音叉物位计的工作原理及监测步骤

音叉物位计是一种广泛应用于工业环境的物位开关，常被称为音叉式物位开关或者音叉式物位控制器，包含音叉液位开关、音叉料位开关等物位测量仪表。它是利用音叉振动的原理设计的，采用压电器件实现音叉棒的振动驱动与检测。不接触物料时，音叉在谐振频率下产生自由振动，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。简单地说，音叉在压电器件激励下产生机械振动，这种振动具有一定的频率和振幅。

在一些腐蚀性很强的介质环境中，现有技术中的音叉物位计容易受介质腐蚀，使压电陶瓷接收到的振动信号发生改变，从而使得音叉物位计在监测物位时的可靠性降低，容易出现误报。而现有技术中缺少对音叉棒腐蚀的监测。

针对这种情况，深圳计为自动化技术有限公司的研发工程师在多次试验的基础上，对现有的监测方法和系统做出了改进，提出了一种新型音叉物位计及其监测物位的方法、系统，该方法包括下列步骤：压电陶瓷感应音叉棒的振动并输出相应的电信号，处理器实时采集电信号的电压幅值，根据电压幅值判断音叉棒是否接触物料;同时监控电信号的频率变化趋势，根据电压幅值判断音叉棒是否接触物料，结合频率的变化趋势判断音叉棒是否受腐蚀;在没有接触物料的状态下，根据频率变化值判断受腐蚀程度，当受腐蚀程度严重而影响设备工作可靠性时，输出腐蚀报警。

振动式物位开关

实践证明，将连续采样的多个电压幅值和预设的电压上限值、电压下限值和电压中位值进行比较，根据比较结果判断音叉棒是否接触物料。由于采样的电压幅值是多个连续的，且通过与电压上限值、电压下限值和电压中位值进行多次比较，即使音叉物位计瞬间受到外力撞击或电气受干扰，导致电压幅值瞬间不稳定，也不影响处理器判断音叉棒的使用状态，能更准确可靠地监测物位。计为自动化现已成功为该设计申请了发明专利。

审核编辑：汤梓红