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音叉料位開關(guān)的原理和應(yīng)用
2020-10-27
音叉料位開關(guān)作為一種新型的限位開關(guān)，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中被廣泛應(yīng)用。它既可用于溢流或空運(yùn)轉(zhuǎn)保護(hù)、泵控制，還可用于檢測(cè)管道內(nèi)有無流體的流動(dòng)。此外，音叉料位開關(guān)還能實(shí)現(xiàn)智能高低料位的報(bào)警，用于替代人工監(jiān)控，方便又高效。為更好地幫助用戶了解音叉料位開關(guān)，本文就來談?wù)勔舨媪衔婚_關(guān)的原理和應(yīng)用。
一、音叉料位開關(guān)的原理
音叉料位開關(guān)是通過安裝在音叉基座上的一對(duì)壓電晶體使音叉在一定共振頻率下振動(dòng)。當(dāng)音叉料位開關(guān)的音叉與被測(cè)介質(zhì)相接觸時(shí)，音叉的頻率和振幅將改變，音叉料位開關(guān)的這些變化由智能電路檢測(cè)和處理，并將之轉(zhuǎn)換為一個(gè)開關(guān)信號(hào)。
計(jì)為研發(fā)生產(chǎn)的計(jì)為Fork-11音叉料位開關(guān)的也是基于這樣的工作原理工作的。計(jì)為Fork-11音叉料位開關(guān)的探頭基于音叉式設(shè)計(jì)，采用一組壓電陶瓷片作為驅(qū)動(dòng)和檢測(cè)組件，實(shí)現(xiàn)叉體的振動(dòng)驅(qū)動(dòng)與檢測(cè)。不接觸物料時(shí)，音叉在諧振頻率（大約138Hz）下產(chǎn)生自由振動(dòng)，當(dāng)音叉與被測(cè)物料接觸時(shí)，音叉的振動(dòng)振幅明顯減小，壓電檢測(cè)器件的輸出信號(hào)幅度隨之減小，最終，這一系列的信號(hào)變化將由智能電路檢測(cè)分析并輸出一個(gè)開關(guān)信號(hào)。音叉料位開關(guān)的原理看起來簡(jiǎn)單，但實(shí)際上需要經(jīng)過精密的調(diào)諧才能保證其運(yùn)作的穩(wěn)定性。
二、音叉料位開關(guān)的應(yīng)用
計(jì)為自動(dòng)化研發(fā)生產(chǎn)的計(jì)為Fork-11音叉料位開關(guān)是一種專用于測(cè)量粉末和細(xì)小顆粒的固體料位開關(guān)。產(chǎn)品具有安裝便捷、性能穩(wěn)定可靠、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，廣泛的適應(yīng)性和極高的可靠性，使其在水利、化工、建材、冶金、環(huán)保、食品、醫(yī)藥等行業(yè)的物位過程控制中有著廣泛應(yīng)用。由于產(chǎn)品最低測(cè)量密度僅為0.008g/cm3，特別適用于細(xì)砂、細(xì)小化工原料、面粉、鹽等超低密度的料位測(cè)量，也能夠在泡沫成型機(jī)、吸塑機(jī)料倉、原料倉、料斗內(nèi)進(jìn)行精準(zhǔn)的料位測(cè)量。
實(shí)際應(yīng)用中，音叉料位開關(guān)主要通過法蘭以及螺紋定點(diǎn)安裝于料倉，或者儲(chǔ)罐、槽罐、管道等容器的頂部、側(cè)部來測(cè)量料位的高低，其具體安裝位置需根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工況而定。
計(jì)為音叉料位開關(guān)有常溫音叉料位開關(guān)、高溫音叉料位開關(guān)和防爆型音叉料位開關(guān)等不同的分類。不同的音叉料位開關(guān)具有不同的應(yīng)用。
（一）Fork-11常溫音叉料位開關(guān)的應(yīng)用
Fork-11常溫型音叉料位開關(guān)可測(cè)過程溫度不超過150℃、物料密度低至0.008g/cm3的顆粒、粉末等的料位。多用于以下料倉的料位測(cè)量：
1．鹽礦儲(chǔ)倉；
2．水泥包裝線料斗；
3．橡膠生產(chǎn)原料倉等；
4．泡沫成型機(jī)、吸塑機(jī)料倉（低密度泡沫顆粒）。
（二）Fork-11高溫音叉料位開關(guān)的應(yīng)用
Fork-11高溫型音叉料位開關(guān)通過在表頭和過程連接間增加高溫延長(zhǎng)管，以降低表頭工作溫度至電子器件正常工作范圍內(nèi)，同時(shí)驅(qū)動(dòng)和檢測(cè)探頭振動(dòng)的壓電組件全部選用耐高溫的壓電陶瓷、耐高溫電極和導(dǎo)線以及耐高溫封裝材料。Fork-11高溫型音叉料位開關(guān)的這些創(chuàng)新設(shè)計(jì)，使得其能夠耐受高達(dá)250℃的高溫，能夠用于測(cè)量高溫環(huán)境下細(xì)小顆粒、粉末的料位。
高溫音叉料位開關(guān)在以下工況中應(yīng)用尤為普遍：
1．四氯化鋯的料位測(cè)量。
能夠耐受250℃高溫的計(jì)為Fork-11高溫音叉料位開關(guān)是測(cè)量溫度高達(dá)200℃的四氯化鋯的理想之選，能夠?qū)λ穆然喌牧衔贿M(jìn)行安全可靠地測(cè)量。
2．聚酯切片PET的料位測(cè)量。
常溫型音叉料位開關(guān)由于最多可以耐受150℃的高溫，難以勝任干燥塔中溫度高達(dá)160℃的PET料粒的測(cè)量，而能夠耐受250℃高溫的Fork-11高溫型音叉料位開關(guān)則完全不成問題。
3．其他過程溫度范圍為150℃到250℃工況的超低密度顆粒、粉末等料位測(cè)量。
（三）Fork-11防爆型音叉料位開關(guān)的應(yīng)用
為滿足易燃易爆工況下用戶的測(cè)量需要，計(jì)為自動(dòng)化研發(fā)了通過本安、隔爆雙重防爆認(rèn)證的計(jì)為Fork-1防爆型音叉料位開關(guān)。其中隔爆等級(jí)為：Ex d IIC T6 Gb，本安等級(jí)為：Ex ia IIC T6 Ga，相比普通型音叉料位開關(guān)，防爆型音叉料位開關(guān)的應(yīng)用領(lǐng)域更為廣泛，能夠在具有爆炸性危險(xiǎn)的環(huán)境中安全應(yīng)用。
但普通型音叉料位開關(guān)只能應(yīng)用于非爆炸性環(huán)境中，對(duì)于存在爆炸性危險(xiǎn)物質(zhì)的環(huán)境中，普通型音叉料位開關(guān)就無法應(yīng)用，而防爆型音叉料位開關(guān)（分為隔爆型音叉料位開關(guān)和本安型音叉料位開關(guān)兩種）則不受其限制。
以上就是“音叉料位開關(guān)的原理和應(yīng)用”的相關(guān)介紹，如欲了解更多物位開關(guān)（料位開關(guān)、液位開關(guān)）、物位計(jì)（料位計(jì)、液位計(jì)）等物位測(cè)量?jī)x表方面的知識(shí)，歡迎關(guān)注微信公眾號(hào)：Jiweimeter。
一、音叉料位開關(guān)的原理
音叉料位開關(guān)是通過安裝在音叉基座上的一對(duì)壓電晶體使音叉在一定共振頻率下振動(dòng)。當(dāng)音叉料位開關(guān)的音叉與被測(cè)介質(zhì)相接觸時(shí)，音叉的頻率和振幅將改變，音叉料位開關(guān)的這些變化由智能電路檢測(cè)和處理，并將之轉(zhuǎn)換為一個(gè)開關(guān)信號(hào)。
計(jì)為研發(fā)生產(chǎn)的計(jì)為Fork-11音叉料位開關(guān)的也是基于這樣的工作原理工作的。計(jì)為Fork-11音叉料位開關(guān)的探頭基于音叉式設(shè)計(jì)，采用一組壓電陶瓷片作為驅(qū)動(dòng)和檢測(cè)組件，實(shí)現(xiàn)叉體的振動(dòng)驅(qū)動(dòng)與檢測(cè)。不接觸物料時(shí)，音叉在諧振頻率（大約138Hz）下產(chǎn)生自由振動(dòng)，當(dāng)音叉與被測(cè)物料接觸時(shí)，音叉的振動(dòng)振幅明顯減小，壓電檢測(cè)器件的輸出信號(hào)幅度隨之減小，最終，這一系列的信號(hào)變化將由智能電路檢測(cè)分析并輸出一個(gè)開關(guān)信號(hào)。音叉料位開關(guān)的原理看起來簡(jiǎn)單，但實(shí)際上需要經(jīng)過精密的調(diào)諧才能保證其運(yùn)作的穩(wěn)定性。
二、音叉料位開關(guān)的應(yīng)用
計(jì)為自動(dòng)化研發(fā)生產(chǎn)的計(jì)為Fork-11音叉料位開關(guān)是一種專用于測(cè)量粉末和細(xì)小顆粒的固體料位開關(guān)。產(chǎn)品具有安裝便捷、性能穩(wěn)定可靠、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，廣泛的適應(yīng)性和極高的可靠性，使其在水利、化工、建材、冶金、環(huán)保、食品、醫(yī)藥等行業(yè)的物位過程控制中有著廣泛應(yīng)用。由于產(chǎn)品最低測(cè)量密度僅為0.008g/cm3，特別適用于細(xì)砂、細(xì)小化工原料、面粉、鹽等超低密度的料位測(cè)量，也能夠在泡沫成型機(jī)、吸塑機(jī)料倉、原料倉、料斗內(nèi)進(jìn)行精準(zhǔn)的料位測(cè)量。
實(shí)際應(yīng)用中，音叉料位開關(guān)主要通過法蘭以及螺紋定點(diǎn)安裝于料倉，或者儲(chǔ)罐、槽罐、管道等容器的頂部、側(cè)部來測(cè)量料位的高低，其具體安裝位置需根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工況而定。
計(jì)為音叉料位開關(guān)有常溫音叉料位開關(guān)、高溫音叉料位開關(guān)和防爆型音叉料位開關(guān)等不同的分類。不同的音叉料位開關(guān)具有不同的應(yīng)用。
（一）Fork-11常溫音叉料位開關(guān)的應(yīng)用
Fork-11常溫型音叉料位開關(guān)可測(cè)過程溫度不超過150℃、物料密度低至0.008g/cm3的顆粒、粉末等的料位。多用于以下料倉的料位測(cè)量：
1．鹽礦儲(chǔ)倉；
2．水泥包裝線料斗；
3．橡膠生產(chǎn)原料倉等；
4．泡沫成型機(jī)、吸塑機(jī)料倉（低密度泡沫顆粒）。
（二）Fork-11高溫音叉料位開關(guān)的應(yīng)用
Fork-11高溫型音叉料位開關(guān)通過在表頭和過程連接間增加高溫延長(zhǎng)管，以降低表頭工作溫度至電子器件正常工作范圍內(nèi)，同時(shí)驅(qū)動(dòng)和檢測(cè)探頭振動(dòng)的壓電組件全部選用耐高溫的壓電陶瓷、耐高溫電極和導(dǎo)線以及耐高溫封裝材料。Fork-11高溫型音叉料位開關(guān)的這些創(chuàng)新設(shè)計(jì)，使得其能夠耐受高達(dá)250℃的高溫，能夠用于測(cè)量高溫環(huán)境下細(xì)小顆粒、粉末的料位。
高溫音叉料位開關(guān)在以下工況中應(yīng)用尤為普遍：
1．四氯化鋯的料位測(cè)量。
能夠耐受250℃高溫的計(jì)為Fork-11高溫音叉料位開關(guān)是測(cè)量溫度高達(dá)200℃的四氯化鋯的理想之選，能夠?qū)λ穆然喌牧衔贿M(jìn)行安全可靠地測(cè)量。
2．聚酯切片PET的料位測(cè)量。
常溫型音叉料位開關(guān)由于最多可以耐受150℃的高溫，難以勝任干燥塔中溫度高達(dá)160℃的PET料粒的測(cè)量，而能夠耐受250℃高溫的Fork-11高溫型音叉料位開關(guān)則完全不成問題。
3．其他過程溫度范圍為150℃到250℃工況的超低密度顆粒、粉末等料位測(cè)量。
（三）Fork-11防爆型音叉料位開關(guān)的應(yīng)用
為滿足易燃易爆工況下用戶的測(cè)量需要，計(jì)為自動(dòng)化研發(fā)了通過本安、隔爆雙重防爆認(rèn)證的計(jì)為Fork-1防爆型音叉料位開關(guān)。其中隔爆等級(jí)為：Ex d IIC T6 Gb，本安等級(jí)為：Ex ia IIC T6 Ga，相比普通型音叉料位開關(guān)，防爆型音叉料位開關(guān)的應(yīng)用領(lǐng)域更為廣泛，能夠在具有爆炸性危險(xiǎn)的環(huán)境中安全應(yīng)用。
但普通型音叉料位開關(guān)只能應(yīng)用于非爆炸性環(huán)境中，對(duì)于存在爆炸性危險(xiǎn)物質(zhì)的環(huán)境中，普通型音叉料位開關(guān)就無法應(yīng)用，而防爆型音叉料位開關(guān)（分為隔爆型音叉料位開關(guān)和本安型音叉料位開關(guān)兩種）則不受其限制。
以上就是“音叉料位開關(guān)的原理和應(yīng)用”的相關(guān)介紹，如欲了解更多物位開關(guān)（料位開關(guān)、液位開關(guān)）、物位計(jì)（料位計(jì)、液位計(jì)）等物位測(cè)量?jī)x表方面的知識(shí)，歡迎關(guān)注微信公眾號(hào)：Jiweimeter。
（深圳計(jì)為自動(dòng)化技術(shù)有限公司市場(chǎng)部2020年10月27日發(fā)布）
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