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        從研發認識計為

        為什么有些國產音叉液位開關工作不可靠

        2018-01-22

          在現代化工業生產和制造中,物位的控制和測量是非常重要的。而物位測量又分為液位和料位的測量,對于液位的測量和控制有很多儀器儀表可供選用,例如,音叉液位開關、磁翻板液位計、浮球液位計、超聲波液位計以及雷達液位計等,而音叉液位開關又是其中的重中之重。
          音叉液位開關廣泛應用于石化、冶金、輕工、建材、環保等行業,對液位的上下限位進行報警和控制。其通過安裝在音叉基座上的一對壓電晶體使音叉在一定共振頻率下振動。當音叉與被測介質相接觸時,音叉的頻率和振幅將改變,這些變化由智能電路進行檢測、處理并將之轉換為一個開關信號,達到報警或控制的目的。
          根據音叉振動頻率的計算公式:

          公式中:
          t:叉體的厚度(單位為m)
          L:叉體的長度(單位為m)
          E:楊氏模量(單位為kgf/m2)
          ρ:叉體材質的密度(kg/m3)
          g:重力加速度(980cm/s2)
          上述公式表明,我們可以通過調整音叉的厚度、長度及改變叉體的材料的方法來達到調整音叉標稱頻率的目的。由于振動頻率與叉長的平方成反比,所以叉長越長,頻率反而越低;而音叉的振動頻率又與叉體的厚度成正比,叉體越薄,振動頻率相應也越低。
          一般來講,工況環境的隨機振動頻率為0~800HZ,如果音叉液位開關的頻率也在上述區間內,就很容易引起共振,受到干擾,進而導致測量工作不可靠。
          目前國內有很多廠家生產的音叉液位開關大部分都是既可以測液體又可以測固體的,這種固液兩用的產品常規是通過犧牲部分介質密度來實現的。且大部分國產音叉液位開關的頻率值通常在600~800HZ,這樣勢必導致產品應用范圍窄,適應性差,且可靠性低,特別對于一些特殊應用場合將失去作用。

        音叉液位開關可測最低密度對比表

        品牌

        計為

        其他國產品牌

        最低可測介質密度

        0.5g/cm3

        0.6g/cm3

        音叉液位開關頻率

        1200Hz左右

        600~800Hz

        音叉液位開關
         計為音叉液位開關
          經過大量的實驗驗證,計為自動化的研發工程師設計出了專用于液體測量的音叉液位開關。其基于檢測叉體浸泡于介質時振動頻率變化的設計原理,音叉頻率設計為1200Hz左右,通過叉體接觸介質時振動頻率的變化來檢測液位。這就從技術上保證了計為音叉液位開關不僅適用于容器、儲罐、槽罐中的液位測量,而且還適合于有泡沫、氣泡、粘稠液體以及振動干擾的復雜測量場合,且可測量液體的最低密度達0.5g/cm3,具有較高的可靠性,質量和各項性能指標絲毫不遜色于進口品牌。
        音叉料位開關
        計為音叉料位開關
          另,深圳計為自動化技術有限公司的研發工程師還研發出了專用于固體料位的音叉料位開關,其是基于檢測叉體接觸介質時振動幅度變化的設計原理,通過叉體接觸介質時振動幅度的變化來檢測料位。可測最低物料密度達0.008g/cm3,特別適合超低密度的料位測量,具有廣泛的適應性和極高的可靠性。

        (深圳計為自動化技術有限公司研發中心2018年1月22日發布)

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