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計(jì)為音叉料位開(kāi)關(guān)可測(cè)密度低達(dá)0.008g/cm3，是如何做到的

2017-09-12

　　由于國(guó)產(chǎn)音叉料位開(kāi)關(guān)為了達(dá)到既可測(cè)固體又可以測(cè)液體的目的，其設(shè)計(jì)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(cè)密度為0.3g/cm3，對(duì)于密度更小的泡沫顆粒就無(wú)能為力。而計(jì)為音叉料位開(kāi)關(guān)卻可測(cè)量密度低達(dá)0.008g/cm3的超低密度泡沫顆粒，廣泛用于預(yù)發(fā)機(jī)和成型機(jī)的低密度泡沫顆粒料位控制，獲得用戶一致好評(píng)，打破過(guò)去由韓國(guó)某品牌對(duì)這一應(yīng)用的壟斷，為國(guó)內(nèi)預(yù)發(fā)機(jī)和成型機(jī)制造企業(yè)顯著降低了儀表配套成本。計(jì)為是如何做到的呢？
　　在測(cè)量密度方面，國(guó)產(chǎn)音叉料位開(kāi)關(guān)與計(jì)為音叉料位開(kāi)關(guān)之所以有如何巨大的差別，是因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)之初，計(jì)為就采取有別于其他國(guó)產(chǎn)音叉物位開(kāi)關(guān)的設(shè)計(jì)方式，根據(jù)被測(cè)固體和液體介質(zhì)的不同特點(diǎn)，進(jìn)行了不同的設(shè)計(jì)，分別研發(fā)出了音叉液位開(kāi)關(guān)和音叉料位開(kāi)關(guān)，對(duì)介質(zhì)進(jìn)行有針對(duì)性的測(cè)量。
　　首先，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)方面，計(jì)為設(shè)計(jì)的Fork-11音叉料位開(kāi)關(guān)叉體長(zhǎng)達(dá)150mm，叉體厚度僅4mm。這一設(shè)計(jì)使音叉料位開(kāi)關(guān)的應(yīng)用范圍更廣，適應(yīng)性更強(qiáng)，可靠性更高。
　　這是因?yàn)?，基于檢測(cè)叉體接觸介質(zhì)時(shí)振動(dòng)幅度變化的原理，同樣驅(qū)動(dòng)力（壓電陶瓷組件實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)和探測(cè)）下，振幅和頻率成反比。計(jì)為Fork-11音叉料位開(kāi)關(guān)適當(dāng)提高了叉體振幅（約為1mm）而降低了叉體的振動(dòng)頻率（約140Hz）,同時(shí)，通過(guò)加大叉體（音叉振動(dòng)頻率與叉體大小成反比），增大叉體叉翼面積，在測(cè)量超低密度時(shí)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(cè)到叉體振幅的變化。
　　其次，在加工工藝方面，計(jì)為音叉料位開(kāi)關(guān)叉體采用單獨(dú)開(kāi)模精密澆注成型的方式加工，為兩片叉翼獲得更好的對(duì)稱性和更好的振動(dòng)特性提供了保證，再加上后續(xù)調(diào)諧使叉體完全實(shí)現(xiàn)諧振，在完全諧振條件下，音叉探頭會(huì)更加敏感，使可測(cè)介質(zhì)密度進(jìn)一步降低。
　　再次，在選材方面，計(jì)為振動(dòng)式物位開(kāi)關(guān)（包含F(xiàn)ork-11音叉料位開(kāi)關(guān)、Ring-11音叉液位開(kāi)關(guān)和Tube-11振棒料位開(kāi)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(guó)進(jìn)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(duì)惡劣工況的適應(yīng)性，使產(chǎn)品性能媲美于進(jìn)口產(chǎn)品。

（深圳計(jì)為自動(dòng)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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