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計為音叉料位開關(guān)可測密度低達0.008g/cm3，是如何做到的

2017-09-12

　　由于國產(chǎn)音叉料位開關(guān)為了達到既可測固體又可以測液體的目的，其設(shè)計犧牲了部分介質(zhì)密度，在固體和液體密度之間取平均值，最低可測密度為0.3g/cm3，對于密度更小的泡沫顆粒就無能為力。而計為音叉料位開關(guān)卻可測量密度低達0.008g/cm3的超低密度泡沫顆粒，廣泛用于預(yù)發(fā)機和成型機的低密度泡沫顆粒料位控制，獲得用戶一致好評，打破過去由韓國某品牌對這一應(yīng)用的壟斷，為國內(nèi)預(yù)發(fā)機和成型機制造企業(yè)顯著降低了儀表配套成本。計為是如何做到的呢？
　　在測量密度方面，國產(chǎn)音叉料位開關(guān)與計為音叉料位開關(guān)之所以有如何巨大的差別，是因為在設(shè)計之初，計為就采取有別于其他國產(chǎn)音叉物位開關(guān)的設(shè)計方式，根據(jù)被測固體和液體介質(zhì)的不同特點，進行了不同的設(shè)計，分別研發(fā)出了音叉液位開關(guān)和音叉料位開關(guān)，對介質(zhì)進行有針對性的測量。
　　首先，在產(chǎn)品設(shè)計方面，計為設(shè)計的Fork-11音叉料位開關(guān)叉體長達150mm，叉體厚度僅4mm。這一設(shè)計使音叉料位開關(guān)的應(yīng)用范圍更廣，適應(yīng)性更強，可靠性更高。
　　這是因為，基于檢測叉體接觸介質(zhì)時振動幅度變化的原理，同樣驅(qū)動力（壓電陶瓷組件實現(xiàn)驅(qū)動和探測）下，振幅和頻率成反比。計為Fork-11音叉料位開關(guān)適當(dāng)提高了叉體振幅（約為1mm）而降低了叉體的振動頻率（約140Hz）,同時，通過加大叉體（音叉振動頻率與叉體大小成反比），增大叉體叉翼面積，在測量超低密度時增加叉翼與介質(zhì)的接觸面，使得即使介質(zhì)密度超低，叉翼仍然因面積夠大可以獲得足夠阻尼以顯著改變叉體振幅，使電路能可靠檢測到叉體振幅的變化。
　　其次，在加工工藝方面，計為音叉料位開關(guān)叉體采用單獨開模精密澆注成型的方式加工，為兩片叉翼獲得更好的對稱性和更好的振動特性提供了保證，再加上后續(xù)調(diào)諧使叉體完全實現(xiàn)諧振，在完全諧振條件下，音叉探頭會更加敏感，使可測介質(zhì)密度進一步降低。
　　再次，在選材方面，計為振動式物位開關(guān)（包含F(xiàn)ork-11音叉料位開關(guān)、Ring-11音叉液位開關(guān)和Tube-11振棒料位開關(guān)）還在叉體材料、壓電組件和電子器件的選材上精益求精。叉體材料選擇耐腐蝕316L不銹鋼，壓電組件選用德國進口壓電陶瓷，并廣泛采用低溫漂的晶圓電阻，大大提高產(chǎn)品工作的可靠性和對惡劣工況的適應(yīng)性，使產(chǎn)品性能媲美于進口產(chǎn)品。

（深圳計為自動化技術(shù)有限公司研發(fā)中心2017年9月12日發(fā)布）

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