音叉料位开关的原理和应用

　　音叉料位开关作为一种新型的限位开关，在现代工业生产中被广泛应用。它既可用于溢流或空运转保护、泵控制，还可用于检测管道内有无流体的流动。此外，音叉料位开关还能实现智能高低料位的报警，用于替代人工监控，方便又高效。为更好地帮助用户了解音叉料位开关，本文就来谈谈音叉料位开关的原理和应用。

　　一、音叉料位开关的原理

　　音叉料位开关是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。当音叉料位开关的音叉与被测介质相接触时，音叉的频率和振幅将改变，音叉料位开关的这些变化由智能电路检测和处理，并将之转换为一个开关信号。

　　计为研发生产的计为Fork-11音叉料位开关的也是基于这样的工作原理工作的。计为Fork-11音叉料位开关的探头基于音叉式设计，采用一组压电陶瓷片作为驱动和检测组件，实现叉体的振动驱动与检测。不接触物料时，音叉在谐振频率（大约138Hz）下产生自由振动，当音叉与被测物料接触时，音叉的振动振幅明显减小，压电检测器件的输出信号幅度随之减小，最终，这一系列的信号变化将由智能电路检测分析并输出一个开关信号。音叉料位开关的原理看起来简单，但实际上需要经过精密的调谐才能保证其运作的稳定性。

　　二、音叉料位开关的应用

　　计为自动化研发生产的计为Fork-11音叉料位开关是一种专用于测量粉末和细小颗粒的固体料位开关。产品具有安装便捷、性能稳定可靠、使用寿命长等优点，广泛的适应性和极高的可靠性，使其在水利、化工、建材、冶金、环保、食品、医药等行业的物位过程控制中有着广泛应用。由于产品最低测量密度仅为0.008g/cm³，特别适用于细砂、细小化工原料、面粉、盐等超低密度的料位测量，也能够在泡沫成型机、吸塑机料仓、原料仓、料斗内进行精准的料位测量。

　　实际应用中，音叉料位开关主要通过法兰以及螺纹定点安装于料仓，或者储罐、槽罐、管道等容器的顶部、侧部来测量料位的高低，其具体安装位置需根据现场工况而定。

　　计为音叉料位开关有常温音叉料位开关、高温音叉料位开关和防爆型音叉料位开关等不同的分类。不同的音叉料位开关具有不同的应用。

　　（一）Fork-11常温音叉料位开关的应用

　　Fork-11常温型音叉料位开关可测过程温度不超过150℃、物料密度低至0.008g/cm³的颗粒、粉末等的料位。多用于以下料仓的料位测量：

　　1．盐矿储仓；

　　2．水泥包装线料斗；

　　3．橡胶生产原料仓等；

　　4．泡沫成型机、吸塑机料仓（低密度泡沫颗粒）。

　　（二）Fork-11高温音叉料位开关的应用

　　Fork-11高温型音叉料位开关通过在表头和过程连接间增加高温延长管，以降低表头工作温度至电子器件正常工作范围内，同时驱动和检测探头振动的压电组件全部选用耐高温的压电陶瓷、耐高温电极和导线以及耐高温封装材料。Fork-11高温型音叉料位开关的这些创新设计，使得其能够耐受高达250℃的高温，能够用于测量高温环境下细小颗粒、粉末的料位。

　　高温音叉料位开关在以下工况中应用尤为普遍：

　　1．四氯化锆的料位测量。

　　能够耐受250℃高温的计为Fork-11高温音叉料位开关是测量温度高达200℃的四氯化锆的理想之选，能够对四氯化锆的料位进行安全可靠地测量。

　　2．聚酯切片PET的料位测量。

　　常温型音叉料位开关由于最多可以耐受150℃的高温，难以胜任干燥塔中温度高达160℃的PET料粒的测量，而能够耐受250℃高温的Fork-11高温型音叉料位开关则完全不成问题。

　　3．其他过程温度范围为150℃到250℃工况的超低密度颗粒、粉末等料位测量。

　　（三）Fork-11防爆型音叉料位开关的应用

　　为满足易燃易爆工况下用户的测量需要，计为自动化研发了通过本安、隔爆双重防爆认证的计为Fork-1防爆型音叉料位开关。其中隔爆等级为：Ex d IIC T6 Gb，本安等级为：Ex ia IIC T6 Ga，相比普通型音叉料位开关，防爆型音叉料位开关的应用领域更为广泛，能够在具有爆炸性危险的环境中安全应用。

　　但普通型音叉料位开关只能应用于非爆炸性环境中，对于存在爆炸性危险物质的环境中，普通型音叉料位开关就无法应用，而防爆型音叉料位开关（分为隔爆型音叉料位开关和本安型音叉料位开关两种）则不受其限制。