第一节
涂布液的输送与计量

涂布液的制备输送过程，有可能造成各种涂布缺陷。不正确的配制操作、不合理的流动控制系统，会导致涂层中出现颗粒、附聚物或气泡，从而出现涂布缺陷。涂布过程中，涂布液的浓度、黏度会发生变化，影响涂层的横向均匀性；涂布液胶体不稳定或在涂布液中分散不完全，会导致过滤器堵塞；涂布模具的流动控制不佳，会导致下层覆盖率波动；供料系统不当，就无法形成均匀的涂布覆盖。

一、涂布液污物与不必要颗粒

必须滤除涂布液中的污物和不必要的颗粒。颗粒几乎可以来自任何地方，污物可能与原料一起进入涂布液。例如，空气中的灰尘沉淀到敞开的涂布液中，管道腐蚀将金属氧化物带到涂层中，细菌从管道上掉落到液流，有些聚合物或树脂只溶胀而不溶解，未溶解的聚合物小球涂布到基材上形成斑点。一些活性成分颗粒可能太大，在涂层中显示为缺陷，而其他颗粒虽小，但会聚集成大块。所有这些，都应在开始涂布前从涂布液中除去。过滤器可以阻止大颗粒进入涂布头。

涂布液中不必要颗粒分为硬软两种，硬颗粒不变形，容易过滤，如污垢、附聚物、腐蚀产物、垫圈片等。软颗粒容易变形，并且可以在高压降下伸长并挤压通过滤网，通过后重新成块。为了滤除软颗粒，必须将过滤器上的压降限制在较低值，如 3 ～ 5psi（20 ～ 35kPa）。正常情况下，过滤器的工作压力可达到 30psi（205kPa），需要更大的过滤面积或更多的过滤器，才能在低压降下保持流速。要努力防止软颗粒形成。

特定的操作程序和特殊的保温措施是必要的。通常，如果将粉状聚合物倾倒在溶剂中，则物料外部吸收溶剂并膨胀。但溶胀的聚合物的外层会大大减少溶剂向内部的扩散，可能需要数小时才能溶解。建议把搅拌过的溶剂，缓慢添加到聚合物涡旋眼中，改进溶解效果。

二、涂布液过滤

（一）过滤方式

一般而言，过滤方式包括表面过滤、深层过滤、动力过滤三种。过滤运行又有间歇、半连续和连续等方式。

常用过滤器包括表面过滤器和深层过滤器。表面过滤器看似多孔膜，过滤的有效面积限于膜表面积，如图 2-1 所示。借助过滤介质的阻隔，小于过滤介质孔径的固体粒径，被阻留在过滤介质表面，形成滤饼，且厚度在不断增加。因此，当孔径被仔细控制并且相当均匀时，这些过滤器可以被认为是绝对过滤器。表面过滤用于必须去除所有大颗粒的场合。当过滤进行到存在大量固体时，滤布仅作为滤饼的支撑物，滤饼则发挥过滤作用。

深层过滤是在过滤介质内部进行的，介质表面无滤饼形成。滤材孔道弯曲细长，颗粒尺寸比介质孔道小得多，颗粒进入孔道后容易被截留，由于流体流过时引起的挤压和惯性冲撞作用，颗粒紧附在孔道的壁面上。另一种理解是，深层过滤过滤元件的孔径比较大，液体中的固体借助过滤元件表面材料比较高的比表面积，如粒子（砂子、纤维）或毛状物吸收被阻留下来，积累到一定程度，大大提高过滤材料的阻隔性，实现过滤。

深层过滤器通常由以特殊图案缠绕在中心纤芯上的细丝组成（图 2-2）。进入孔隙的粒子可能会在改变方向之前撞击细丝，粘在细丝上除去。如果粒子穿过表面开口，仍有更多机会撞击内部细丝并黏附在其上。因此，会捕获一些小颗粒，而一些大颗粒可能会通过。例如，如果初始材料具有如图 2-3 所示的粒径分布，基本上所有大于特定尺寸的颗粒都将除去，大多数小颗粒仍然保留。保留在过滤器中的颗粒比例，随尺寸增加而增加。

深层过滤器用于液体固体含量较低的场合，如涂布生产线。对于大颗粒比较多的液体，通常先粗过滤，再细过滤。如果深层过滤器垫圈安装不正确，液体就会绕过过滤器，无法达到过滤效果。

深层过滤器的纤维或原纤维在首次使用时，可能存在脱落；过滤器的末端通常用灌封料密封，在首次使用时会滤出低分子量物质。建议在使用前冲洗过滤器。为了规避化学相容性影响，必须选择与溶液溶剂相容的纤维材质。

下面类型的材料，都可以用作过滤介质：滤纸（常用滤纸的孔径为 1 ～ 7µm）、脱脂棉、织物介质（包括棉织品纱布、帆布等）、烧结金属、多孔塑料、垂熔玻璃、多孔陶瓷、微孔滤膜。

生产线通常准备两套过滤器，一套运行，另一套并联备用。另外，由于颗粒会在通往涂布工位的管线中脱落，需要在涂布工位前安装粗过滤器，如金属丝网。

（二）涂布液中的团聚体/结块

必须保持涂布液中的固体颗粒分散稳定。表面活性剂类分散剂和聚合物类稳定剂必不可少。通常以阴离子表面活性剂作为分散剂。表面活性剂吸附到表面并使颗粒带电，同类电荷间相互排斥，阻止粒子凝聚，提高分散体系稳定性。高浓度的可电离盐，特别是多价盐，会破坏颗粒上的电荷层并引起团聚。部分表面活性剂复配，如阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂，可以提高分散稳定性。

聚合物吸附到颗粒表面并在颗粒周围悬垂，达到一定浓度，形成颗粒间的空间阻碍，防止邻近聚合物颗粒聚集沉降，称为空间位阻作用。低浓度下，溶解的聚合物使分散体易于团聚。因此，浓度非常低的聚合物，可以作为凝聚剂或凝结剂，而较高浓度的聚合物，则是分散稳定剂（图 2-4）。

由于酸碱性会强烈影响某些颗粒上的离子电荷，因此pH值也是分散液稳定性的重要影响因素。如果胶乳具有羧基或磺酸基，它会随pH值的升高而被离子化，从而产生负电荷并增加稳定性。

分散过程需要搅拌，但搅拌速率过高，也会引起团聚。所以，供液泵中的高剪切速率，会凝聚分散体。离心泵具有较高的剪切速率；齿轮泵中的大多数流体，只能接触较低的剪切速率，但齿轮泵在齿轮擦拭壁时，会产生局部高剪切。在涂布过程中，从涂布头返回到进料容器的循环流，会导致颗粒产生不稳定的循环。在这种系统中，附聚物会随时间增加，必须滤除。结块通常会在过滤器快速堵塞时出现。所以，如果怀疑泵送引起结块，则设置进料容器和泵间的再循环系统，并随时检查溶液的结块情况。

（三）气泡及其消除

多数情况下，气泡是由流体制备和处理过程中引入的空气引起的，也可能来自涂布过程和干燥道，应确保不将空气引入系统。

气泡进入涂布液的可能途径包括：搅拌过猛，在液体混合时引入空气；撞击在液体表面上的液体流将夹带的空气带入；将液体泵入另一容器时，最初充满空气的管线进入液面以下；在泵吸入时，密封件泄漏且吸入压力低于大气压；管路中的气穴。所有管线向上倾斜并在管路高点设放气阀，可以避免气穴。

气泡也可能由溶解在涂布液中的空气形成。当温度升高或压力降低时，空气可能会从溶液中逸出。根据伯努利方程，管路中的流体机械能守恒，流速高的位置通常压力偏低，有可能引入气体，诸如管线末端、涂布台和狭窄管线处，以及阀门开关处，都有可能引入空气。

因此，需要去除气泡并减少溶解气体的量，以减少在管线中形成气泡的可能性。

将液体加热到一定温度保持一段时间，或抽真空将液体脱气，超声可辅助促进气体成核形成气泡释放，适度搅拌也有助于脱气。

消泡操作在于除去已经存在的气泡，通常在从涂布液到涂布站的管线中进行。简单的疏水阀，使液体进入顶部附近的表面下方，并离开底部。保留足够的驻留空间，可使气泡上升到表面。过滤器会过滤掉气泡，让液体以足够慢的速度向下流动，使过滤器捕获的气泡聚结成更大的尺寸，并逆流上升，也是可用措施。

本丛书在《涂布复合技术》部分，对气泡的消除及设备，已有介绍，可供参考。

三、影响涂层横向均一性的因素及其控制

（一）涂层横向均一性影响因素

横向均匀性，与涂布系统的结构密切相关；输送管路内流动的分散液，在管路中心以层流形式流动，接近管壁处，以湍流形式流动，导致与管壁不同距离的流体固含量不同，到达基材后，可能导致覆盖不均匀。

涂布流速通常相当低，并且几乎总是在层流状态下流动，此时涂布液几乎没有混合，应在涂布站之前安装在线混合器，使涂布液混合均匀。

如果通过带有夹套的管路加热液体，或者液体温度不同于环境温度，以致管壁会加热或冷却液体，则从进料管中心到管壁的涂布液，温度也会存在差异。液体黏度是温度的强函数，不同温度的液体到达涂布站的不同部分，导致黏度在整个涂布站上不一致，进而导致基材幅面的流量和覆盖率不一致。尽管在挤压涂布中，总流量仅取决于泵送速度，但在任何横幅位置的覆盖率，都会随黏度发生变化。所以，无论是辊涂还是挤压涂布，涂布液的局部流动都与黏度相关，也需要在涂布前安装在线混合器，保持涂布液各处黏度一致。

（二）因素控制

1.在线混合器

在线混合器有动态和静态两种。动态混合器就是生产线上的搅拌器。它们具有出色的混合效果，并且是高剪切单元。由于通过旋转的搅拌叶片进行混合，会引入高频脉动，这些脉动可通过短塑料管来消除。

静态混合器是没有运动部件的小型设备，其直径与管路直径相同，由一定形式的内部结构组成，通过这些结构使涂布液受到切割和重组。例如，某一静态混合器，其内部结构将流体切成两段，如果有 21 个类似结构，就将有 2×10 ⁶ 个切片。这些结构是可以很好地混合液体的低剪切力的设备。除非内部向上流动，否则气泡可能会被困在其中，而不会到达涂布站。

《涂布复合技术》一书，对静态混合器有详细介绍，可供参考。

2.温度控制

辊涂覆盖率在很大程度上取决于液体黏度，黏度又与温度强关联。在涂布模头中，如果温度以及因此导致的黏度在整个幅宽上分布不均匀，则涂布液流动也不均匀。所以，涂布液和涂布模头应保持温度相同。（因此，除非在室温下涂布一层，并且室温不会有明显波动，涂布液也处于相同的室温下，否则就必须进行温度控制。）

可在涂布液容器上安置夹套加热或冷却涂布液，也可在输送至涂布站的管线中安置热交换器，或者直接将至涂布站的夹套管线用作热交换器。通常使用高于涂布液温度的水作为加热液体，控制夹套热水流量，保证所需的涂布液温度。生产线中的静态混合器用作热交换器，可提高传热速率。如果夹套水恰好等于所需的涂布温度，则涂布液实际上没有达到该温度。所以，夹层水处于所需温度的夹套管线，仅用于将涂布液达到所需温度后保温而已。

四、涂布液延展黏度对涂布过程的影响及其控制

涂布液流变性与涂布运转性直接相关，并间接影响涂布纸性能，对涂布液流变行为的预测和控制，一直是涂布的重点和难点。

延展性能是涂布液重要的流变性能，影响诸如刮刀涂布、计量施胶压榨（MSP）涂布和帘式涂布运行性能。

（一）涂布液的延展黏度

1.延展黏度的概念及研究现状

在涂布计量和转移过程中，不仅存在剪切流动，也存在显著的延展（拉伸）流动。延展流动是每当几何路径发生收敛或扩张时，涂布液在流动方向上受到加速作用，使分子链在其运动方向上受到拉伸的过程（图 2-5）。在刮刀计量过程中，辊式涂布器的压区出口以及帘式涂布涂布液跟随纸幅运动的过程中，涂布液均会经历延展流动。在抵抗拉伸形变的过程中，涂布液自身所产生的内部阻力，可用延展黏度来衡量，延展黏度大的涂布液表现出更高的抗拉伸能力，在MSP涂布中，尤其是在帘式涂布过程中可以提供更稳定的运行性能。

学者从 20 世纪 70 年代开始对聚合物熔体的延展黏度进行研究，对延展黏度测量工作做出重大贡献的有Cog-swell、Gibson、Binding等人。近年来，N.Willenbacher使用毛细管拉丝破裂法分析了丙烯酸水溶液的延展黏度，并对比了不同溶液的特鲁顿系数。SaschaTadjbach等人研究了不同涂布液以及不同增稠剂的延展特性，并认为选择延展性能好的胶黏剂可以扩大操作窗口，并提供良好的运行性。孙军从帘式涂布入手，初步探讨了延展黏度的测量及其对幕帘稳定性的影响。

M. Ojanen使用ACAV超高剪切黏度仪中的EXTV附件对涂布液的延展黏度进行研究，他认为用欧拉数的大小可以判断涂布液延展黏度的变化趋势。ArthasYang等人分别对比了毛细管拉丝裂断流变仪（Ca-BER）、多程毛细管流变仪（Multi-pass Capilary）以及ACAV超高剪切黏度仪的测量结果，认为延展黏度的测量需要精密的流变仪器，延展黏度的计算需要复杂的数据分析，同时，发现增加涂布液的延展黏度，可以有效减少帘式涂布中涂层的表面缺陷。

2.延展黏度与剪切黏度

剪切流动和延展流动是涂布过程中普遍存在的流动形式，延展黏度的定义方式与剪切黏度类似，见图 2-6。在剪切流动中，涂布液的流动方向与受剪切应力所产生的速度梯度方向垂直，而在延展流动中，涂布液的流动方向和受延展应力所产生的速度梯度方向平行。

剪切应变：

剪切速率：

剪切黏度：

延展应变：

延展速率：

延展黏度：

式中，剪切流动中，长为L ₀ 的矩形流体受到剪切作用后，在t时间内发生的横向位移为S， 为剪切应变，γ为剪切速率，σ为剪切应力，η _s 剪切黏度；延展流动_中，宽度为L ₀ 的流体在左右均为F的力下经历延展拉伸，时间t后的宽度为L ₁ ， 为延展应变，ε为延展速率，τ为拉伸应力，η _Σ 为延展黏度。

在涂布过程中，由于涂布液复杂的受力情况以及延展流动的瞬时发生性，通过理论公式准确计算流体延展黏度的数值比较困难，且用不同方法测量出的延展黏度也有差别。早在 1906 年，Trouton就对高黏度液体的延展黏度进行了研究，他发现，对于牛顿液体以及低剪切速率下的非牛顿液体而言，延展黏度为剪切黏度的 3 倍，但在高剪切速率下，黏弹性液体将呈现出复杂的流变性，延展黏度与剪切黏度之比并不是常数。后来将延展黏度与剪切黏度之比叫作Trou-ton系数，记作Tr系数，即 Valle等人测量了固含量为 55%、溶解在聚乙二醇水溶液中的高岭土的延展黏度，发现Tr系数为 12 ～ 16。Ascanio等人发现，当剪切速率达到 10 ³ ～ 10 ⁴ s ^-1 时，涂布液的Tr系数为 4 ～ 36；当剪切速率达到 10 ⁵ s ^-1 时，Tr系数将达到 80。

在涂布过程中，涂布液均经历大范围的剪切速率和延展速率。图 2-7 是涂布过程中延展速率和剪切速率的范围。

图 2-7 表明，在备料阶段、涂布阶段及计量阶段，涂布液经历剪切和延展速率的变化范围很大。对于帘式涂布而言，涂布液在与纸幅的冲击区所经历的延展速率，远大于幕帘自由下落时的延展速率，这是涂布液在冲击区更容易被拉断的原因；刮棒涂布和MSP涂布中涂布液所经历的延展速率范围大体相同；刮刀涂布中，涂布液经历的延展速率范围最大，最高达 10 ⁷ s-1。

3. 增稠剂对延展黏度的影响

Triantafil-lopuolos和Roper等人研究了涂布液的流变性能对辊式涂布中的雾溅现象的影响，认为延展黏度很大程度上取决于涂布液的固含量和增稠剂用量。以淀粉、CMC作增稠剂的涂布液，延展黏度较低，对CMC作增稠剂的涂布液而言，延展黏度随形变速率的增加而降低，随CMC用量的增加而增加。PVA增稠涂布液的延展黏度有显著增加。

A.Sosa、P.J.Carreau等人使用CMC作增稠剂，对以高岭土为主要颜料的纸张涂布液进行流变性分析，发现增稠剂用量的增加，可以提高涂布液的延展黏度，但增稠剂用量达到一定值后，尤其是在高剪切速率和低固含量条件下，具有剪切稀化特性的涂布液的剪切黏度也会随之增加，使涂布液呈现剪切增稠现象。

剪切增稠现象的出现，意味着涂布液的固含量和车速都已达到了上限，Hoffman发现，在一定范围内，增稠剂的用量越大，越容易出现剪切增稠现象。

A.Sosa等人发现，剪切速率、涂布液固含量和增稠剂用量的增加，均会导致Tr系数剧烈增加，将使Tr系数从 8 增加到 58。因此，涂布液的延展性能与增稠剂用量之间关系复杂，一味增加增稠剂用量，势必带来新的运行性问题。

在落帘涂布中，为了使高固含量涂布液在低流量下形成稳定幕帘，Barcock等人研究了流变改性剂对涂布液延展性能的影响，流变改性剂通常是长链高分子聚合物，其分子链在拉伸流动下，可由静态的线圈收缩状态变为伸展状态，从而对延展黏度产生明显影响。研究发现，具有少量聚合物（如阴离子型聚丙烯酰胺和丙烯酸盐聚合物）的流变改性剂能够在中、高剪切速率下显著提升涂布液的延展黏度，这些聚合物的加入，能够增加涂布液的延展性能，且不会影响纸张物理性能和印刷适应性。

（二）延展黏度对涂布过程的影响

1. 延展黏度对刮刀涂布的影响

一般认为，在刮刀涂布中，尤其在涂布液计量阶段，高剪切流动是涂布液主要的流变行为，涂布液经历非常强烈的高剪切作用，剪切速率可达到 10 ⁶ s-1。通过毛细管黏度仪等设备，分析涂布液高剪切流变性，可在一定程度上定量预测涂布运转性。而随着涂布车速的提高，高固含量涂布液的刮刀涂布运转问题越发突出，涂布液由于剪切不充分导致的黏弹性、保水性以及涂布液与原纸间的相互作用，均会影响刮刀涂布的运行性能。

在刮刀计量区，涂布液会通过逐渐收敛的流道进入压区（图 2-8），经历延展流动。Wilson等人发现，在刮刀涂布中，延展黏度与为获得规定涂布量所需的刮刀压力的相关性，优于高剪切黏度；ArthasYang等人发现，随着延展黏度的增加，刮刀或刮棒的负荷也会增加，即延展黏度对刮刀涂布运行性的影响非常大。因此，从涂布液的延展流变性入手，或许可以更合理地解释并有可能避免和消除刮刀涂布中流变性刮痕缺陷，收到稳定的运转效果。

2.延展黏度对MSP涂布的影响

在MSP涂布中，非常薄的计量涂布液薄膜先被涂到转移辊上，然后通过两根互相反转的辊子压区将涂布液膜转移到纸幅上。涂布液膜在转移压区的分离非常重要，它不仅影响转移率和涂布量，还可能形成雾溅和橘皮纹，引起运行问题。雾溅是涂布液膜在转移压区分离时形成的（图 2-9），被认为是MSP涂布在高速生产时使用受限的原因，雾溅现象浪费生产原料，使操作变得困难，影响纸张质量。

对MSP涂布而言，单纯地依靠涂布液高剪切流变理论，不能很好地解释计量压区的喷料、涂布辊压区出口的雾溅及橘皮纹现象，根据涂布液油漆行业的经验，造纸涂布液的延展黏度很可能对压区出口处的涂布液膜撕裂及其所形成的橘皮纹纸病有影响。在计量压区，涂布液通过逐渐收敛的流道进入压区，产生了延展流动。在转移区，形成丝状的涂布液会被拉伸，如果涂布液的延展黏度低，很容易被拉断成小液滴，出现雾溅现象。Roper等人认为使用剪切黏度大的涂布液可以减少雾溅现象，同时，Roper发现，在涂布液中加入胶乳，可以帮助涂布液在转移区更好地脱水，可以减少雾溅。Smith和Triantafillopuo-los认为，涂布液的延展性能决定辊式涂布中的雾化现象，随着延展黏度的增加，黏性阻力和涂布液内聚能增加，由于离心作用而喷溅出的液滴数量呈减少趋势。

3.延展黏度对落帘涂布的影响

在落帘涂布中，涂布液在形成区、流动区以及冲击区，均会经历延展流动。在形成区和稳定区，涂布液所受延展形变较小，幕帘的稳定性主要由涂布液的表面张力决定，在幕帘冲击区，涂布液会经历显著的加速流动，延展速率将达到10 ⁵ s ^-1 以上，延展流动和剪切流动共同影响涂布液的流变行为。如果涂布液的延展性能不好，很容易在冲击区被高速纸幅过分拉伸，甚至被拉断。这样，不仅影响落帘涂布的正常运行（图 2-10），还会造成涂层的表面缺陷和斑点 （图 2-11）。

延展黏度高的涂布液所产生的幕帘更稳定，研究发现，落帘涂布中延展黏度的大小与涂层表面缺陷呈现很好的相关性，延展黏度大的涂布液所产出的成纸中，涂层表面斑点减少。

（三）延展黏度的测量方法

延展黏度的测量方法有拉丝法、反向喷嘴法、纺丝法、毛细管拉丝破裂法和流道收缩法等。不同的测量方法基于不同的假说和理论，测量也不尽相同（图 2-12）。拉丝法虽然可以直接测定延展黏度，但仅适用于高黏度聚合物熔融体，其他方法虽然可以测定低黏度流体，但形变速率均较低，只有流道收缩法可以达到实际涂布中的形变速率，造纸涂布液常用的是流道收缩法和毛细管拉丝破裂法。

五、影响涂层纵向一致性的流量控制

（一）辊涂湿覆盖率与流量

辊涂湿覆盖率取决于系统的几何尺寸，涂布液流变性或流动行为，以及涂布站上各个辊的速度。在狭缝、挤出、坡流和落帘涂布中，辊涂湿覆盖率取决于液体向涂布模头的泵送速度、基材运动速度和涂布宽度。系统中必须有从进料容器到涂布模头的良好流量控制以及卷材输送速度控制。

（二）涂布液进料方式

将涂布液送入涂布模头，通常有如图 2-13 所示的三种方式。

1.重力进料

将液体用泵送到高位槽中，再通过溢流返回进料槽。压头箱可在管路中提供恒定的压头或压力，使流量控制（通过虚线连接至控制阀的流量计象征性表示）相对容易，系统无脉动。这种方式已不多见。

2.加压系统

这些系统需要完全封闭的压力容器（图 2-13 底部）。由于加压促进气体溶解，可能导致以后形成气泡。如果不搅动液体，从容器的底部抽出涂布液，则不会有太多的气体溶解。问题在于加压状态下很难重新填液，需要两个容器交替进行，更换管路交替运行时，又可能造成涂布振颤，且空气（或氮气）进入出口管路，由于空气的黏度非常低，管路中的流动阻力将降低，导致涂布速度加快，部分液体和气体从涂层模头喷出。加压系统局限于易燃体系和低流量或短期运行领域应用。

3.泵送系统

适用于大多数涂布生产。涂布液容器易于加注，且可以泵干。离心泵和齿轮泵都可能产生脉动，但脉动可控。通常，连接泵与涂布头的塑料管（如聚乙烯管）可提供足够的阻尼，以消除涂布模头上的大多数脉动，齿轮泵亦然。输送泵需要定期维护，齿轮泵流量计则是控制齿轮泵的速度，而不是调节控制阀。

注射泵用于非常低流速的涂布液进料，或将低流速的添加剂加入在线混合器之前的主流中。对于更长的涂布运行，可以使用两个泵，一个在注水而另一个在倒空，但很难实现从一个泵到另一个泵的无扰动输送。

关于狭缝挤出嘴涂布液输送与涂布质量控制，详见本书其他章节。

（三）流量控制

输送到涂布模头的流量，需要计量与控制。为了得到均一的涂层，不仅要通过校准的阀门或齿轮泵来控制流量，还应该测量流量，并对阀门或齿轮泵的速度闭环反馈控制。常用电磁流量计，超声波流量计和科里奥利质量流量计，计量满量程的 0.5%的流量精度即可满足要求。

1.电磁流量计

电磁流量计的基本原理，是导体通过磁场产生电压，该电压与流量之间是函数关系，测试电压即可反映流量。如图 2-14 所示，在电磁流量计中，流体本身就是导体，磁场在管道的外部非导电部分。通过电极测量产生的电压，电磁线圈的电压可以是直流电也可以是交流电。为了保证管道中的液体具有一定的导电性，使用范围限于水性涂布液。电极结垢可能会导致读数不稳定，需要及时清理。

2.超声波流量计

超声波流量计是基于超声波在流动介质中的传播速度，等于被测介质的平均流速与声波在静止介质中速度的矢量和的原理，流量计主要由换能器和转换器组成。根据对信号检测的原理，超声流量计可分为传播速度差法（直接时差法、时差法、相位差法和频差法）、波束偏移法、多普勒法、互相关法、空间滤法及噪声法等。

超声波流量计用于涂布液的流量管理时，在仪器的配管两端装有超声波探头，相互收发信号，测定各自传播时间；顺流的超声波会很快到达，逆向的超声波则会较晚达到，根据传播时间差算出流速，再通过流速算出流量。

3.科里奥利质量流量计

科里奥利质量流量计简称科氏力流量计，是一种利用流体在振动管道中流动时产生与质量流量成正比的科里奥利力原理来直接测量质量流量的装置，由流量检测元件和转换器组成。科里奥利质量流量计实现了质量流量的直接测量，具有高精度，可测多重介质和多个工艺参数的特点。

科里奥利是真正的质量流量计，由传感器和变送器两大部分组成。其中传感器用于流量信号的检测，主要由分流器、测量管、驱动、检测线圈、检测磁钢构成（图 2-15）。变送器用于传感器的驱动和流量检测信号的转换、运算及流量显示、信号输出，变送器主要由电源、驱动、检测、显示等部分电路组成。

另一种类型液体通过不锈钢U形管泵送，该U形管以其固有频率振动。当液体通过管子时，它会沿管子上下运动。当试管向上移动时，进入试管的液体会阻止这种向上运动，从而有效地向下推动试管。另外，从管中流出的液体趋向于继续向上移动并向上推向管壁。这种力的组合使管扭曲，该扭曲被测量并且与液体的质量流量成正比。

综上所述，科氏力流量计具有其他流量计所没有的优点，测量精度仅与传感器左右检测时间差信号有关，得到了越来越广泛的应用。但使用环境振动不能太大，且要准确设计选型及安装，详细内容参见《科里奥利质量流量计原理及其应用》。 ydZ02mpHvqcKs81KX6+un5WTmE1ejjyEe9g8N9d72CYs7BXeOyuachG7ExpbYfsM