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振動式物位開關壓電陶瓷組件中電極片設計和加工

2017-04-20

　　壓電陶瓷組件廣泛應用振動式物位開關中，是振動式物位開關的作為振動驅動和檢測的核心關鍵部件。
　　一般地，振動式物位開關分測量固體顆粒粉末的料位開關和測量液體的液位開關兩種。其振動探頭有音叉和棒狀作為振動體的，其中液位開關探頭一般以小音叉作為振動體。
　　振動式物位開關的核心部件即壓電陶瓷組件由多片壓電陶瓷片以串聯結構疊堆在一起，采用銅電極片將它們的電路并聯起來。傳統的壓電組件的電極連接，通常用焊錫通過普通導線將多片銅電極片焊到一個線路板上。這種導線加錫焊的連接方式，容易導致虛焊，接觸不良，耐溫性差，連接不可靠，是目前振動式物位開關發生故障和工作可靠性差主要起因。

　　計為自動化研發的振動式物位開關，其壓電組件摒棄了傳統的電極焊接方式，采用創新一體化結構：

　　（1）采用撓曲式和一體式的銅片電極，導線端子采用壓接式結構，完全克服了傳統錫焊導致的耐高溫性能差、連接可靠性低的缺陷；
　　（2）科學選擇具有優良彈性和柔韌性的黃銅為電極材料，使電極伸縮自如，柔軟有加，保證電極與壓電陶瓷片的良好接觸和導電性能，并減少對壓電陶瓷振動的阻礙；
　　（3）電極片表面經鍍銀處理，極大提高了導電率和抗腐蝕能力，并細化鍍銀工藝，在鍍銀前，銅電極表面須先經除油去銹處理，增加銀層的附著力和鍍層的細致、均勻性，防止銀層的脫落起泡和被氧化。
　　經過上述設計和工藝處理得壓電陶瓷組件，經由專用塑料外殼包裹分裝后成為一個整體，其組裝過程如圖一所示。