浅析音叉液位开关工作不可靠的原因

  音叉液位开关广泛应用于石化、冶金、轻工、建材、环保等行业,对液位的上下限位进行报警和控制。其通过安装在音叉基座上的一对压电晶体使音叉在一定共振频率下振动。当音叉与被测介质相接触时,音叉的频率和振幅将改变,这些变化由智能电路进行检测、处理并将之转换为一个开关信号,达到报警或控制的目的。但实际应用中,有些音叉液位开关的工作并不可靠,这是什么原因造成的呢?这就要从音叉振动频率的计算公式说起。

  我们知道,音叉振动频率的计算公式为:

浅析音叉液位开关工作不可靠的原因

  公式中:
  t:叉体的厚度(单位为m)
  L:叉体的长度(单位为m)
  E:杨氏模量(单位为kgf/m²)
  ρ:叉体材质的密度(kg/m³)
  g:重力加速度(980cm/s²)

  从公式可以看出,调整音叉标称频率的方法可以通过调整音叉的厚度、长度及改变叉体的材料来达到。振动频率与叉长的平方成反比,叉长越长,频率越低;而与叉厚成正比,叉越薄,振动频率越低。

  工况环境的随机振动频率一般为0~800HZ,如果音叉液位开关的频率在上述区间很容易产生共振,受到干扰,会导致测量工作不可靠。

浅析音叉液位开关工作不可靠的原因
计为Ring-11音叉液位开关

  而目前国内有很多厂家生产的音叉液位开关,大部分都是既可以测液体又可以测固体的,这种固液两用的产品一般是通过牺牲部分介质密度来实现的,且音叉液位开关的频率值通常在600~800HZ,这样势必导致产品应用范围窄、适应性差,且可靠性低,特别对于一些特殊应用场合将失去作用。

浅析音叉液位开关工作不可靠的原因
音叉液位开关可测最低密度对比表

  深圳计为自动化技术有限公司的研发工程师通过大量的实验验证,设计了专用于液体测量的音叉液位开关,其基于检测叉体浸泡于介质时振动频率变化的设计原理,音叉频率设计为1200Hz左右,通过叉体接触介质时振动频率的变化来检测液位。不仅适用于容器、储罐、槽罐中的液位测量,而且还适合于有泡沫、气泡、粘稠液体以及振动干扰的复杂测量场合。可测量液体的最低密度达0.5g/cm³。这就使得计为音叉液位开关能够在更广泛和更复杂的工况下,依然能够稳定可靠地应用。

浅析音叉液位开关工作不可靠的原因
计为Fork-11音叉料位开关

  另外,深圳计为自动化技术有限公司的研发工程师还研发出了专用于固体料位测量的音叉料位开关,其基于检测叉体接触介质时振动幅度变化的设计原理,通过叉体接触介质时振动幅度的变化来检测料位。可测最低物料密度达0.008g/cm³,特别适合超低密度的料位测量,具有广泛的适应性和极高的可靠性。与世界一流品牌的对比显示,计为Fork-11音叉料位开关的质量和各项性能指标足可与进口品牌相媲美。

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