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料位開(kāi)關(guān)振動(dòng)探頭的加工精度為什么要求高

2015-09-08

  音叉料位開(kāi)關(guān)通過(guò)音叉介膜上的壓電晶體實(shí)現(xiàn)振動(dòng)驅(qū)動(dòng),使音叉在一定的共振頻率下工作。通常這種共振頻率點(diǎn)是音叉兩翼振動(dòng)的諧振點(diǎn),是叉翼振動(dòng)平衡的體現(xiàn),叉翼振動(dòng)互相抵消,使振動(dòng)能量不會(huì)傳遞到過(guò)程連接,確保振動(dòng)探頭高靈敏度和高可靠性。為此,音叉兩個(gè)叉翼必須做到形狀、尺寸和質(zhì)量分布必須完全一致,才能保證產(chǎn)品穩(wěn)定可靠工作。

  隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展,國(guó)內(nèi)機(jī)械加工的能力也得到前所未有的提高,對(duì)音叉兩叉翼的尺寸加工精度很容易達(dá)到5個(gè)絲以內(nèi),下表羅列了叉體長(zhǎng)度、厚度及質(zhì)量的微小變化對(duì)頻率影響的數(shù)據(jù)。

長(zhǎng)度增加量(△L:mm)

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

頻率減少量(△F:Hz)

0.02

0.04

0.06

0.08

0.10

長(zhǎng)度縮短量(△L:mm)

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

頻率增加量(△F:Hz)

0.02

0.03

0.06

0.08

0.10

(表一:改變叉體長(zhǎng)度值,其振動(dòng)頻率改變的量值)

厚度增加量(△T:mm)

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

頻率增加量(△F:Hz)

0.36

0.72

1.08

1.44

1.80

厚度減少量(△T:mm)

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

頻率減少量(△F:Hz)

0.36

0.72

1.08

1.44

1.80

(表二:改變叉體厚度值,其振動(dòng)頻率改變的量值)

  由頻率與質(zhì)量的關(guān)系式:

 

  可以得出,當(dāng)叉翼的質(zhì)量變化0.4g時(shí),叉體的振動(dòng)頻率約變化1Hz,如表三所示:

質(zhì)量變化量(△M:g)

0.4

0.8

1.2

1.6

2

頻率的增加量(△F:Hz)

1

2

3

4

5

(表三:叉體質(zhì)量改變,其振動(dòng)頻率改變的量值)

  通過(guò)上面的計(jì)算結(jié)果可以看出,振動(dòng)叉翼的質(zhì)量變化比零件尺寸公差對(duì)頻率的影響更為顯著。計(jì)為研發(fā)工程師經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證證明,選取正確的材料,提高叉翼的加工精度,做到叉翼的質(zhì)量分布一致,使兩叉翼的振動(dòng)達(dá)到最佳的諧振狀態(tài),才能使音叉物位開(kāi)關(guān)工作可靠,靈敏。

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(深圳計(jì)為自動(dòng)化技術(shù)有限公司研發(fā)中心2015年9月8日發(fā)布)


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