音叉物位計的工作原理及監(jiān)測步驟

音叉物位計是一種廣泛應(yīng)用于工業(yè)環(huán)境的物位開關(guān)，常被稱為音叉式物位開關(guān)或者音叉式物位控制器，包含音叉液位開關(guān)、音叉料位開關(guān)等物位測量儀表。它是利用音叉振動的原理設(shè)計的，采用壓電器件實現(xiàn)音叉棒的振動驅(qū)動與檢測。不接觸物料時，音叉在諧振頻率下產(chǎn)生自由振動，當(dāng)音叉與被測物料接觸時，音叉的振動振幅明顯減小，壓電檢測器件的輸出信號幅度隨之減小，信號變化由智能電路檢測分析并輸出一個開關(guān)信號。簡單地說，音叉在壓電器件激勵下產(chǎn)生機械振動，這種振動具有一定的頻率和振幅。

在一些腐蝕性很強的介質(zhì)環(huán)境中，現(xiàn)有技術(shù)中的音叉物位計容易受介質(zhì)腐蝕，使壓電陶瓷接收到的振動信號發(fā)生改變，從而使得音叉物位計在監(jiān)測物位時的可靠性降低，容易出現(xiàn)誤報。而現(xiàn)有技術(shù)中缺少對音叉棒腐蝕的監(jiān)測。

針對這種情況，深圳計為自動化技術(shù)有限公司的研發(fā)工程師在多次試驗的基礎(chǔ)上，對現(xiàn)有的監(jiān)測方法和系統(tǒng)做出了改進，提出了一種新型音叉物位計及其監(jiān)測物位的方法、系統(tǒng)，該方法包括下列步驟：壓電陶瓷感應(yīng)音叉棒的振動并輸出相應(yīng)的電信號，處理器實時采集電信號的電壓幅值，根據(jù)電壓幅值判斷音叉棒是否接觸物料;同時監(jiān)控電信號的頻率變化趨勢，根據(jù)電壓幅值判斷音叉棒是否接觸物料，結(jié)合頻率的變化趨勢判斷音叉棒是否受腐蝕;在沒有接觸物料的狀態(tài)下，根據(jù)頻率變化值判斷受腐蝕程度，當(dāng)受腐蝕程度嚴重而影響設(shè)備工作可靠性時，輸出腐蝕報警。

振動式物位開關(guān)

實踐證明，將連續(xù)采樣的多個電壓幅值和預(yù)設(shè)的電壓上限值、電壓下限值和電壓中位值進行比較，根據(jù)比較結(jié)果判斷音叉棒是否接觸物料。由于采樣的電壓幅值是多個連續(xù)的，且通過與電壓上限值、電壓下限值和電壓中位值進行多次比較，即使音叉物位計瞬間受到外力撞擊或電氣受干擾，導(dǎo)致電壓幅值瞬間不穩(wěn)定，也不影響處理器判斷音叉棒的使用狀態(tài)，能更準(zhǔn)確可靠地監(jiān)測物位。計為自動化現(xiàn)已成功為該設(shè)計申請了發(fā)明專利。

審核編輯：湯梓紅