音叉スイッチは、振動周波数の変化を監視してレベルを検出します。フォークの突起は、内部の圧電回路または電子回路によって固有の共振周波数で振動するように駆動されます。フォークが空気またはガス中にあると、自由に振動します。材料レベルが上昇してフォークに接触すると、追加された質量と減衰によって振動周波数が変化します。内部回路はこの変化を検出し、出力信号をレベルの有無に切り替えます。
この動作原理により、音叉レベルスイッチ特に液体、粉末、粒状物質の点レベルの検出に適しています。信頼性の高い過充填、空運転、または低レベル保護が必要なタンク、サイロ、ホッパー、パイプ、プロセス容器で広く使用されています。
音叉の振動原理の仕組み
スイッチ内部では、音叉がその固有周波数で継続的に励振されます。電子機器は振動の周波数と振幅の両方を監視します。
- フォークが覆われていない場合、フォークは通常の共振周波数で振動します。
- 素材がフォークに触れると振動が減衰します。
- 周波数と振幅が低下します。
- 電子機器はこの変化を認識し、出力リレーまたはトランジスタ信号をトリガーします。
検出は導電率、静電容量、光学センシングではなく振動の変化に依存するため、音叉スイッチはさまざまな材料で動作します。また、泡、気泡、蒸気、適度なコーティングの影響を比較的受けにくいため、困難なプロセス条件において他のポイントレベル技術よりも安定します。
音叉スイッチが検出できるもの
音叉スイッチは、次のような多くの一般的な工業用材料に使用できます。
- 水およびプロセス液体
- 油およびマイルドな化学液体
- セメント、小麦粉、石灰、プラスチック顆粒などの粉末
- 穀物、砂、化成肥料などの粒状物
- 牛乳、ジュース、ビール、食用油などの液体食品および飲料
非常に粘性の高い材料、重いビルドアップメディア、または固体ブリッジによってフォークの自由な振動が妨げられる可能性がある用途には必ずしも適しているとは限りません。その場合は材質や設置位置をご確認の上、選定してください。
単一点および多点レベル検出
あ一点式レベルスイッチ1 つのレベル位置のみを監視する必要がある場合に使用されます。一般的なアプリケーションには、高レベルアラーム、低レベルアラーム、ポンプの空運転保護、過充填防止などがあります。材料がフォーク位置に到達すると、シンプルで信頼性の高いオン/オフ信号が送信されます。
あ多点式レベルスイッチ同じ容器内で 2 つ以上の検出点を使用します。これにより、システムは高レベル、低レベル、中間レベルを同時に監視できます。多点検出は、複数のレベル状態を同時に制御する必要があるバッチ処理タンク、混合容器、保管サイロ、プロセス ラインで役立ちます。
音叉式レベルスイッチのメリット
複雑な校正を必要としないシンプルな動作原理
フロートやレバーなどの可動機械部品はありません
多くの液体用途において泡、気泡、蒸気に対する耐性を備えています。
液体、粉末、粒状物質に適しています
タンク、パイプ、サイロにコンパクトに設置
多くの化学、食品、製薬、水処理用途で安定した性能を発揮
考慮すべき制限事項
音叉スイッチは信頼性がありますが、万能ではありません。重要な選択ポイントは次のとおりです。
粘度が非常に高いと、材料で覆われていない場合でもフォークが湿る可能性があります。
大量の固体の蓄積や粘着性の粉末は振動に影響を与える可能性があります。
ポンプや撹拌機からの強い機械振動がある場合は、慎重な取り付けが必要な場合があります。
非常に高温または高圧の用途には、適切なプロセス接続とハウジングが必要です。
フォークは、材料が自由に突起に接触したり離れたりできる場所に取り付ける必要があります。
設置と選択のヒント
タンクまたはサイロに適切なフォークの長さとプロセス接続を選択します。
デッドゾーンや材料ブリッジを避けて、必要なレベルのポイントにスイッチを設置します。
粉末や顆粒が自由に流れることができるように、フォークの周りに十分な隙間を確保してください。
大きな衝撃が加わる恐れのある充填口の直下への設置は避けてください。
材料の密度、粘度、温度、圧力をサプライヤーに確認してください。
設置後に出力信号をテストして、正しいスイッチング動作を確認します。
結論
音叉スイッチは、材料がフォークに接触したときの振動周波数の変化を感知してレベルを検出します。これにより、多くの工業プロセスにおけるポイントレベル検出のための実用的で信頼性の高いソリューションとなります。必要かどうか一点式レベルスイッチ単純な高レベルまたは低レベルのアラーム、または多点式レベルスイッチより複雑なタンク制御の場合、音叉レベルスイッチアプリケーション条件が適切に一致している場合、安定したパフォーマンスを提供できます。
音叉スイッチがタンク、サイロ、パイプラインに適しているかどうか不明な場合は、材料の種類、温度、圧力、密度、設置位置を共有してください。お客様のレベル検出要件に適した動作原理、設置方法、および適切なモデルを確認するお手伝いをいたします。
