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2021年09月26日 | 振棒料位开关的独特结构
2021-09-26 来源：eefocus
在现代化的工农业生产中，经常要对塑胶颗粒、煤粉、谷物、面粉等颗粒或粉末状固体的储存量进行控制，而且往往需要检测出物位的准确位置。
振动式料位开关是压电元件与机械共振结构所组成的高灵敏度的振动式物位开关。其由控制电路输出电压信号，激励压电元件驱动相匹配的机械元件产生谐振，并传递到检测探头。当被测物料覆盖在振动中的检测探头时，由于物料产生的阻尼作用，使其振动幅度急剧减少，通过检测接收器，将这种机械振动变化的信息转换为电信号，并传递给控制电路，实现对物料位置的测量和控制。这一类振动式料位开关多适用于控制和检测料仓或容器中的固体颗粒或粉末状物料，特别适用于易形成挂料、夹料的物质以及流动性较差的物质。
现有的一种振动式料位开关中采用双管振动结构（如图1），在压电陶瓷片的激励下振动，并经一拉紧杆传递给膜片，膜片将振动传递到振动外管，在谐振条件下，振动外管和振动内管发生共振；当振动外管受到物料的阻尼时负载变大，与振动内管无法产生谐振，振动停止，压电组件检测到该变化，转换为控制电路输出，作为物料有无的检测。但遗憾的是，这种现有技术中存在以下缺陷：
现有双管振动结构中，驱动压电陶瓷通过逆压电效应发生收缩膨胀产生振动，振动通过拉紧、桥接块和压紧件传递到膜片和振动外管上，从而使得振动外管起振，振动外管的振动导致振动内管产生共鸣振动，并在当双管自由振动频率一致时，双管产生共振。当振动通过拉紧杆进行传递时，由于拉紧杆与压电组件之间没有间隙或间隙很小，容易导致振动摩擦，振动摩擦将导致振动能量的损失，振动能量的损失又会使得振动变得微弱或无法振动，进而影响到振动特性，从而影响振动装置的可靠性和使用的寿命。
图１图２
深圳计为自动化技术有限公司研发工程师在多次试验的基础上，对现有的双管振棒料位开关的结构做出了改进（如图2），该振动结构包括压电组件、下桥接块、过渡体、膜片、压紧件和定位机构等。该压电组件抵接在下桥接块上，将其产生的振动传递到下桥接块。过渡体与压电组件以及过渡体与下桥接块之间均具有间隙，并通过一支撑体对下桥接块进行支撑和定位。膜片固定套设在过渡体上，压紧件的一端与下桥接块固定，另一端抵紧膜片，将下桥接块的振动传递至膜片。定位机构抵接压电组件的上端，通过抵接将压电组件压紧在下桥接块上。过渡体与压电组件、下桥接块和压紧件之间均存在间隙，因此不会对压电组件产生的振动及振动的传递产生影响，从而保证振棒料位开关的可靠性和使用寿命。
实践证明，该改进不仅能有效避免振动能量的损失，而且结构更加简单合理。计为自动化现已成功为该设计申请了发明专利。
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