Sensors de nivell de flotador moderns

Sensors de nivell flotant

Els interruptors de flotador són un dels dispositius més barats i alhora fiables per mesurar el nivell de líquids. Amb la selecció adequada, els interruptors de flotador es poden utilitzar per controlar el nivell d'una gran varietat de productes que van des d'aigües residuals, líquids químicament agressius o aliments. Les altes o baixes temperatures, la presència d'escuma, bombolles o, per exemple, un agitador de treball, també deixen de ser un problema amb l'elecció correcta.

El dispositiu de sensors de nivell flotant

Per disseny, els sensors de nivell flotant es poden dividir en diversos tipus.

El més senzill és un sensor flotant que es mou al llarg d'una tija vertical. Dins del flotador, per regla general, hi ha un imant permanent, i a la vareta, que és un tub buit, hi ha interruptors de canya… Flotant a la superfície del líquid, el flotador es mou al llarg de la vareta del sensor després del canvi de nivell i, passant pels interruptors de canyes dins de la vareta, els tanca o, per contra, els obre. Senyalització quan s'arriba a un determinat nivell.Es poden localitzar diversos interruptors de canya alhora dins de la tija i, per tant, un d'aquests sensors pot indicar diversos valors del nivell de líquid alhora, per exemple, el mínim i el màxim.

Un interruptor de flotador d'aquest disseny també pot mesurar el nivell de líquid continu i proporcionar un senyal en forma de resistència proporcional al nivell de líquid o com a senyal de corrent estàndard de 4-20 mA. Amb aquesta finalitat, els interruptors de canya dins de la tija es connecten en paral·lel amb resistències tal com es mostra a la figura. El flotador, que es mou després del canvi de nivell de líquid, tanca diversos interruptors de canya, provocant un canvi en la resistència total del sensor de nivell. Aquests sensors de nivell solen instal·lar-se a la part superior del dipòsit i poden tenir fins a tres metres de llarg.

Una àrea separada d'aplicació dels sensors de nivell de flotador és el control dels nivells de líquids en els vehicles. En primer lloc, es tracta de tasques de control del volum de combustible en equipament pesat: camions, excavadores, locomotores dièsel. Aquí, els sensors de nivell funcionen en condicions de fortes vibracions i agitació a la superfície del líquid. Per tal d'eliminar la influència d'aquests factors, el sensor de flotador es col·loca en un tub especial d'amortiment amb un diàmetre lleugerament més gran que el diàmetre del flotador.

Si no és possible instal·lar el sensor al dipòsit, el sensor de nivell de flotador es pot incorporar a la paret del dipòsit. En aquest cas, el flotador de l'imant està muntat sobre frontisses i l'interruptor de canya normalment es troba al cos del sensor.Aquests sensors s'accionen quan el líquid arriba al flotador i estan dissenyats per indicar un nivell límit. Els sensors poden funcionar a temperatures de fins a 200 C en ambients químicament agressius. Cal recordar que els sensors de nivell d'aquest tipus no són adequats per mesurar líquids enganxosos i assecants, líquids amb impureses mecàniques, així com en el cas de líquids congelants.

Si hi ha una alta concentració de sòlids al líquid, hi ha la possibilitat de congelar-se o crear una capa enganxosa a l'equip, es pot utilitzar un sensor de nivell flotant en un cable flexible per controlar el nivell en aquest cas. Un sensor de nivell d'aquest tipus és un cilindre o esfera de plàstic, dins del qual hi ha un interruptor mecànic o de canya i una bola metàl·lica. Aquest sensor de nivell està connectat al cable a la profunditat desitjada, i quan el nivell de líquid arriba al flotador, gira i una bola metàl·lica al seu interior activa un interruptor de canya o interruptor mecànic. Un exemple d'aquests sensors de nivell és la sèrie LFL de sensors de nivell flotant de Pepprl + Fuchs.

Sensors de nivell magnetostrictius

Hi ha un altre tipus de sensor de nivell de flotador: sensors magnetostrictius. El seu principi de funcionament es basa en mesurar el temps de propagació d'un pols ultrasònic dins d'una vareta metàl·lica equipada amb un flotador amb un imant incorporat. Aquest és probablement el tipus de sensor de nivell més precís. La precisió típica dels sensors magnetoestrictius és de 10 micres o millor.

Els sensors magnetostrictius són produïts per exemple per Balluff (Micropulse), MTS Sensors (Temposonic i Level Plus), TR Electronic i altres.Una altra diferència amb els sensors de nivell tradicionals és que en els sensors de nivell magnetostrictius es pot utilitzar un cable flexible com a vareta al llarg de la qual es mou el flotador. D'aquesta manera, la longitud mesurada pot ser de 12 metres o més, mantenint una precisió de mesura insuperable.