射频导纳料位开关的原理

　　随着工业自动化的程度的日益提高，物位开关在工厂生产中也得到越来越广泛地应用，这极大地便利了工厂的生产与管理。但有些物位开关有其局限性，像对于过于粘稠的物料，某些物位开关就不能够准确地测量，而射频导纳料位开关却能很好地克服这一难点。相对于其他物位开关，射频导纳料位开关具有更强的稳定性，即使环境变化大也不会影响到使用的效果。目前，射频导纳料位开关在灰浆、煤粉、固体颗粒、粘附性物料的测量等方面应用广泛。那么，射频导纳料位开关的原理是怎样的呢？
　　射频导纳料位开关是通过探头感知其与储罐体间电抗（容抗和阻抗）的变化来实现物位检测与监控的。“射频导纳”中“导纳”的含义为电学中阻抗的倒数，它由阻性成分、容性成分、感性成分综合而成，而“射频”即高频，所以射频导纳技术可以理解为用高频测量导纳。

　　射频导纳料位开关利用电桥原理，其内部的电子单元由探头测量极与空载罐体间的电抗共同组成平衡电桥电路并产生一个稳定的振荡信号。当被测介质覆盖探头的测量极时，便会引发探头测量极与罐体间的电抗变化，导致电桥电路不平衡，从而停止产生振荡信号，再由后级电路检测到这一变化后输出信号报警。该振荡信号作为射频信号施加在探头测量极的同时，再经过1：1的电压跟随器送往探头的保护极。测量极与保护极的射频信号具有等电位、同相位、同频率又互相隔离的特性。当探头有挂料时，测量极与保护极之间因为没有电势差而形成电气隔离确保保护极的信号变化不影响检测，使探头测量极上电抗的变化只能由探头测量极与罐体间的物料决定，从而使探头上的挂料不会影响正常检测。

　　深圳计为自动化技术有限公司自主研发生产的Cape-11系列射频导纳料位开关（Cape-11A通用型射频导纳料位开关、Cape-11P防护型射频导纳料位开关、Cape-11R缆绳型射频导纳料位开关、Cape-11H超高温型射频导纳料位开关），是在借鉴吸收国内外同类产品技术的基础上，通过自主创新，使产品的质量和性能达到行业lingxian水平。Cape-11系列射频导纳料位开关可针对粉煤灰、固体颗粒、粘附性物料的介质进行jing准测量，具有防挂料、更准确、适用性更强和可靠性极高的特点和优点。

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　　音叉料位开关广泛应用于冶金、建材、化工、食品等行业中的物位控制过程，具有使用寿命长、性能稳定、安全可靠等优点，那么音叉料位开关的工作原理是怎样的呢？
　　普通的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来进行检测，处理并将之转换为一个开关信号。
　　以深圳计为自动化技术有限公司生产的Fork-11音叉料位开关为例。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，信号变化由智能电路检测分析并输出一个开关信号。
　　Fork-11音叉料位开关产品通过合理增加叉体面积，灵敏度得以极大提高，可测物料密度低至0.008g/cm³。

　　Fork-11音叉料位开关媲美进口品牌，性能指标如下表：

　　下图为Fork-11音叉料位开关外形图

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　　音叉料位开关是振动式料位开关的一种，其主要通过螺纹、法兰连接的方式安装于储罐、容器、料仓上，对粉末或固体颗粒进行高、中、低位的测量，通过振动频率的变化达到信号报警或者料位控制的目的。下面以计为自动化的Fork-11音叉料位开关为例，为大家说明音叉料位开关的特点和应用范围。

　　4、安全度高，质量过硬。产品采用抗腐蚀性强的材料316L，达到IP66/IP67高防护等级，通过隔爆、本安双重防爆认证，质量媲美进口品牌。

　　Fork-11音叉料位开关因其具有的上述特点和优势，特别适合超低密度的料位测量，具有广泛的适用性和极高的可靠性。产品在石化、冶金、轻工、建材、环保等行业被广泛应用，实现对盐矿储仓的监控、泡沫成型机、吸塑机料仓（低密度泡沫颗粒）的可靠测量和水泥包装线料斗、橡胶生产原料仓以及冶炼厂烧结灰料仓等的测量等。（文章摘自：http://www.levelmeter.cn/baikeshow-87-324-1.html，转载请注明出处。）

　　振棒料位开关有单管和双管两种。双管振棒料位开关之所以具有自己的独特优点，是由其不同于单管振棒料位开关的工作原理导致的。
　　单管振棒料位开关是运用音叉的“共振”原理，在压电元件的驱动下产生振动，只有在探管四周全部被物料包围时，其振幅才会减弱，从而输出信号。而双管振棒料位开关更具优势，只要振动探头与被测介质接触，振动探头的振幅或频率就会明显减小，压电检测器件输出信号幅度也随之减小，信号变化由智能电路检测分析并输出一个开关信号。

　　基于以上工作原理，不难看出，与单管振棒料位开关相比，双管振棒料位开关优势明显，具有更强的可靠性和更高的灵敏度，且具有不挂料、耐高温、抗腐蚀性强等优点。深圳计为自动化技术有限公司自主研发生产的Tube-11振棒料位开关是国产Shoukuan基于双管设计的棒状振动料位开关，采用压电器件实现振动的驱动与检测，产品的各项性能指标达到行业先进水平，具有极高的可靠性。主要用于颗粒或粉末固体料位的测量，能够满足绝大部分颗粒状料位（例如：PVC、氢氧化钠、石灰、沙粒、泥土、煤、粉尘、食糖、谷粒、豆物等）的现场测量要求。

　　Tube-11振棒料位开关有以下六个特点：
　　(1)双管的探头设计，国内SC；
　　(2)采用抗腐蚀性强的材料：316L、318 S13；
　　(3)耐高温设计，过程温度可达400℃，行业领先；
　　(4)丰富的自诊断功能，能准确定位故障信息；
　　(5)有效防止挂料，避免误报警，安装简单，无需校准；

　　(6)检测灵敏度高，最小允许介质密度0.02g/cm³，适用于绝大部分固体颗粒。

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