音叉式料位计的安装方法

1.原理及特点

音叉式料位计是根据物料对振动中的音叉有无阻力的原理来探知料位是否越限的，如图8-18所示。

音叉由弹性良好的金属制成，本体具有确定的固有频率。如外加一交变力，此力的频率与音叉的固有频率一致，则叉体处于共振状态。由于周围空气对振动的阻尼微弱，金属内部的能量损耗也很少，所以只需微小的驱动功率就能维持较强的振动。

当粉尘或颗粒物料触及叉体之后，振动受到的阻尼显著增大，能量消耗在物料颗粒的摩擦上，迫使振幅急剧衰减而“停振”。

图8-18 音叉测量示意图

1—容器壁 2—接管 3—容器壁法兰 4—音叉本身法兰 5—线路铝盒 6—引线口

用适当的电路和音叉配合，不难根据叉体的振动与否去控制继电器的吸合或释放，从而发出通断信号。此信号可用在报警、联锁保护、程序控制系统中。

音叉料位探测器的原理框图如图8-19所示。

图8-19 音叉料位探测器原理框图

由图8-19可知，两个压电陶瓷换能器将音叉振动的机械能和放大电路的电能联系起来，共同构成一个闭环系统，当检振元件供给放大电路的交变电信号既能满足正反馈的相位条件又满足振荡的幅值条件时，整个闭环就形成一个振荡器，它的特点是包含机械能和电能两种状态，而且振荡频率不是由放大电路所决定，而是取决于反馈通道中音叉的选频特性。

为了发出通断信号，电压放大电路的输出端还接有检波及功率放大电路，以便控制继电器。当料位较低，物料不妨碍音叉振动时，上述闭环处于振荡状态。这种情况下，继电器是吸合的。当物料高于音叉的安装位置以后，音叉停振，交流电压消失，继电器随即释放。(www.xing528.com)

和一般的振荡器一样，只要电压放大电路有足够的放大倍数，自行起振是不成问题的。一旦料位下降，叉体恢复自由，任何电的或机械的随机扰动都能促使音叉起振。

2.音叉料位计主要特点

1）广泛适用于多种物料：除了物料对机械振动体的阻尼作用之外，其他物理或化学的性质对音叉工作都没有直接影响。阻尼作用的大小取决于物料的流动性和量的大小。绝大多数常见的固态物料淹埋叉体之后都能可靠地停振。只要物料的腐蚀性在不锈钢叉体所能承受的程度以内，粘着性不致于附着叉体上难以脱离，颗粒大小不致于卡涩在叉股间无法脱落，就都可以用音叉料位计来监视料位。

2）对安装使用条件无苛刻要求：这种料位计不宜在强烈振动的料仓或容器上使用，以免引起继电器误动作。但对于其他条件并无特殊要求，环境温度、压力、相对湿度、防水防尘等指标与普通露天安装的工业仪表一致。至于料仓内部的粉尘、外部的电磁干扰等因素，一般情况下根本不必考虑。但不能用在特别易燃易爆的危险现场。

3）结构比较简单可靠，容易维修：这种料位计的原理比较浅易，电路和结构都不复杂，而且工作中不需要调整，所以无需专门的维修技术。由于采用压电陶瓷换能，没有动力部件和传动机构，是一种比较简单可靠的仪表。

3.技术性能

ZVL20C型音叉式料位计电源消耗最大为2VA，感应棒物料最低感应密度为0.03g/cm³，操作温度为-30～60℃，适用仓槽粉尘温度范围为-30～80℃，操作压力1MPa，输出电流5A，AC250V，动作延迟2～5s。

4.安装方法

音叉式料位计安装方法如图8-20所示。

图8-20 音叉式料位计安装方法