Wyłączniki pływakowe – odporne i trwałe sondy na straży poziomu wody
-
Czym są wyłączniki pływakowe i przełączniki przechyłu?
-
Konstrukcja i działanie wyłączników pływakowych i przełączników przechyłu
-
Jakie są rodzaje wyłączników przechyłu i pływakowych oraz co należy wziąć pod uwagę przy ich wyborze?
Czym są wyłączniki pływakowe i przełączniki przechyłu?
W celu kontrolowania poziomu napełnienia cieczy w zbiornikach i utrzymywania go na określonym poziomie konieczne jest wyzwalanie funkcji przełączania lub sterowania dla zaworu albo pompy. Właśnie do tego celu służą przełączniki przechyłu i wyłączniki pływakowe. Urządzenia są uruchamiane w zależności od poziomu cieczy i nadają się do kontroli poziomu napełnienia w zastosowaniach chemicznych, technologicznych, żywnościowych, domowych itp. Służą również do wykonywania funkcji zabezpieczających przed przepełnieniem lub opróżnieniem pojemników.
Konstrukcja i działanie wyłączników pływakowych i przełączników przechyłu
Przełączniki przechyłu i pływakowe wykorzystują wyporność pływaka w cieczy, którego siła mechaniczna służy do obsługi przełącznika. Siła ta może działać bezpośrednio na mechanizm przełączający lub pośrednio, np. za pośrednictwem magnesu na zestyk kontaktronowy. Istnieją wersje ze stykami normalnie otwartymi i te ze stykami normalnie zamkniętymi.
W przypadku przełącznika przechyłu lub czujnika przechyłu, pływak znajduje się w wysięgniku lub rurze przymocowanej do boku modułu, którego kąt nachylenia zależy od poziomu mierzonej cieczy. W ruchomym ramieniu znajduje się magnes, a w przeciwległej części nieruchomej kontaktron, który zamyka się, gdy magnes się zbliża.
Jak sama nazwa wskazuje, wyłączniki pływakowe mają pływak wypełniony powietrzem, który porusza się w górę i w dół rury pionowej w zależności od poziomu cieczy. Tutaj również, po osiągnięciu określonej pozycji, aktywowany jest styk przełączający, który zamyka lub otwiera obwód.
Innym wariantem są przełączniki zanurzeniowe, które są używane jako czujniki nachylenia w połączeniu z pompami zanurzeniowymi. Umieszczone są w hermetycznie zamkniętej obudowie utrzymywanej na powierzchni cieczy dzięki wyporowi. Kabel dołączony do pompy utrzymuje przełącznik na miejscu, tak aby był skierowany w górę lub w dół w zależności od poziomu. Metalowa kula może się swobodnie poruszać w obudowie. Jeśli przełącznik jest skierowany do góry, tj. gdy pojemnik jest pełny, kula spoczywa na mechanicznie obsługiwanym styku przełącznika, który włącza pompę. Po obniżeniu poziomu przez pompę przełącznik zanurzeniowy przesuwa się w inne położenie, tak że kulka nie znajduje się już na przełączniku, a pompa się wyłącza. Poziom, przy którym pompa włącza się lub wyłącza, zależy od zmiennej długości kabla przyłączeniowego.
Pozycje włączania i wyłączania różnią się w przypadku tych wyłączników, co powoduje powstanie histerezy pomiędzy nimi, to z kolei prowadzi do mniej lub bardziej dużych wahań poziomu w pojemniku.
Ponieważ części tych urządzeń przełączających stykają się z cieczami, należy zapewnić bezpieczne oddzielenie styku elektrycznego od mechanizmu ramienia przechylnego lub pływaka. Osiągnięte zostaje to poprzez montaż elementów łączeniowych w hermetycznie zamkniętych częściach obudowy. Dobrym rozwiązaniem okazało się zastosowanie magnesów trwałych do uruchamiania kontaktronów, które nie wymagają podłączenia elektrycznego na zewnątrz.
W kartach katalogowych podane są również wartości dopuszczalnej elektrycznej zdolności łączeniowej styków. Podczas pracy nie wolno przekraczać maksymalnych prądów i napięć łączeniowych. Podczas przełączania obciążeń indukcyjnych, takich jak przekaźniki, styczniki i silniki, należy upewnić się, że skoki napięcia nie powodują przepalenia styków.
Bezawaryjna praca wyłączników przechylnych i pływakowych zależy od lepkości cieczy, która zazwyczaj jest zależna od temperatury. Jeśli ciecz stanie się zbyt lepka, pływak może nie poruszać się prawidłowo, a nawet może się przykleić.
Ponieważ wyporność pływaków jest spowodowana pionowo działającą siłą grawitacji, właściwa pozycja montażowa odgrywa ważną rolę w prawidłowym funkcjonowaniu wyłącznika przechyłu i pływakowego. Należy przestrzegać odpowiednich informacji zawartych w kartach katalogowych, aby pływaki nie przechylały się, lecz mogły się swobodnie poruszać.
Z wyjątkiem wyłączników zanurzeniowych, przepusty kablowe do wyłączników elektrycznych nie znajdują się w obszarze poniżej poziomu cieczy. Niemniej jednak należy tu stosować koryta z dławnicami, ponieważ otoczenie może być również wilgotne lub mokre.
Wyłączniki przechyłu i pływakowe nadają się do zastosowań z szeroką gamą płynów, które mogą zawierać nie tylko "nieszkodliwe" substancje, takie jak woda, ale również agresywne media, takie jak oleje, zasady i kwasy. Mogą to być również ciecze, w przypadku których muszą być spełnione specjalne wymagania dotyczące higieny i czystości. Przykładem są zastosowania w przemyśle napojów, spożywczym i farmaceutycznym. Materiał rozdzielnicy odgrywa tu ważną rolę, ponieważ musi być odpowiedni dla danego zastosowania.
Jakie są rodzaje wyłączników przechyłu i pływakowych oraz co należy wziąć pod uwagę przy ich wyborze?
Wymagania danego zastosowania decydują o praktycznej konstrukcji danego wyłącznika pochyłu i pływakowego. W szczególności materiał, który styka się z medium musi być odpowiedni do danego zastosowania. Na przykład polipropylen (PP) jest odporny na działanie wodnych roztworów soli, silnych kwasów, zasad detergentów; stal nierdzewna jest odpowiednia na przykład do produktów spożywczych i farmaceutycznych. Dla innych agresywnych substancji, takich jak oleje, paliwa, rozpuszczalniki organiczne itp. należy wybrać specjalne tworzywa sztuczne, których właściwości są określone w odpowiednich kartach katalogowych.