就是這么簡單，一文讀懂插入式音叉密度計

來源：山東中穩(wěn)達自動化儀表有限公司 2021年12月28日 15:09

　　音叉（tuning fork）是呈“Y”形的鋼質(zhì)或鋁合金發(fā)聲器，各種音叉可因其質(zhì)量和叉臂長短、粗細不同而在振動時發(fā)出不同頻率的純音。敲擊音叉，采集聲波波形圖。試驗發(fā)現(xiàn)：輕敲音叉，音叉振幅小，波形圖的幅度小，這時音叉發(fā)出的聲音也小；重敲音叉，音叉的振幅大，波形圖的幅度大，這時音叉發(fā)出的聲音也大。說明：響度跟音叉振動的振幅有關(guān)。振幅越大，響度越大；振幅越小，響度越小。

　　在物理學(xué)里，有一個概念叫共振：當(dāng)策動力的頻率和系統(tǒng)的固有頻率相等時，系統(tǒng)受迫振動的振幅最大，這種現(xiàn)象叫共振。電路里的諧振其實也是這個意思：當(dāng)電路中激勵的頻率等于電路的固有頻率時，電路的電磁振蕩的振幅也將達到峰值。實際上，共振和諧振表達的是同樣一種現(xiàn)象。這種具有相同實質(zhì)的現(xiàn)象在不同的領(lǐng)域里有不同的叫法而已。交變應(yīng)力：桿件上隨時間周期變化的應(yīng)力。

　　插入式音叉密度計是根據(jù)元器件振動原理而設(shè)計，此振動元件類似于兩齒的音叉，叉體因位于齒根的一個壓電晶體而產(chǎn)生振動，振動的頻率通過另一個壓電晶體檢測出來，通過移相和放大電路，叉體被穩(wěn)定在固有諧振頻率上。當(dāng)介質(zhì)流經(jīng)叉體時，因介質(zhì)質(zhì)量的改變，引起諧振頻率的變化。

　　傳感器基于元器件振動原理工作，元器件部分為浸入被測液體中的音叉部分。音叉部分通過內(nèi)在的固定于叉體底部一端的壓電設(shè)備感應(yīng)振動。震蕩頻率由固定于叉體另一端的二次壓電設(shè)備來檢測，然后通過頂部的電路放大信號。液體密度和被測液體流動時的震動頻率密切相關(guān)，當(dāng)被測液體密度變化時，液體流動時的振動頻率也隨之改變。

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