振動(dòng)式物位開關(guān)的核心部件是由壓電器件組成的驅(qū)動(dòng)和檢測(cè)單元。其中，驅(qū)動(dòng)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(dòng)電壓，并增加驅(qū)動(dòng)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(dòng)力。檢測(cè)單元一般由一片壓電陶瓷組成，用來感知料位計(jì)振動(dòng)的強(qiáng)度。驅(qū)動(dòng)片和檢測(cè)片通常用螺栓進(jìn)行預(yù)緊固定裝配在一起的。

振動(dòng)式物位開關(guān)

計(jì)為自動(dòng)化研發(fā)工程師經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)和研究發(fā)現(xiàn)，給壓電器件施加不同的預(yù)緊力對(duì)其振動(dòng)特性有較大的影響。隨著預(yù)緊力的增大，驅(qū)動(dòng)體工作頻率隨著力矩的增大呈線性增大趨勢(shì)，當(dāng)預(yù)緊力矩達(dá)到一定值時(shí)，工作頻率又隨著力矩的增大而變小。同時(shí)，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(shí)，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(shí)，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(shí)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(dòng)力較小；預(yù)緊力過大，會(huì)影響壓電陶瓷的振動(dòng)，且壓電片容易破碎。這類似于彈簧，對(duì)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(shí)，預(yù)緊前，首先應(yīng)用數(shù)字電橋電容表測(cè)出壓電陶瓷片的靜態(tài)電容C0，再慢慢對(duì)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(shí)，這時(shí)預(yù)緊力達(dá)到最佳。

審核編輯 黃昊宇