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國產壓電陶瓷能否用于振動式物為開關?
2017-04-09
振動式物位開關普遍采用壓電陶瓷作為其振動驅動和檢測,當叉體與被測液體接觸時,叉體的諧振頻率明顯降低,振動頻率的變化直接反應在壓電檢測器件的輸出信號上,檢測電路對頻率的變化進行判別并輸出一個開關信號。
可見,壓電陶瓷組件是振動式物位開關的核心部件,壓電陶瓷選型和供應商的選擇在振動式物位開關的設計和生產顯得十分重要。
深圳計為自動化技術有限公司的研發工程師經過細致長期的試驗和測試后,發現國產壓電陶瓷普遍存在以下問題:
一是國產壓電陶瓷性能指標的一致性較差,其靜電容值分布離散,即使同一批次產品其靜電容值一致性也差。靜電容值一致性差使多片壓電陶瓷串并使用時導致靜電容不匹配、振動效率低問題,會嚴重影響壓電組件工作得可靠性和壽命;
二是國產壓電陶瓷靜態電容不穩定,使用一段時間后,靜態電容增大,比如使用前測得的電容值為1360pF,使用一段時間(比如幾周)后測得的電容為1490pF,甚至可達1560pF,導致物位開關的振動變得及其微弱,現場測量中容易誤動作;
三是銀層電鍍質量差,從肉眼就能觀察出壓電陶瓷電鍍層(電極)薄且粗燥,不光滑,放置或使用一段時間后,電極嚴重氧化發黑(如圖二),并有細毛刺狀;
可見,壓電陶瓷組件是振動式物位開關的核心部件,壓電陶瓷選型和供應商的選擇在振動式物位開關的設計和生產顯得十分重要。
深圳計為自動化技術有限公司的研發工程師經過細致長期的試驗和測試后,發現國產壓電陶瓷普遍存在以下問題:
一是國產壓電陶瓷性能指標的一致性較差,其靜電容值分布離散,即使同一批次產品其靜電容值一致性也差。靜電容值一致性差使多片壓電陶瓷串并使用時導致靜電容不匹配、振動效率低問題,會嚴重影響壓電組件工作得可靠性和壽命;
二是國產壓電陶瓷靜態電容不穩定,使用一段時間后,靜態電容增大,比如使用前測得的電容值為1360pF,使用一段時間(比如幾周)后測得的電容為1490pF,甚至可達1560pF,導致物位開關的振動變得及其微弱,現場測量中容易誤動作;
三是銀層電鍍質量差,從肉眼就能觀察出壓電陶瓷電鍍層(電極)薄且粗燥,不光滑,放置或使用一段時間后,電極嚴重氧化發黑(如圖二),并有細毛刺狀;
圖一 圖二
四是外觀結構不理想,國產壓電陶磁片的邊緣普遍沒有倒角處理或者倒角不顯著,棱角分明,這使得壓電組件的安裝過程中,極易造成邊角崩缺(如圖一)或者嚴重破損,導致產品不穩定。
鑒于國產壓電陶磁片上述四個缺陷會極大地影響了物位開關的可靠性和穩定性,深圳計為自動化技術有限公司在選用壓電陶瓷時對參數、規格、品質有特別嚴格的要求,一律選用國際知名品牌的壓電陶瓷,以保證產品穩定可靠,延長產品生命周期。
(深圳計為自動化技術有限公司研發中心2017年4月9日發布)
TAGS : 振動式物為開關
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