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Analisi della temperatura di lavoro massima affidabile dell'interruttore di livello vibrante

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L'affidabilità di funzionamento del componente ceramico piezoelettrico determina la temperatura di lavoro affidabile dell'interruttore di livello a vibrazione.

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I dispositivi piezoelettrici sono gli elementi fondamentali degli interruttori di livello a vibrazione e le ceramiche piezoelettriche sono i dispositivi piezoelettrici più comunemente utilizzati. In generale, i componenti di azionamento e rilevamento delle vibrazioni composti da più pezzi di ceramica piezoelettrica sono chiamati anche componenti ceramici piezoelettrici. Dal punto di vista della progettazione strutturale dell'interruttore di livello a vibrazione, i componenti ceramici piezoelettrici devono essere posizionati vicino alla sonda vibrante per migliorare l'efficienza di azionamento e l'affidabilità di funzionamento. Quando lo strumento viene installato in un'applicazione specifica, l'intera sonda deve essere inserita nel serbatoio di stoccaggio o nella tubazione. Pertanto, l'affidabilità di funzionamento del componente ceramico piezoelettrico determina la temperatura di lavoro affidabile dell'interruttore di livello a vibrazione.

L'affidabilità di funzionamento dei componenti ceramici piezoelettrici è influenzata da molti fattori, come la temperatura di processo, l'umidità ambientale, la sollecitazione del precarico del gruppo e la sollecitazione delle parti fisse. La temperatura è il componente più significativo, poiché la struttura dei domini allo stato semi-stabile (domini non a 180°) nelle ceramiche piezoelettriche è facilmente modificata dall'energia termica rilasciata nell'ambiente ad alta temperatura, con conseguente depolarizzazione di alcuni domini e invecchiamento delle proprietà elettriche; in particolare, in caso di variazione improvvisa della temperatura, l'accumulo improvviso di energia termica tende a far ruotare il dominio e a depolarizzare la ceramica piezoelettrica, con un degrado irreversibile. La costante dielettrica viene utilizzata per misurare i parametri prestazionali delle ceramiche piezoelettriche ε， la costante piezoelettrica D, il coefficiente di accoppiamento elettromeccanico Kp, il fattore di qualità QM, la temperatura di Curie Tc, ecc. La temperatura di Curie Tc determina la temperatura massima alla quale il modulo ceramico piezoelettrico è in grado di funzionare in modo affidabile a lungo termine. In base alla curva di prestazione termica della ceramica piezoelettrica, la temperatura massima alla quale i componenti in ceramica piezoelettrica sono in grado di funzionare in modo affidabile e persistente non deve superare la metà del valore della temperatura di Curie Tc.

La progettazione del fissaggio e dell'assemblaggio dei componenti ceramici piezoelettrici dei prodotti Jiwei per interruttori di livello tiene pienamente conto del rigoroso ambiente di lavoro ad alta temperatura e aggiunge un dispositivo di isolamento del buffer di temperatura nei componenti ceramici piezoelettrici. Anche se la temperatura del processo cambia improvvisamente, la temperatura dell'insieme dei componenti sarà stabile e con una crescita moderata, in modo da garantire le eccellenti prestazioni complessive dello strumento.

Jiwei si è attenuta rigorosamente agli standard industriali internazionali. La temperatura massima nominale di processo affidabile a lungo termine dell'interruttore di livello vibrante è di 250 ℃. Per le temperature ultra-elevate superiori a 250 ℃, Jiwei ha sviluppato un interruttore di livello ad asta vibrante ad altissima temperatura con funzione di raffreddamento ad acqua (raffreddamento ad aria). Questo strumento comprende un tubo a manicotto e il relativo piedistallo, la connessione al processo, la presa d'aria/acqua e i componenti di sfiato. I fori di aspirazione e di sfiato dell'aria/acqua sulla connessione al processo sono dotati di un tubo di rame capillare e di un manicotto di serraggio. Il flusso d'aria o d'acqua entra all'interno dell'interruttore di livello ad asta vibrante attraverso il tubo di rame capillare e abbassa la temperatura a 250℃ al di sotto del flusso d'aria o d'acqua, in modo da soddisfare la temperatura di esercizio ammissibile della ceramica piezoelettrica e dei fili ad alta temperatura. Grazie a questo design, l'interruttore di livello ad asta vibrante può funzionare in modo affidabile a una temperatura fino a 400℃, ampliando notevolmente il suo campo di applicazione.

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