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料位开关的工作原理是什么?有哪些不同的工作方式?

2024-08-26

料位开关是一种用于检测物料高度或位置的装置,在工业生产中有着广泛的应用。其工作原理主要是通过检测物理量的变化来判断物料的位置,常见的有以下几种工作方式:

料位开关.jpg

一、阻旋式料位开关

- 工作原理:采用交流微电机经减速后,带动监测叶片慢速旋转。当物料的料位上升使叶片的转动受到阻挡时,检测机构便围绕主轴产生旋转位移。此位移首先使一个微动开关动作,发出有料的信号,随后另一个微动开关动作,切断微电机的电源使其停止转动。只要仓内的料位不变,此种状态便将一直保持下去。当料位下降检测叶片不再受到阻挡时,检测机构便依靠弹簧拉力恢复原态,首先一个微动开关动作,接通电机电源使其旋转,随后另一个微动开关动作发出无料信号,只要没有物料阻挡监测叶片的转动,此种状态也将一直保持下去。

- 应用特点:主要外露部件由不锈钢、铝合金或高级工程塑料材料组成,具有防粉尘、防潮和耐腐蚀及对环境无污染的优点,可在食品加工、粮食仓储、及工业高尘等恶劣环境使用。它还设置了灵敏度的五档调节装置和可供选择的两种安装方式及多种监测叶片规格,并且具有过热保护装置,可在 250 摄氏度以下的环境中正常工作。输出轴采用了过载保护装置,可以有效地避免由于使用不当或非正常外力对电机及减速器所造成的破坏。


二、电容式料位开关

- 工作原理:利用被测介质的介电常数与空气不同的特性来工作。当物料接触到传感器时,会改变传感器与容器壁之间的电容值。通过检测电容值的变化,可以确定物料的位置。

- 应用特点:适用于大多数固体和液体物料的检测。但需要注意的是,被测物料的介电常数变化范围不能超出传感器的测量范围,且安装时需要考虑物料的堆积角度和安息角等因素,以确保测量的准确性。


三、射频导纳式料位开关

- 工作原理:结合了电容和电阻的测量原理。它通过测量传感器与容器壁之间的电容和电阻值的变化来判断物料的位置。当物料接触到传感器时,会影响电容和电阻的值,从而触发开关信号。

- 应用特点:具有较强的抗干扰能力,能够适应复杂的工况环境。可用于检测粉末、颗粒、块状等多种形态的物料,但相对电容式料位开关,其成本可能较高。


四、振棒料位开关

- 工作原理:振动棒是一个电子线路进行激励并保持共振,当被测介质到达并部分覆盖住振棒开关的探头时,振棒开关的振动阻尼突然增强,这种振动参数的改变将通过检测回路触发继电器,从而为物位控制提供上、下限开关信号。其中,双棒振棒料位开关比单棒料位开关的灵敏度更好,检测更可靠。

- 应用特点:主要用于测量颗粒状固体料位,能够满足绝大部分颗粒状料位的现场测量要求,最低测量密度可达 0.02g/cm³。


五、音叉料位开关

- 工作原理:探头基于音叉式设计,采用压电器件实现叉体的振动驱动与检测。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。

- 应用特点:是一种专用于测量粉末和细小颗粒的固体料位开关,可测最低物料密度达 0.008g/cm³,特别适合超低密度的料位测量,具有广泛的适应性和极高的可靠性。


六、音叉液位开关

- 工作原理:采用压电器件实现叉体的振动驱动与检测。当叉体与被测液体接触时,叉体的谐振频率明显降低,振动频率的变化直接反映在压电检测器件的输出信号上,检测电路对频率的变化进行判别并输出一个开关信号。

- 应用特点:是一种高可靠性紧凑型的专用于液位测量的控制开关。音叉长度仅有 40mm,不仅适用于容器、储罐、槽罐中的液位测量,而且适用于导管的液位测量。同时,基于检测叉体浸泡于介质时振动频率变化的设计原理,可测量介质密度低至 0.5g/cm³,不仅适用于盐酸、硫酸、硝酸、碱液、工业废水、糖浆、药液等液位测量,而且特别适用于有泡沫、气泡、粘稠液体以及振动干扰的复杂测量场合。


在选择料位开关时,需要根据具体的应用场景、物料特性、测量要求等因素综合考虑,以选择适合的工作方式和型号。


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