振動式物位開關(guān)的核心部件是由壓電器件組成的驅(qū)動和檢測單元。其中，驅(qū)動部分通常由幾片壓電陶瓷疊堆在一起，結(jié)構(gòu)上采取機(jī)械上串聯(lián)、電學(xué)上并聯(lián)的形式。這種方式使得壓電陶瓷片可以做得很薄，降低驅(qū)動電壓，并增加驅(qū)動器的位移。在采用螺栓預(yù)緊的情況下，可以提供相當(dāng)大的驅(qū)動力。檢測單元一般由一片壓電陶瓷組成，用來感知料位計振動的強(qiáng)度。驅(qū)動片和檢測片通常用螺栓進(jìn)行預(yù)緊固定裝配在一起的。

振動式物位開關(guān)

計為自動化研發(fā)工程師經(jīng)過多次實驗和研究發(fā)現(xiàn)，給壓電器件施加不同的預(yù)緊力對其振動特性有較大的影響。隨著預(yù)緊力的增大，驅(qū)動體工作頻率隨著力矩的增大呈線性增大趨勢，當(dāng)預(yù)緊力矩達(dá)到一定值時，工作頻率又隨著力矩的增大而變小。同時，隨著螺栓擰緊力矩的增大，壓電陶瓷片的靜態(tài)電容先是減小，當(dāng)減小到一定值時，隨著擰緊力矩的增大，又逐漸增大。利用壓電陶瓷的這種電特性，在進(jìn)行壓電器件的裝配時，可以方便地找到較合適的預(yù)緊力，使壓電陶瓷組的靜態(tài)電容達(dá)到（1～1.05）C0時的預(yù)緊力為最佳。

振棒料位開關(guān)的壓電陶瓷

預(yù)緊力太小，壓電陶瓷輸出的驅(qū)動力較??；預(yù)緊力過大，會影響壓電陶瓷的振動，且壓電片容易破碎。這類似于彈簧，對彈簧的預(yù)緊力過大或過小，都不能使彈簧處在最佳的彈性工作狀態(tài)。所以，在進(jìn)行壓電器件的裝配時，預(yù)緊前，首先應(yīng)用數(shù)字電橋電容表測出壓電陶瓷片的靜態(tài)電容C0，再慢慢對壓電陶瓷片進(jìn)行預(yù)緊，并注意觀察其靜態(tài)電容的變化，當(dāng)電容值達(dá)到（1～1.05）C0范圍內(nèi)時，這時預(yù)緊力達(dá)到最佳。

審核編輯 黃昊宇