐量的影响
随着烧碱浓度的增加，膜中含水率降低，从而抑制了CL-向阴极室的渗透速度，因此随着烧碱浓度的升高，碱盐含量就会减少。
由以上分析可知，烧碱的浓度和燒碱的流量是生产中的重要技术指标，所以其中对浓度和流量的检测就变得非常必要。在项目中由于现场情况与用户的要求，测量烧碱的密度和流量选用的仪表类型很多，根据现场安装、使用与成本等多方面考虑，通常选用质量流量计。它不仅能够同时测量烧碱的流量和密度，比选择两台仪表分别进行测量大大减少了安装的管道，节省了成本，而且质量流量计的安装简便，操作方便，节省了后期维护的人力与物力。下面着重介绍质量流量计的原理与使用。
二、质量流量计的工作原理和特点
2.1、质量流量计的原理
质量流量计根据测量方法不同，有很多分类，这里着重介绍科氏力质量流量计。科氏力的概念是由法国数学家加斯帕德.古斯塔夫.科里奥利在1835年首次提出的概念。科氏力，是对旋转体系中进行直线运动的质点由于惯性相对于旋转体系产生的直线运动的偏移的一种描述。科里奥利力的计算公式如下：
F=2m ω*v
F为科里奥利力；m为粒子的质量；v为粒子的运动速度；ω为旋转体系的角速度。科氏力质量流量计就是利用流体在振动管中流动而产生与质量流量成正比的科里奥利力的原理来直接测量质量流量的仪表。质量流量计让被测量的流体通过一个转动或者振动中的测量管，流体在管道中的流动相当于直线运动，测量管的转动或振动会产生一个角速度，由于转动或振动是受到外加电磁场驱动的，有着固定的频率，因而流体在管道中受到的科里奥利力仅与其质量和运动速度有关，而质量和运动速度即流速的乘积就是需要测量的质量流量，因而通过测量流体在管道中受到的科里奥利力，便可以测量其质量流量。
质量流量计是由传感器和变送器两部分组成的。传感器内由两根Ω弯形的测量管构成，当流体由入口进入，被分流管分成两路，保证了100%的介质流经测量管。
在每个测量管上，均有一组磁铁线圈组，我们称之为入口检测线圈和出口检测线圈。由于相对振动，线圈在磁铁的磁场做切割磁力线的运动，在内部回路产生交流电信号。该信号能准确地反映线圈组间的相对位移和相对速度。Ω形测量管带有驱动线圈，在直管部分的中间位置，使测量管产生振动。由于流动方向改变，产生科里奥利力。在驱动线圈前的流体产生的力，与驱动线圈之后产生的力方向相反，结果前后两组线圈产生相位差，而且其相位差与流量大小成正比关系。这样，可以利用相位差作为质量流量的标定系数，来获得质量流量。通过对管道中流体的科里奥利力的测量，可以得到流体的质量流量，然后我们可以计算出流体的密度。
2.2、质量流量计的特点与优势
在离子膜烧碱工艺中，目前普遍使用质量流量计，它自身的特点较其他测量产品有很大的优势。质量流量计的特点总结来说有以下几点：
第一、科氏力效应的产生，须要流向的改变，在装置中Ω形测量管实际改变了流向4次，所以可产生4倍的科氏力，这样即使的流速V和频率ω较低也能输出较高质量的信号。
第二、不需要通过缩管来使流速增加，较低的压力损耗。即使口径相同，测量管和他产品的区别设计就是管径粗，所以流速相对慢，这样流体就会产生相对比较低的摩擦，所以达到降低压力损耗的目的。
第三、 在测量流体是油品时，由于油品会产生静电，安全规定要求流速限制在5米/秒以下。Ω形测量管流速较慢，不需要采用较大尺寸的口径，从而节约了成本。
第四、 Ω形测量管采用的是扭动式摆动，因而管壁所受到的应力平均分布在管子的总长上，不会出现应力点。从而降低操作频率，避免产生金属疲劳。
第五、质量流量计通过设置不仅可以输出流体的密度，也可以输出流体的流量，这样可以减少管道和仪表的设置，节约了成本。
第六、质量流量计较高精度的数字信号处理优势确保了对质量流量有更加精确和稳定的测量，从而达到高水准的自动化控制。
三、质量流量计的安装与使用
3.1、质量流量计的安装
质量流量计可垂直、水平或与水平位置成任意角度安装，但是，安装管道必须确保测量管道总是充满液体。避免在管道系统最高点安装，因为这里会采集到气泡。新安装的管道通常含有异物，所以安装流量计前冲洗管道以除去它们，这不仅有助于防止损坏流量计，还可避免由于异物产生错误信号。在管道上安装流量计前，在法兰上安装保护片。
3.2质量流量计的使用
3.2.1通过前面板上的按键进行数据设定。
3.2.2通过HART通信装置进行操作
结 论
本文阐述了在离子膜烧碱法工艺中使用质量流量计的必要性和特点，随着离子膜烧碱法工艺的要求，为了能够更精确、更稳定的进行自动化控制，使用质量流量计检测烧碱的指标很重要，也很必要，它不但可以减轻工人劳动强度，而且更准确、可靠，满足了指标考核和生产需要。
参考文献
[1] 程殿彬·离子膜法制碱生产技术，化学工业出版社
[2] 邢家悟·离子膜法制烧碱操作问答，化学工业出版社
[3] 王俊杰·检测技术与仪表，武汉理工大学出版社
[4] 《中国氯碱》2003年04期