DC-CD-6磁電式振動(dòng)速度傳感器主要安裝在各種旋轉(zhuǎn)機(jī)械裝置的軸承蓋上(如汽輪機(jī)、壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)和泵等)。它是由運(yùn)動(dòng)線圈切割磁力線而輸出電壓的電磁式傳感器,因此具有工作時(shí)不需要供給電源、安裝容易等特點(diǎn)。
1.技術(shù)參數(shù)
1.1 靈 敏 度: 10-50mv/mm/s
1. 2 頻率響應(yīng): 5 ~ 1000 Hz,10 ~ 1000 Hz (可選)
1. 3 誤 差: 10- 300HZ < 2% ,300- 1000HZ < 4%
1.4 自振頻率:10Hz
1.5 可測(cè)振幅:≤2mm(P — P)
1.6 加速度:10g
1.7 測(cè)量方向:垂直 水平 兩用
1.8使用環(huán)境:溫 度 -40℃~70℃ 相對(duì)濕度 ≤90%
1.9 外形尺寸:φ31×70mm
1.10 重 量: 約300g
2.安 裝
2.1 安裝位置:垂直或者水平安裝于被測(cè)振動(dòng)點(diǎn)上,以變送器底部M8×1.25螺釘磁座吸附在被測(cè)殼體上,然后將傳感器擰在上面擰緊即可。
3.注意事項(xiàng):傳感器不能外力重?fù)?/span>
DC-CD-6磁電式振動(dòng)速度傳感器
壓電粉體液位傳感器 TSP系列
擁有高度靈敏性,對(duì)于極小的變化也會(huì)有所反應(yīng)
壓電粉體液位傳感器是被稱為粉體或粉末的微粒子狀物質(zhì),除了木粉、礦物粉、金屬粉、樹脂粉、纖維填料粉、硅微粒子、陶瓷微粒子以及各類涂層粉體等會(huì)使TSP系列傳感器表面發(fā)生損傷或變質(zhì)的物質(zhì),均可以高精度及穩(wěn)定的電壓輸出告知其"有無"*。
*由于檢測(cè)面(單晶振子金屬板)中使用了銅合金,因此根據(jù)日本國內(nèi)的食品衛(wèi)生管理法規(guī)定,檢測(cè)面原則上不得用于與食材接觸的用途。
值得注意的一點(diǎn)是其具有高度靈敏性,即使是因粒子間充滿空氣而變得輕盈蓬松的粉末也可判斷其"有無"。
其大大超越其他壓電型余量傳感器的高度靈敏性,使其能夠在以微小、輕量粉末為原料的涂料、印刷用油墨、染料、化妝品等制造過程中,為粉體儲(chǔ)料器的余量管理等帶來各種優(yōu)勢(shì)。
以下將通過驅(qū)動(dòng)原理、制造技術(shù)(結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì))、驅(qū)動(dòng)方式及電路技術(shù)的順序,就對(duì)其靈敏性提供支持的TDK技術(shù)進(jìn)行介紹。
驅(qū)動(dòng)原理及結(jié)構(gòu)
壓電振動(dòng)傳感器的基本驅(qū)動(dòng)原理以及結(jié)構(gòu)與壓電發(fā)音體相同。其采用了將圓板狀壓電陶瓷粘接于薄形金屬板上的單晶結(jié)構(gòu)振子(圖2)。
圖2壓電單晶結(jié)構(gòu)
壓電單晶的驅(qū)動(dòng)原理
壓電陶瓷需要事先以厚度方向進(jìn)行分極處理,因此如圖3所示,從外部向分極方向附加電壓時(shí),器件整體將向分極方向伸縮,從而使厚度發(fā)生增減。由于其體積不會(huì)發(fā)生變化,因此向厚度方向(分極方向)伸長時(shí),分極方向與直角方向(直徑方向)會(huì)發(fā)生收縮,相反,如果厚度方向發(fā)生收縮,則直角方向會(huì)伸長。
圖3壓電陶瓷的伸縮
然而,由于壓電陶瓷被牢固地粘接在金屬板上,因此如圖4所示,向直徑方向伸縮的力會(huì)使單晶振子整體發(fā)生彎曲。為此,在附加交流電壓時(shí),單晶會(huì)以與壓電發(fā)音體相同的原理產(chǎn)生振動(dòng)。
圖4壓電單晶的彎曲運(yùn)動(dòng)
在壓電振動(dòng)型傳感器中的應(yīng)用
如后所述,在TDK的壓電粉體液位傳感器TSP系列中,處于蓬松云霧狀態(tài)的粉體在接觸單晶振動(dòng)面時(shí),根據(jù)其程度利用相位特性變化的現(xiàn)象,對(duì)粉體的存在進(jìn)行檢測(cè)。
周邊支撐強(qiáng)度不均會(huì)對(duì)傳感器檢測(cè)特性帶來很大影響,因此接合時(shí)需使用彈性硅樹脂,并需要將粘接寬度、粘接厚度的均勻性控制在很高的水平(圖5)。
圖5壓電單晶的保持方法以及周邊支撐結(jié)構(gòu)
壓電單晶的保持方法
周邊支撐結(jié)構(gòu)
壓電單晶的驅(qū)動(dòng)方式
如前所述,壓電單晶是在壓電陶瓷兩面設(shè)置整面電極,通過從外部向該兩面電極附加交流信號(hào)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的他勵(lì)振蕩方式。同時(shí),判別傳感器面有無負(fù)荷的信號(hào)中利用了單晶的相位特性變化。
壓電單晶的等效電路與阻抗頻率特性如圖6所示。
圖6壓電單晶的等效電路與阻抗頻率特性
等效電路
阻抗頻率特性
Cd為靜電容量、Lo為等效重量、Co為等效剛度的倒數(shù),Ro為等效機(jī)械阻力。頻率特性中阻抗的小點(diǎn)為等效電路Lo、Co、Ro的串聯(lián)諧振點(diǎn)。
此時(shí),單晶在無負(fù)荷情況下的諧振點(diǎn)附近時(shí)顯示電感性,而除此以外的部位則顯示電容性。然而,隨著檢測(cè)面上附加的負(fù)荷增加,其相位特性也會(huì)慢慢發(fā)生變化,在附加一定以上的負(fù)荷后,所有頻率范圍均會(huì)變?yōu)殡娙菪浴R虼?,通過確認(rèn)單晶諧振點(diǎn)附近的相位,若其為電感性,則傳感器面無負(fù)荷,若其為電容性,則表明附加有符合,即表示可檢測(cè)有無粉體(圖7)。
圖7粉體量與相位特性的變化
壓電粉體液位傳感器TSP系列的驅(qū)動(dòng)電路
TSP系列搭載有TDK的定制IC,其中集成了掃頻振蕩電路、波形放大整形電路、相位檢測(cè)電路、數(shù)字處理電路等,從而實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定的驅(qū)動(dòng)及檢測(cè)性能。
該IC以單晶的諧振頻率6kHz附近為中心,對(duì)4~8kHz的頻帶進(jìn)行掃頻,從而判別來自單晶的輸入信號(hào)為電感性或是電容性。1次掃頻間將輸出High-Low等級(jí)的2個(gè)值,若檢測(cè)出電感性則為"無負(fù)荷",若未檢測(cè)出電感性則為"有負(fù)荷"。
:彭菁