計(jì)為音叉液位開關(guān)的新型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及意義

    音叉液位開關(guān)廣泛應(yīng)用于各種液體測量領(lǐng)域，是物位測量領(lǐng)域中重要的一員。它們通常包括一個用來與待測量液體接觸的振動體的能夠振動的膜片和多組壓電元件，當(dāng)被測液體接觸振動元件的探頭時(shí)，由于液體的阻尼作用，使其頻率急劇下降，通過檢測電路，將這種機(jī)械振動變化的信息轉(zhuǎn)換為電信號，并傳遞給控制電路，實(shí)現(xiàn)對液位的測量和控制。目前市面上的音叉液位開關(guān)，振動元件大多結(jié)構(gòu)復(fù)雜，部件過多，因而體積較大，造成生產(chǎn)不便，成本過高。

    計(jì)為自動化研發(fā)工程師在多次試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對現(xiàn)有的音叉液位開關(guān)結(jié)構(gòu)做出了改進(jìn)。

    計(jì)為標(biāo)準(zhǔn)型音叉液位開關(guān)（正面）

    由于膜片是叉尖狀的振動體和驅(qū)動單元之間傳遞力的交接區(qū)，其它構(gòu)件具有比它高得多的抗彎剛度。為了避免其他構(gòu)件的彎曲使得振動體和驅(qū)動單元之間失去剛性耦合作用，導(dǎo)致整個振動元件失效，在振動膜片的中間設(shè)置一凸起部分，通過焊接將膜片與拉緊螺栓固定連接，凸起使得拉緊螺栓和過渡臺面之間的焊接過渡截面減小。由于凸起的直徑與平滑段的直徑相等，使得焊接區(qū)的過渡較為平緩、均勻。更為重要的是，焊接區(qū)距離膜片較遠(yuǎn)，可以有效避免膜片表面由于焊接引起的材料金相組織和結(jié)構(gòu)變化。

計(jì)為標(biāo)準(zhǔn)型音叉液位開關(guān)（背面）

    該金相組織和結(jié)構(gòu)變化會導(dǎo)致材料機(jī)械性能的變化，從而導(dǎo)致振動特性的改變，而振動特性的改變會影響振動元件的可靠性，最終導(dǎo)致振動元件的壽命受到影響。增加了該凸起后，使焊接區(qū)遠(yuǎn)離膜片，不會導(dǎo)致膜片材料的機(jī)械性能改變，從而提高膜片的可靠性，延長整個振動元件的壽命。

    另外，膜片本身不會變硬，仍然是整個振動元件中最為關(guān)鍵的能夠彎曲的構(gòu)件，達(dá)到振動膜片與拉緊螺栓一體成型的效果。

    注：膜片101；拉緊螺栓102；過渡臺面103；振動體104

    實(shí)踐證明，這種改進(jìn)設(shè)計(jì)使得膜片與拉緊螺栓的固定方式更加簡單，使生產(chǎn)加工難度大大降低，從而有利于生產(chǎn)的順利進(jìn)行和生產(chǎn)制造成本的降低。計(jì)為自動化現(xiàn)已成功為該設(shè)計(jì)申請了發(fā)明專利。