音叉振動(dòng)頻率的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式為：

　　為了適應(yīng)測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)，使粘附液體或固體容易滴落或脫落，一般叉體外觀形狀和截面不會(huì)設(shè)計(jì)成規(guī)則的矩形，下圖所示為計(jì)為自動(dòng)化公司的音叉液位開關(guān)和料位開關(guān)的三種叉體圖。對(duì)這種不規(guī)則的叉體的頻率計(jì)算，可以采用等效面積和等效截面的方法換算出叉體的長(zhǎng)度L和叉體的厚度t。

　　從公式可以看出，音叉標(biāo)稱諧振頻率可以通過音叉的厚度、長(zhǎng)度變化來微量調(diào)整，改變叉體的材料同樣能改變。振動(dòng)頻率與叉長(zhǎng)的平方成反比，叉長(zhǎng)越長(zhǎng)，頻率越低；而與叉厚成正比，叉體越薄，振動(dòng)頻率越低，頻率變化數(shù)據(jù)詳見表一和表二所示。

表一、叉體長(zhǎng)度值改變，其振動(dòng)頻率改變的量值

表二、叉體厚度值改變，其振動(dòng)頻率改變的量值 

　　上述計(jì)算出的音叉振動(dòng)頻率是在自由狀態(tài)下的諧振頻率。音叉振幅與驅(qū)動(dòng)功率有關(guān)，一般頻率越高振幅越小，反之亦然。在振幅不大的情況下，音叉自由狀態(tài)下的諧振頻率與空氣中的諧振頻率接近。振動(dòng)中的音叉浸泡或接觸于介質(zhì)，會(huì)發(fā)生頻率或振幅的強(qiáng)烈改變。當(dāng)振動(dòng)中的音叉浸泡于粘度小的液體時(shí)，往往會(huì)發(fā)生諧振頻率和振幅的大幅下降，但如果是粘度大的液體，音叉往往無法正常起振，振幅幾乎為零，頻率雜亂；當(dāng)振動(dòng)中的音叉接觸固體物料（顆粒或粉末）時(shí)，由于音叉自由振動(dòng)的條件遭到破壞，音叉會(huì)很快停止振動(dòng)。音叉液位開關(guān)就是利用檢測(cè)叉體浸泡到液體時(shí)其頻率顯著且穩(wěn)定地下降變化來設(shè)計(jì)的。音叉料位開關(guān)一般是利用叉體接觸物料停止振動(dòng)，通過檢測(cè)叉體振幅大幅下降原理來設(shè)計(jì)的。目前大部分國(guó)產(chǎn)音叉物位開關(guān)是通過檢測(cè)音叉振幅變化來設(shè)計(jì)開關(guān)點(diǎn)的，這種設(shè)計(jì)的音叉物位開關(guān)在檢測(cè)液體時(shí)可靠性要明顯降低，而且可檢測(cè)的液體介質(zhì)密度只能大于0.7g/cm3甚至0.8g/cm3。同時(shí)這種音叉物位開關(guān)為了適應(yīng)于液體測(cè)量，往往加大振動(dòng)驅(qū)動(dòng)功率，致使其應(yīng)用于固體顆粒或粉末的物料測(cè)量時(shí)，可靠性大大下降。這就是為什么國(guó)產(chǎn)液體固體通用的音叉物位開關(guān)普遍介質(zhì)密度適應(yīng)范圍小、工作可靠性低的原因。

　　計(jì)為自動(dòng)化為了提高音叉物位開關(guān)的可靠性，專門設(shè)計(jì)只測(cè)量液體的液位開關(guān)和專門測(cè)量固體顆粒和粉末的料位開關(guān)，雙雙獲得極高可靠性，并且其可測(cè)量介質(zhì)的密度大大低于同行同類產(chǎn)品。其中，其音叉液位開最低可測(cè)液體密度低至0.5g/cm3，音叉料位開關(guān)最低可測(cè)顆粒或粉末密度低達(dá)0.008g/cm3。

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（深圳計(jì)為自動(dòng)化技術(shù)有限公司研發(fā)中心2014年8月22日發(fā)布）