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计为音叉料位开关可测密度低达0.008g/cm³，是如何做到的

2017-09-12

　　由于国产音叉料位开关为了达到既可测固体又可以测液体的目的，其设计牺牲了部分介质密度，在固体和液体密度之间取平均值，最低可测密度为0.3g/cm³，对于密度更小的泡沫颗粒就无能为力。而计为音叉料位开关却可测量密度低达0.008g/cm³的超低密度泡沫颗粒，广泛用于预发机和成型机的低密度泡沫颗粒料位控制，获得用户一致好评，打破过去由韩国某品牌对这一应用的垄断，为国内预发机和成型机制造企业显著降低了仪表配套成本。计为是如何做到的呢？
　　在测量密度方面，国产音叉料位开关与计为音叉料位开关之所以有如何巨大的差别，是因为在设计之初，计为就采取有别于其他国产音叉物位开关的设计方式，根据被测固体和液体介质的不同特点，进行了不同的设计，分别研发出了音叉液位开关和音叉料位开关，对介质进行有针对性的测量。
　　首先，在产品设计方面，计为设计的Fork-11音叉料位开关叉体长达150mm，叉体厚度仅4mm。这一设计使音叉料位开关的应用范围更广，适应性更强，可靠性更高。
　　这是因为，基于检测叉体接触介质时振动幅度变化的原理，同样驱动力（压电陶瓷组件实现驱动和探测）下，振幅和频率成反比。计为Fork-11音叉料位开关适当提高了叉体振幅（约为1mm）而降低了叉体的振动频率（约140Hz）,同时，通过加大叉体（音叉振动频率与叉体大小成反比），增大叉体叉翼面积，在测量超低密度时增加叉翼与介质的接触面，使得即使介质密度超低，叉翼仍然因面积够大可以获得足够阻尼以显著改变叉体振幅，使电路能可靠检测到叉体振幅的变化。
　　其次，在加工工艺方面，计为音叉料位开关叉体采用单独开模精密浇注成型的方式加工，为两片叉翼获得更好的对称性和更好的振动特性提供了保证，再加上后续调谐使叉体完全实现谐振，在完全谐振条件下，音叉探头会更加敏感，使可测介质密度进一步降低。
　　再次，在选材方面，计为振动式物位开关（包含Fork-11音叉料位开关、Ring-11音叉液位开关和Tube-11振棒料位开关）还在叉体材料、压电组件和电子器件的选材上精益求精。叉体材料选择耐腐蚀316L不锈钢，压电组件选用德国进口压电陶瓷，并广泛采用低温漂的晶圆电阻，大大提高产品工作的可靠性和对恶劣工况的适应性，使产品性能媲美于进口产品。

（深圳计为自动化技术有限公司研发中心2017年9月12日发布）

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