FTM51-AGG2L4A32AA 音叉液位開關(guān) 工作原理 WVD

音叉液位開關(guān)的工作原理基于共振頻率變化，通過檢測音叉在空氣和液體中振動頻率的差異來判斷液位是否達(dá)到設(shè)定位置，具體過程如下：
一、核心結(jié)構(gòu)與振動源
音叉液位開關(guān)的核心部件包括：
音叉探頭：由兩個平行的金屬叉體組成（類似音叉形狀），是振動的執(zhí)行和感應(yīng)部件。
壓電晶體：安裝在音叉底部，兼具 “驅(qū)動” 和 “檢測” 功能 —— 通電時產(chǎn)生高頻振動（驅(qū)動音叉），同時感知振動頻率變化（反饋信號）。
電子控制單元：負(fù)責(zé)給壓電晶體供電、分析振動頻率信號，并輸出開關(guān)量信號（如繼電器動作）。
二、振動頻率的變化規(guī)律
音叉在空氣中振動：
電子控制單元通過壓電晶體給音叉施加固定頻率的激勵（通常為100~1000Hz，不同型號頻率不同），此時音叉僅受到空氣阻力，振動頻率保持穩(wěn)定（處于固有共振頻率）。
音叉接觸液體時：
當(dāng)液位上升至淹沒音叉時，液體的密度遠(yuǎn)大于空氣，會顯著增加音叉振動的阻尼（阻力），導(dǎo)致振動頻率急劇下降（偏離固有頻率）。

三、信號判斷與輸出

電子控制單元實(shí)時監(jiān)測音叉的振動頻率：
當(dāng)頻率穩(wěn)定在空氣環(huán)境的固有值時，判斷為 “液位未到達(dá)”，開關(guān)保持初始狀態(tài)（如常開或常閉）。
當(dāng)頻率下降到設(shè)定閾值（液體環(huán)境的特征頻率）時，判斷為 “液位已到達(dá)”，控制單元觸發(fā)開關(guān)動作（如常開變常閉，或反之），輸出報(bào)警或控制信號（如啟動泵停止進(jìn)料、觸發(fā)聲光報(bào)警）。
當(dāng)液位下降，音叉重新暴露在空氣中時，振動頻率恢復(fù)至固有值，開關(guān)復(fù)位，完成一次檢測循環(huán)。
四、關(guān)鍵特點(diǎn)：不受介質(zhì)特性干擾
音叉液位開關(guān)的檢測原理基于頻率變化，而非壓力、浮力等，因此對介質(zhì)的以下特性不敏感，適用范圍廣：
粘度：即使是高粘度液體（如糖漿、樹脂），只要能淹沒音叉，即可檢測（需注意粘稠物可能附著影響復(fù)位，部分型號帶自清潔設(shè)計(jì)）。
渾濁度：污水、泥漿等含雜質(zhì)液體，不影響頻率檢測。
溫度 / 壓力：在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，溫度和壓力變化對頻率判斷的干擾可通過電子電路補(bǔ)償。

簡言之，音叉液位開關(guān)通過 “空氣 - 液體” 界面導(dǎo)致的振動頻率突變，實(shí)現(xiàn)對液位的精準(zhǔn)檢測，是一種結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高的液位控制設(shè)備。