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从研发认识计为

应用于料位开关的压电陶瓷的测量

2014-07-25

  压电陶瓷是振动式料位开关驱动音叉探头振动和检测器振动的关键部件。对压电陶瓷片关键参数进行检测是其研发和生产过程中重要一环。衡量压电陶瓷的性能参数,通常有,压电常数d,机电耦合系数kp,品质因数Qm以及居里温度Tc等等。其中,压电常数d,机电耦合系数kp,品质因数Qm以及居里温度Tc是由其材料特性决定的,而介电常数ε不仅与材料特性有关,还与压电陶瓷几何形状相关。在研发和生产中,往往通过测量静态电容值来衡量压电陶瓷性能,静态电容由压电陶瓷的介电常数和其几何外形册寸决定。因此,如何准确测量电容值是压电陶瓷应用中的必要环节。


  通常,可以通过LCR数字电桥来准确测量压电陶瓷的电容值。压电陶瓷的静态电容测量结果与测量环境密切相关,比如湿度和空气流动,使测量结果往往极不稳定,显示的测量电容值跳变状态。为减少测量误差,可以设计如图专用的压电陶瓷夹具,用电桥电缆两个夹子夹住自制夹具的两个电极,将压电陶瓷放入夹具的两个铜片中来测量。压电陶瓷片刚插入夹具时,数值跳变大,经过秒级时间后跳变范围明显变小,最后只会在最后2位数上发生跳变。对跳变数据,可以取跳变位的最大最小值平均值得方法进行记录。如16xx皮法,xx是跳变位,其变化在20—54时,则测量结果为1647皮法。

  在产品结构中,压电组件是通过机械固定的预紧力来实现其对特定振动探头实施驱动和检测的。给压电器件施加不同的预紧力对其振动特性有较大的影响。比如驱动体工作频率随着力矩的变化而变小。需要特别指出的是,随着螺栓拧紧力矩的增大,压电陶瓷片的静态电容先是减小,当减小到一定值时,随着拧紧力矩的增大,又逐渐增大。利用压电陶瓷的这种电特性,在进行压电器件的装配时,可以方便地找到较合适的预紧力。一般地,使压电陶瓷组的静态电容达到(1~1.05)C0时的预紧力为最佳的。在进行压电器件的装配时,预紧前,首先应用数字电桥电容表测出压电陶瓷片的静态电容C0,再慢慢对压电陶瓷片进行预紧,并注意观察其静态电容的变化,当电容值达到(1~1.05)C0范围内时,这时预紧力达到最佳。预紧力太小,压电陶瓷输出的驱动力较小;预紧力过大,会影响压电陶瓷的振动,且压电片容易破碎。

  计为自动化除研发生产各种振动式物位开关射频导纳料位开关外,还生产高品质(防护等级达到IP66/67)的磁翻板液位计

  以上就是有关“应用于料位开关的压电陶瓷的测量”的先容,如欲了解更多料位开关方面的常识,欢迎关注微信公众号:Jiweimeter。 


(澳门新葡亰网址研发中心2014年7月25日发布)

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