西门子电磁流量计
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工作原理 结构和材料 转换器功能 特点 西门子产品 选型 行业应用
导电性液体（通常大于5us/cm）流过垂直于流动方向的磁场 感应出一个与平均流速成正比的感应电压（毫伏级） 该电压信号被两个与液体直接接触（或间接感应）的电极检出 信号继续传送至转换器做下一步的信号处理
u=B*v*D*K D = 电极的间距 = 测量导管的内径
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MAG1100/MAG1100Food
工作原理 结构和材料 转换器功能 特点 西门子产品 选型 行业应用
口径 MAG1100 2.5～100 陶瓷 10～100 PFA PFA HC 衬里和电极 陶瓷 Pt PFA -30 ~ 130℃ 温度 陶瓷 -20 ~ 150℃ 陶瓷 -20 ~ 200℃（高温型） 7ME6110MLFB 7ME6120- （高温型） MAG1100Food 10～100 陶瓷 10～100 PFA PFA HC 陶瓷 Pt
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划时代的水表
工作原理 结构和材料 转换器功能 特点 西门子产品 选型 行业应用
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电磁流量转换器功能
4~20mA
工作原理 结构和材料 转换器功能 特点 西门子产品 选型 行业应用
流量信号
0~10KHz 继电器 控制输入 通讯模块 Hart / Profibus 显示和操作面板 220/24 电源
1832年法拉第尝试在泰晤士河滑铁卢桥头两岸试验，结果失败。 原因: 电化学反应（极化）、地磁场太弱、河床短路等原因。 50年代开始许多国家生产电磁流量计。 70年代初，直流矩形波励磁电磁流量计现世，一直至今，目前市 场上，绝大多数是直流矩形波励磁。
市场上真正的两线制电磁流量计，很低的功耗，但能制造的口径 有限，一般在100毫米以下，实际使用有限制。
K = 仪表系数（工艺离散性所导致）
流量只与感应电压有关，呈线性关系
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电磁流量计的励磁
工作原理 结构和材料 转换器功能 特点 西门子产品 选型 行业应用
直流励磁：直流电流驱动线圈产生磁场或永久磁铁，极少应用。
交流励磁：工频市电供电励磁，结构、电路简单，信号强，致命 的缺点是易受工频干扰。
25～2000 软橡胶 25～600 硬橡胶 15～300 PTFE DN 15～100 PFA 15～600 PTFE 15～100 PFA 软/硬橡胶 316Ti /HC （接地电极材料相同） 衬里和电极 PTFE 316Ti /HC/Ta/Ti/Pt PFA HC/Ta/Pt
温度
MLFB
page 19
分体型必需，而且要改装。
FDK:08U1005
FDK:085U1018 FDK:085U1053
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MAG8000/8000CT
MAG8000 MAG8000CT OIML R49 50～300
工作原理 结构和材料 转换器功能 特点 西门子产品 选型 行业应用
温度 MLFB
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MAG3100
工作原理 结构和材料 转换器功能 特点 西门子产品 选型 行业应用
MAG3100 MAG3100HT MAG3100P 15～300 PTFE 15～100 PFA PTFE HC PFA HC PTFE -20~130℃ PFA -20~150℃
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电极的适用和禁用材料（举例）
介质 分子式 H2SO4 HNO3 浓度 ＞10% ＞10% ＞10% 盐酸 HCI ＜10% 氢氟酸 HF ≤20% 氢氧化钠 ≤75% ＞75% 废水 H2O Pt Pt 316,Ti, Pt Pt,Ti Pt 316,HC HC,Ti,Mo2Ti 其它材料 Ta Ta,HC,Mo2Ti Ta,HC,Mo2Ti,Ni Ta 温度 推荐材料 Ta,Pt Ta,Pt 禁用材料 HC,Ti,Mo2Ti HC,Ti,Mo2Ti HC,Ti,Pt,Mo2Ti
可以测量导电介质，耐腐蚀； 工作原理 结构和材料 转换器功能 特点 西门子产品 选型 行业应用 无阻流部件，不滞留介质，几乎无压损； 可双向流量测量； 测量体积流量，不受温度、密度、粘度、电导率变化影响；
口径范围宽，2～3000mm；
具有极大测量范围，100:1
~1000:1；
输出信号和流量成线性关系； 不可测量气体，以及含有大量气体的液体； 不能测量电导率太低的液体； 温度过高和过低的介质无法测量； 比较容易感受外界干扰。
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MAG3100
工作原理 结构和材料 转换器功能 特点 西门子产品 选型 行业应用
衬里和电极 DN MAG3100 MAG3100HT MAG3100P 25～2000 软橡胶 25～600 硬橡胶 15～300 PTFE 15～300 PTFE 15～600 PTFE 15～100 PFA 15～100 PFA 15～100 PFA 软/硬橡胶 316Ti /HC （接地电极材料相同） PTFE 316Ti /HC/Ta/Ti/Pt PFA HC/Ta/Pt 软橡胶 0~70℃ PTFE -20~130℃ 硬橡胶 0~95℃ PTFE -20~130℃ PTFE -20~180℃ PTFE -20~100℃ PFA -20~150℃ PFA -20~150℃ PFA -20~100℃ 7ME63107ME63207ME6340Protection notice / Copyright notice
PFA -30 ~ 130℃ 陶瓷 -20 ~ 150℃
7ME6140Protection notice / Copyright notice
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MAG1100Food的接头
工作原理 结构和材料 转换器功能 特点 西门子产品 选型 行业应用
直接在MLFB中选取
7ME6140-**B**-****
励磁电流小，信号弱，能抗工频干扰。 通常的励磁电流的峰值在125mA. 信 号峰值在0.1~1 mV.m/s。
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电磁流量传感器结构
工作原理
结构和材料
转换器功能 特点 西门子产品 选型 行业应用
电极信号线 电极 不锈钢 测量导管 内衬 励磁线圈
MAG1100 PVDF DN2~10
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MAG1100精度
工作原理 结构和材料 转换器功能 特点 西门子产品 选型 行业应用
+/- 0.25 % MAG6000
PFA 衬里: +/- 0.5 %
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了解西门子的电磁流量计
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Welcome
石海林 过程仪表部 021- 3889 3521 hailin.shi@siemens.com
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西门子的电磁流量计家族
s
Protection notice / Copyright notice
直流矩形波（方波）励磁：采用经过调制的恒流电流励磁，磁场 强度稳定，抗工频干扰好，零点稳定，仪表精度大大提高。其中 有单频，双频之分，能适合不同的应用场合。
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page 5
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电磁流量计的技术变迁
工作原理 结构和材料 转换器功能 特点 西门子产品 选型 行业应用
无电极的电容式电磁流量计，用电容耦合来检取信号，可以测量 较低电导率的介质，同样能制造的口径有限。
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交流和直流矩形波励磁
工作原理 结构和材料 转换器功能 特点 西门子产品 选型 行业应用
励磁电流大，达安培级，信号强， 易受工频干扰，结构笨重。
聚四氟乙烯（PTFE）180 º C，耐腐蚀性特好，除了它能与熔融 的碱金属、氟和强的氟化物以及高于300 º C的氢氧化钠反应外， 几乎对所有常用的化学品和溶剂都不反应。 缺点：耐磨性差，在高温情况下不能承受负压。 PFA （可溶性聚四氟乙烯） 可模压成形生产，带与导管内壁固 定的不锈钢衬网，以增加结构强度，故而能承受负压。 橡胶 70 º C，耐腐蚀性和耐磨性均一般，价格低，最常用。 EPDM（三元乙丙橡胶）90 º C，是一种通用合成橡胶，具有优 良的化学稳定性，能在生产现场直接粘贴成型衬里。 陶瓷 99.9%纯度的Al2O3，200 º C，耐腐蚀性好 （除氢氟酸等 强酸外），耐磨性极好，热膨胀系数小，尺寸稳定，但性脆， 怕温度剧变，易碎，运输安装尤要小心。
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基本原理——法拉弟电磁感应定律
工作原理 结构和材料 转换器功能 特点 西门子产品 选型 行业应用
u = B * v* D B = 磁场强度 v = 流体流速 D = 切割磁力线的导线有效长度
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电磁流量传感器工作原理
口径 衬里和电极 温度 MLFB
+/- 0.4% ± 2mm/s 25～600
EPDM / HC （接地电极材料相同） 0 ~ 70℃ 0.1 ~ 30℃ 7ME68107ME6820-
MAG8000
MAG8000CT
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MAG5100W
工作原理 结构和材料 转换器功能 特点 西门子产品 选型 行业应用
口径 设计 25-40 mm 50-300 mm 350-1200 mm
直管
缩管
硬橡胶/EPDM HC（有接地电极）
-10 ~ 70℃ 7ME6520-
直管
衬里 电极
温度 MLFB
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励磁电流
转换器输出励磁电流驱动励磁回路，然后把感应得到的 非标准流量信号，通过一系列的放大、去干扰等模拟和 数字化的处理，转换成标准的电流、频率信号，或者是 符合规范的数字信号输出到后位设备，以及现场的显示。
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电磁流量计的特点
软橡胶 0~70℃ 硬橡胶 0~95℃ PTFE -20~100℃ PFA -20~100℃ 7ME6310-
PTFE -20~130℃ PTFE -20~180℃ PFA -20~150℃ 7ME6320-
7ME6340-
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墙装支架和Sensorprom
工作原理 结构和材料 转换器功能 特点 西门子产品 选型 行业应用
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电磁流量传感器材料
测量导管： 不锈钢 外壳/法兰： 碳钢、不锈钢
工作原理
电极：不锈钢
1.4571/316Ti
结构和材料
转换器功能 特点 西门子产品 选型 行业应用
哈氏合金 HB 哈氏合金 HC 钛 Ti 钽 Ta 铂 Pt 接地环/接地电极：不锈钢 1.4571/316Ti 哈氏合金 HC 钽 Ta 对电极/接地环/接地电极的要求：耐介质腐蚀，无电化学反应干 扰。耐腐蚀问题很复杂，可查有关资料，但需注意，手册不代表 完全正确，原因是手册的数据是从试验室而来，介质纯。 http://www.coleparmer.com/techinfo/ChemComp.asp
工作原理
硫酸 硝酸
Βιβλιοθήκη Baidu
结构和材料
转换器功能 特点 西门子产品 选型 行业应用
Ta
NaOH
海水
过氧化氢
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Ti,HC
H2O2 30˚C Ta,Pt
Ta
其它材料
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电磁流量传感器衬里材料
工作原理
结构和材料
转换器功能 特点 西门子产品 选型 行业应用
导电性液体（通常大于5us/cm）流过垂直于流动方向的磁场 感应出一个与平均流速成正比的感应电压（毫伏级） 该电压信号被两个与液体直接接触（或间接感应）的电极检出 信号继续传送至转换器做下一步的信号处理
u=B*v*D*K D = 电极的间距 = 测量导管的内径
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MAG1100/MAG1100Food
工作原理 结构和材料 转换器功能 特点 西门子产品 选型 行业应用
口径 MAG1100 2.5～100 陶瓷 10～100 PFA PFA HC 衬里和电极 陶瓷 Pt PFA -30 ~ 130℃ 温度 陶瓷 -20 ~ 150℃ 陶瓷 -20 ~ 200℃（高温型） 7ME6110MLFB 7ME6120- （高温型） MAG1100Food 10～100 陶瓷 10～100 PFA PFA HC 陶瓷 Pt
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划时代的水表
工作原理 结构和材料 转换器功能 特点 西门子产品 选型 行业应用
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电磁流量转换器功能
4~20mA
工作原理 结构和材料 转换器功能 特点 西门子产品 选型 行业应用
流量信号
0~10KHz 继电器 控制输入 通讯模块 Hart / Profibus 显示和操作面板 220/24 电源
1832年法拉第尝试在泰晤士河滑铁卢桥头两岸试验，结果失败。 原因: 电化学反应（极化）、地磁场太弱、河床短路等原因。 50年代开始许多国家生产电磁流量计。 70年代初，直流矩形波励磁电磁流量计现世，一直至今，目前市 场上，绝大多数是直流矩形波励磁。
市场上真正的两线制电磁流量计，很低的功耗，但能制造的口径 有限，一般在100毫米以下，实际使用有限制。
K = 仪表系数（工艺离散性所导致）
流量只与感应电压有关，呈线性关系
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电磁流量计的励磁
工作原理 结构和材料 转换器功能 特点 西门子产品 选型 行业应用
直流励磁：直流电流驱动线圈产生磁场或永久磁铁，极少应用。
交流励磁：工频市电供电励磁，结构、电路简单，信号强，致命 的缺点是易受工频干扰。
25～2000 软橡胶 25～600 硬橡胶 15～300 PTFE DN 15～100 PFA 15～600 PTFE 15～100 PFA 软/硬橡胶 316Ti /HC （接地电极材料相同） 衬里和电极 PTFE 316Ti /HC/Ta/Ti/Pt PFA HC/Ta/Pt
温度
MLFB
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分体型必需，而且要改装。
FDK:08U1005
FDK:085U1018 FDK:085U1053
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MAG8000/8000CT
MAG8000 MAG8000CT OIML R49 50～300
工作原理 结构和材料 转换器功能 特点 西门子产品 选型 行业应用
温度 MLFB
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MAG3100
工作原理 结构和材料 转换器功能 特点 西门子产品 选型 行业应用
MAG3100 MAG3100HT MAG3100P 15～300 PTFE 15～100 PFA PTFE HC PFA HC PTFE -20~130℃ PFA -20~150℃
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电极的适用和禁用材料（举例）
介质 分子式 H2SO4 HNO3 浓度 ＞10% ＞10% ＞10% 盐酸 HCI ＜10% 氢氟酸 HF ≤20% 氢氧化钠 ≤75% ＞75% 废水 H2O Pt Pt 316,Ti, Pt Pt,Ti Pt 316,HC HC,Ti,Mo2Ti 其它材料 Ta Ta,HC,Mo2Ti Ta,HC,Mo2Ti,Ni Ta 温度 推荐材料 Ta,Pt Ta,Pt 禁用材料 HC,Ti,Mo2Ti HC,Ti,Mo2Ti HC,Ti,Pt,Mo2Ti
可以测量导电介质，耐腐蚀； 工作原理 结构和材料 转换器功能 特点 西门子产品 选型 行业应用 无阻流部件，不滞留介质，几乎无压损； 可双向流量测量； 测量体积流量，不受温度、密度、粘度、电导率变化影响；
口径范围宽，2～3000mm；
具有极大测量范围，100:1
~1000:1；
输出信号和流量成线性关系； 不可测量气体，以及含有大量气体的液体； 不能测量电导率太低的液体； 温度过高和过低的介质无法测量； 比较容易感受外界干扰。
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MAG3100
工作原理 结构和材料 转换器功能 特点 西门子产品 选型 行业应用
衬里和电极 DN MAG3100 MAG3100HT MAG3100P 25～2000 软橡胶 25～600 硬橡胶 15～300 PTFE 15～300 PTFE 15～600 PTFE 15～100 PFA 15～100 PFA 15～100 PFA 软/硬橡胶 316Ti /HC （接地电极材料相同） PTFE 316Ti /HC/Ta/Ti/Pt PFA HC/Ta/Pt 软橡胶 0~70℃ PTFE -20~130℃ 硬橡胶 0~95℃ PTFE -20~130℃ PTFE -20~180℃ PTFE -20~100℃ PFA -20~150℃ PFA -20~150℃ PFA -20~100℃ 7ME63107ME63207ME6340Protection notice / Copyright notice
PFA -30 ~ 130℃ 陶瓷 -20 ~ 150℃
7ME6140Protection notice / Copyright notice
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MAG1100Food的接头
工作原理 结构和材料 转换器功能 特点 西门子产品 选型 行业应用
直接在MLFB中选取
7ME6140-**B**-****
励磁电流小，信号弱，能抗工频干扰。 通常的励磁电流的峰值在125mA. 信 号峰值在0.1~1 mV.m/s。
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电磁流量传感器结构
工作原理
结构和材料
转换器功能 特点 西门子产品 选型 行业应用
电极信号线 电极 不锈钢 测量导管 内衬 励磁线圈
MAG1100 PVDF DN2~10
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MAG1100精度
工作原理 结构和材料 转换器功能 特点 西门子产品 选型 行业应用
+/- 0.25 % MAG6000
PFA 衬里: +/- 0.5 %
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了解西门子的电磁流量计
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Welcome
石海林 过程仪表部 021- 3889 3521 hailin.shi@siemens.com
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西门子的电磁流量计家族
s
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直流矩形波（方波）励磁：采用经过调制的恒流电流励磁，磁场 强度稳定，抗工频干扰好，零点稳定，仪表精度大大提高。其中 有单频，双频之分，能适合不同的应用场合。
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电磁流量计的技术变迁
工作原理 结构和材料 转换器功能 特点 西门子产品 选型 行业应用
无电极的电容式电磁流量计，用电容耦合来检取信号，可以测量 较低电导率的介质，同样能制造的口径有限。
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交流和直流矩形波励磁
工作原理 结构和材料 转换器功能 特点 西门子产品 选型 行业应用
励磁电流大，达安培级，信号强， 易受工频干扰，结构笨重。
聚四氟乙烯（PTFE）180 º C，耐腐蚀性特好，除了它能与熔融 的碱金属、氟和强的氟化物以及高于300 º C的氢氧化钠反应外， 几乎对所有常用的化学品和溶剂都不反应。 缺点：耐磨性差，在高温情况下不能承受负压。 PFA （可溶性聚四氟乙烯） 可模压成形生产，带与导管内壁固 定的不锈钢衬网，以增加结构强度，故而能承受负压。 橡胶 70 º C，耐腐蚀性和耐磨性均一般，价格低，最常用。 EPDM（三元乙丙橡胶）90 º C，是一种通用合成橡胶，具有优 良的化学稳定性，能在生产现场直接粘贴成型衬里。 陶瓷 99.9%纯度的Al2O3，200 º C，耐腐蚀性好 （除氢氟酸等 强酸外），耐磨性极好，热膨胀系数小，尺寸稳定，但性脆， 怕温度剧变，易碎，运输安装尤要小心。
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基本原理——法拉弟电磁感应定律
工作原理 结构和材料 转换器功能 特点 西门子产品 选型 行业应用
u = B * v* D B = 磁场强度 v = 流体流速 D = 切割磁力线的导线有效长度
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电磁流量传感器工作原理
口径 衬里和电极 温度 MLFB
+/- 0.4% ± 2mm/s 25～600
EPDM / HC （接地电极材料相同） 0 ~ 70℃ 0.1 ~ 30℃ 7ME68107ME6820-
MAG8000
MAG8000CT
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MAG5100W
工作原理 结构和材料 转换器功能 特点 西门子产品 选型 行业应用
口径 设计 25-40 mm 50-300 mm 350-1200 mm
直管
缩管
硬橡胶/EPDM HC（有接地电极）
-10 ~ 70℃ 7ME6520-
直管
衬里 电极
温度 MLFB
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励磁电流
转换器输出励磁电流驱动励磁回路，然后把感应得到的 非标准流量信号，通过一系列的放大、去干扰等模拟和 数字化的处理，转换成标准的电流、频率信号，或者是 符合规范的数字信号输出到后位设备，以及现场的显示。
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电磁流量计的特点
软橡胶 0~70℃ 硬橡胶 0~95℃ PTFE -20~100℃ PFA -20~100℃ 7ME6310-
PTFE -20~130℃ PTFE -20~180℃ PFA -20~150℃ 7ME6320-
7ME6340-
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墙装支架和Sensorprom
工作原理 结构和材料 转换器功能 特点 西门子产品 选型 行业应用
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电磁流量传感器材料
测量导管： 不锈钢 外壳/法兰： 碳钢、不锈钢
工作原理
电极：不锈钢
1.4571/316Ti
结构和材料
转换器功能 特点 西门子产品 选型 行业应用
哈氏合金 HB 哈氏合金 HC 钛 Ti 钽 Ta 铂 Pt 接地环/接地电极：不锈钢 1.4571/316Ti 哈氏合金 HC 钽 Ta 对电极/接地环/接地电极的要求：耐介质腐蚀，无电化学反应干 扰。耐腐蚀问题很复杂，可查有关资料，但需注意，手册不代表 完全正确，原因是手册的数据是从试验室而来，介质纯。 http://www.coleparmer.com/techinfo/ChemComp.asp
工作原理
硫酸 硝酸
Βιβλιοθήκη Baidu
结构和材料
转换器功能 特点 西门子产品 选型 行业应用
Ta
NaOH
海水
过氧化氢
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Ti,HC
H2O2 30˚C Ta,Pt
Ta
其它材料
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电磁流量传感器衬里材料
工作原理
结构和材料
转换器功能 特点 西门子产品 选型 行业应用