Przełączniki pływakowe są prostymi, uniwersalnymi i charakteryzującymi się dużą niezawodnością urządzeniami. Nie dziwi więc fakt, że są one obecnie najczęściej stosowanymi przyrządami do monitorowania poziomu. Ale jak właściwie działają?
Przełączniki pływakowe w swojej najprostszej mechanicznej postaci były od wieków stosowane do kontroli przepływu wody w młynach i w rolnictwie; nadal stanowią najczęściej stosowany typ takich przełączników. Ciało z pustą przestrzenią w środku (pływak), dzięki swojej niskiej gęstości i wyporności, unosi się i opada wraz z podnoszeniem się i obniżaniem poziomu cieczy. Jeżeli ten ruch zostanie wykorzystany do poruszania mechaniczną dźwignią np. sterującą prostą klapką w kanale irygacyjnym, powstanie mechaniczny przełącznik pływakowy.
Oczywiście, w nowoczesnych przełącznikach pływakowych elementem przełączanym jest obwód elektryczny, a ich budowa jest nieco bardziej skomplikowana. W najprostszej formie przełącznik pływakowy składa się z pustego pływaka z wbudowanym magnesem, rurki prowadzącej, kołnierzy regulacyjnych ograniczających jego ruchy na rurce oraz kontaktronu umieszczonego wewnątrz rurki (patrz rysunek).
Rysunek: Kontaktrony
Jak działa przełącznik pływakowy?
Kontaktron (patrz rysunek) składa się z umieszczonych w hermetycznej bańce szklanej styków, które zwierają się lub rozwierają po przyłożeniu pola magnetycznego. W przypadku kontaktronów normalnie otwartych, po przyłożeniu pola magnetycznego styki zwierają się. Po zwarciu przepływa przez nie prąd i wykrywany jest sygnał przełączający.
W przypadku kontaktronów normalnie zamkniętych, po przyłożeniu pola magnetycznego styki rozwierają się. Istnieją też kontaktrony przełączne – w bańce znajdują się wówczas trzy styki i w każdym stanie operacyjnym uzyskiwany jest zarówno kontaktron normalnie otwarty, jak i kontaktron normalnie zamknięty.
Ponieważ na styki działa naprężenie wstępne, w celu ich przełączenia i wytworzenia wymaganego sygnału przełączającego konieczne jest przyłożenie pola magnetycznego (monostabilność). Kołnierze regulacyjne zamontowane przez producenta służą jako ograniczniki przemieszczania pływaka, co pozwala utrzymać sygnał przełączający po osiągnięciu określonego poziomu napełnienia.
Jaka jest specyfikacja przełącznika pływakowego?
Konieczne jest określenie następujących parametrów:
- Liczba styków/wyjść przełączających
- Pozycja i funkcja każdego wyjścia przełączającego
- Długość rurki prowadzącej
- Podłączenie elektryczne (np. wyjście kabla PVC)
- Przyłącze procesowe
- Materiał (stal nierdzewna, tworzywo sztuczne…)
Uwaga
Jako wiodący dostawca rozwiązań pomiarowych opartych o technologie pływakowe, WIKA oferuje wiele różnych przyrządów pozwalających spełnić wymagania każdego zastosowania. Produkty te można znaleźć na stronie internetowej firmy WIKA. Jeżeli konieczna jest pomoc w wyborze odpowiedniego rozwiązania, prosimy o zwrócenie się do osoby kontaktowej.