振動式物位開關的核心部件是由壓電器件組成的驅動和檢測單元。其中，驅動部分通常由幾片壓電陶瓷疊堆在一起，結構上采取機械上串聯、電學上并聯的形式。這種方式使得壓電陶瓷片可以做得很薄，降低驅動電壓，并增加驅動器的位移。在采用螺栓預緊的情況下，可以提供相當大的驅動力。檢測單元一般由一片壓電陶瓷組成，用來感知料位計振動的強度。驅動片和檢測片通常用螺栓進行預緊固定裝配在一起的。

振動式物位開關

計為自動化研發工程師經過多次實驗和研究發現，給壓電器件施加不同的預緊力對其振動特性有較大的影響。隨著預緊力的增大，驅動體工作頻率隨著力矩的增大呈線性增大趨勢，當預緊力矩達到一定值時，工作頻率又隨著力矩的增大而變小。同時，隨著螺栓擰緊力矩的增大，壓電陶瓷片的靜態電容先是減小，當減小到一定值時，隨著擰緊力矩的增大，又逐漸增大。利用壓電陶瓷的這種電特性，在進行壓電器件的裝配時，可以方便地找到較合適的預緊力，使壓電陶瓷組的靜態電容達到（1～1.05）C0時的預緊力為最佳。

振棒料位開關的壓電陶瓷

預緊力太小，壓電陶瓷輸出的驅動力較小；預緊力過大，會影響壓電陶瓷的振動，且壓電片容易破碎。這類似于彈簧，對彈簧的預緊力過大或過小，都不能使彈簧處在最佳的彈性工作狀態。所以，在進行壓電器件的裝配時，預緊前，首先應用數字電橋電容表測出壓電陶瓷片的靜態電容C0，再慢慢對壓電陶瓷片進行預緊，并注意觀察其靜態電容的變化，當電容值達到（1～1.05）C0范圍內時，這時預緊力達到最佳。

審核編輯 黃昊宇