振棒料位开关的工作原理和产品结构

振棒料位开关按照振棒探头结构的不同，分为单棒和双棒两种。目前，国内大部分振棒料位开关都采用单棒结构，驱动探头振动的电压通常要求较高，能量消耗大，检测灵敏度低，产品寿命短；而双棒料位开关内外管实现完全谐振，驱动功率小，能量消耗小，检测灵敏度高，产品寿命长。

_{计为双棒振棒料位开关（高温型）}

为使用户更好地理解双棒振棒料位开关以及它是如何具体工作的，本文结合双棒振棒料位开关的结构图对双棒振棒料位开关的工作原理和产品结构介绍如下。

一、振棒料位开关的工作原理

振棒料位开关一般采用压电器件实现振动的驱动与检测，当振动探头与被测介质接触时，振动探头的振幅或频率明显减小，压电检测器件输出信号幅度也随之减小，该信号变化由智能电路检测分析并输出一个开关信号。

计为Tube-11振棒料位开关的振动探头采用独特的内外嵌套设置的双管设计，也采用压电器件实现振动的驱动与检测。生产过程中，通过调试使内外管在完全一致的谐振频率下产生共鸣。当振动棒与被测物料接触时，接触物料的外管谐振频率发生变化，从而破坏内外管的共鸣条件，使得振动探头的振幅明显减小，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。

计为Tube-11振棒料位开关的各项性能指标均已达到行业领先水平，产品媲美进口品牌，具有极高的检测灵敏度和可靠性，Z低测量密度低达0.02g/cm³。

二、振棒料位开关的产品结构

下面结合振棒料位开关外观结构图和探头结构图，对计为振棒料位开关的产品结构介绍如下：

_{图1  计为振棒料位开关的外观结构图　　                                       　   　图2  计为双棒结构的振棒探头结构图}

图1中，从右到左的部件依次为：

1．振棒探头：这是整个振棒料位开关的传感部件。通过压电陶瓷驱动振棒探头以谐振频率连续振动，当探头接触到物料时，振动频率和振动幅度都会明显减小（接线盒内的电子模块检测到这一信号变化后有特定电路输出一个开关量给中控室，提示现场振棒料位开关处是否有料）。

2．延长管：也叫加长管，根据现场应用情况，振棒料位开关安装位置，罐体大小等的不同，决定振棒料位开关的插入长度。

3．过程连接：主要有螺纹和法兰连接两种连接方式，常用的螺纹连接有G1A、G11/4A、G11/2A、1”NPT、11/4”NPT和11/2NPT，常用的法兰连接有DN50、DN80等规格，它和罐体安装处的预留开孔大小、立管内径相关联和配对。

4．电缆接口（格兰头）：这个是安装时给振棒料位开关供电电缆的入口，也是开关量输出电缆的出口，通常电源和开关输出用同一组电缆（四芯以上），它又分非防爆和隔爆格兰头，非防爆和本安型一般配置尼龙塑料的格兰头，隔爆格兰头配置的是不锈钢304材质和316L材质的格兰头，螺纹主要有M20x1.5螺纹和1/2NPT螺纹两种。

5．外壳（接线盒）：计为Tube-11振棒料位开关采用铝合金外壳，旋开外壳的外盖（黄色部分），可以看到盒内电路模块的接线端子和接线标识，按标识接上电缆线，供电后振棒料位开关即可正常工作。

图2所示为计为双棒结构的振棒探头结构图。从图中可以看出，整个探头由图中红色的外棒、绿色的内棒以及灰色的调谐质量块组成振动探头，内外棒镶嵌在一起，调谐到完全谐振状态后，能量不被罐体吸收（不传递能量或者传递的能量可以忽略不计），较低的电压就能让压电陶瓷驱动探头振动，从而提高检测灵敏度（可检测密度低至0.02g/cm³），有效延长产品寿命。