Uimurikytkimet ovat yksinkertaisia, yleispäteviä ja poikkeuksellisen luotettavia. Ei ole sattumaa, että kellukekytkimet edustavat nykyäänkin yleisimmin käytettyä periaatetta tasonvalvonnassa. Mutta miten kellukekytkin oikeastaan toimii?
Yksinkertaisessa mekaanisessa muodossaan kellukekytkimiä on käytetty jo vuosisatojen ajan vesivirtojen ohjaamiseen myllyissä ja pelloilla, ja ne edustavat edelleen nykyäänkin yleisimmin käytettyä tekniikkaa. Ontto kappale (kelluke) pienen tiheytensä ja kelluvuutensa ansiosta nousee tai laskee nesteen tason noustessa tai vastaavasti laskiessa. Jos tätä liikettä käytetään mekaanisen vivun avulla, esim. yksinkertaisena kastelukanavan läppäsäätimenä, on kyseessä mekaaninen kellukekytkin.
Nykyaikaisia kellukekytkimiä käytetään luonnollisesti sähköpiirin kytkemiseen, ja ne ovat rakenteeltaan selvästi kehittyneempiä. Yksinkertaisimmillaan kellukekytkin koostuu ontosta kellukerungosta, jossa on sisäänrakennettu magneetti, ohjausputkesta, joka ohjaa kelluketta, säätökauluksista, jotka rajoittavat kellukkeen liikettä putkessa, ja sen sisäpuolella olevasta kielikontaktista (ks. kuva).
Kuva: Kellukekytkimen reed-koskettimien valinta
Miten kellukekytkin toimii?
Kellukekytkimen reed-koskettimissa (ks. kuva) on hermeettisesti suljetussa lasirungossa olevat kosketinlehdet, jotka liikkuvat yhteen tai erilleen toisistaan magneettikentän vaikuttaessa. Kun kyseessä on kellukekytkin, jossa on normaalisti auki oleva reed-kosketin, magneettikenttää käytettäessä lehdet tulevat kosketuksiin. Kun lehtien välinen kosketus syntyy, virta voi kulkea suljettujen lehtien kautta ja kytkentäsignaali havaitaan.
Jos kyseessä on kellukekytkin, jossa on normaalisti suljettu kytkentätoiminto, kosketus tai virtapiiri katkeaa magneettikenttää käytettäessä. Jos valitaan vaihtokosketin, lasikapselissa on kolme kosketinlehteä, joilla kaikissa toimintatiloissa on aina samanaikaisesti normaalisti suljettu ja normaalisti avattu kosketin.
Koska kosketinlehdet ovat mekaanisen esijännityksen alaisina, magneettikenttään on kohdistettava magneettikenttä, jotta kosketinlehdet sulkeutuisivat tai avautuisivat halutun kytkentäsignaalin synnyttämiseksi (monostabiliteetti). Valmistajan asentamat säätökaulukset toimivat rajoituksena kellukerungon oikeaan asentoon, jotta haluttu kytkentäsignaali voidaan varmistaa/ylläpitää määritellyn täyttötason saavuttamisen yhteydessä.
Miten kellukekytkin määritetään?
Määritellään seuraavat parametrit:
- Kytkentäkoskettimien / kytkentäulostulojen lukumäärä
- Kunkin kytkentäulostulon asento ja toiminto
- Johtoputken pituus
- Sähköliitäntä (esim.esim. PVC-kaapelilähtö)
- Prosessiliitäntä
- Materiaali (ruostumaton teräs, muovi, …)
Huomautus
Johtavana kellukepohjaisten mittaustekniikkaratkaisujen toimittajana WIKA:lla on laaja valikoima vaihtoehtoja, jotka täyttävät kaikki sovelluskohtaiset vaatimukset. Saatavilla olevat tuotteet löytyvät WIKA:n verkkosivuilta. Yhteyshenkilösi neuvoo sinua mielellään sopivan tuoteratkaisun valinnassa.