超长插入深度振棒在水中沉淀物测量中的应用

　　近期，一大型化工集团从计为自动化采购了100台超长振棒料位开关，主要用于水中尼龙颗粒的测量。这批加长型一体式振棒料位开关最长达2.9米，这一长度填补了国内超长尺寸振棒料位开关测量水中沉淀物领域的行业空白。截至目前，计为自动化是国内仅有的能生产2.9米长振棒料位开关用于测量水中沉淀物的厂家。

　　Tube-11振棒料位开关是国产首款基于双管设计的棒状振动料位开关，其工作原理是采用压电器件实现振动的驱动与检测，使内外管在完全一致的谐振频率下产生共鸣。当振动棒与被测物料接触时，接触物料的外管谐振频率发生变化，从而破坏内外管的共鸣条件，使得振动探头的振幅明显减小，压电检测器件输出信号幅度也随之减小，该信号变化由智能电路检测分析并输出一个开关信号。该产品采用独特的内外嵌套设置的双管设计，使得产品具有极高的可靠性和检测灵敏度。计为Tube-11振棒料位开关产品主要用于颗粒或粉末固体料位的测量，经过特殊调试后还可用于水中沉淀物的测量。

　　从设计和工作原理可知，计为Tube-11振棒料位开关与国产普通单棒振棒料位开关的区别在于，其他国产振棒料位开关的探头采用单棒结构，在工作过程中会将振动能量传递到罐壁上，由于能量传递到罐壁导致振动能量持续流失，而要使得单棒振棒料位开关振动保持合理恒定的振幅从而继续正常工作，必须适当提高其振棒驱动能量并不断补充流失的能量，这就势必要求提高压电陶瓷的驱动电压，而驱动电压的提高会使得压电陶瓷的寿命大大缩短。另外，提高驱动电压也使得振动探头检测灵敏度大幅降低，使之无法应用于水中沉淀物的测量。

　　而双棒振棒料位开关的探头采用内外嵌套设置的双棒设计，通过调节可使内外棒的谐振频率达到完全一致，双管同时振动如同对称的音叉振动，使得振动能量不会传递到罐壁上，只需低电压激励即能驱动压电陶瓷，低电压驱动不仅大大提高了压电陶瓷的使用寿命，也大幅提高了振动探头的检测灵敏度。

　　上述双棒结构和单棒结构设计的区别是导致国产单棒振棒料位开关使用寿命短、可靠性低、最低可测物料密度偏高（一般大于0.3g/cm³）的直接原因。

　　计为Tube-11振棒料位开关采用国内首创的双管探头设计，其低电压驱动的探头经过精密调谐，检测灵敏度高，可测介质密度低至0.02g/cm³，适用于绝大部分固体物料测量，经过特殊调谐后，还能可靠用于水中沉淀物的测量。

　　此次用于水中沉淀物的振棒料位开关的插入深度大多超过1.9米，最长的达到2.9米。为了消除超长插入深度带来的加长管容易甩动造成的异常振动，计为自动化还在加长管尾部特地加装了配重块，以使其测量水中沉淀物时更加稳定可靠。

　　据了解，该项目主要用于切片水贮存罐、萃取塔等的水中尼龙6切片的料位测量，防护等级要求达到IP65，且隔爆等级要求达到Ex d IIC T4 Gb，介质温度高达140℃，大部分是顶部安装，匹配的法兰为DN100。因考虑到测量水中沉淀物这一特殊工况，且数量较大，该用户对于此次批量采购极其重视，其最初设计选用德国进口产品，在计为销售工程师耐心介绍，详细解答用户疑虑，并一一对标设计参数后，客户发现Tube-11振棒料位开关完全符合甚至高于用户的设计参数。

　　具体来讲，计为Tube-11振棒料位开关主要有如下优势特点：

　　（1）双管探头设计，国内首创。

　　（2）经过特殊调谐后，能可靠用于水中沉淀物的测量

　　（3）探头经过精密调谐，检测灵敏度高，可测介质密度低至0.02g/cm³，适用于绝大部分固体物料测量。

　　（4）具有较大挂料和粘附冗余，能很好适应粘稠或易挂料介质的测量。

　　（5）丰富的自诊断功能，能准确定位故障信息。

　　（6）安装简单，无需校准。

　　（7）通过CE和粉尘隔爆、粉尘本安、气体隔爆、气体本安防爆认证。

　　（8）采用抗腐蚀性强的材料：316L、318S13。

　　在对交货期、价格、产品质量等因素综合对比后，该客户最终选购了100台计为Tube-11振棒料位开关用于该项目水中尼龙6切片的料位测量。经过通电测试以及一段时间的使用，该批次振棒料位开关能可靠稳定地应用于水中沉淀物的测量，且从未出现误报警现象，为连续不间断的安全生产提供了可靠保障。