Gli interruttori a galleggiante sono semplici, universalmente applicabili ed eccezionalmente affidabili. Non è un caso che, ancora oggi, gli interruttori a galleggiante rappresentino il principio più utilizzato per il monitoraggio del livello. Ma come funziona effettivamente un interruttore a galleggiante?
Gli interruttori a galleggiante, in una forma meccanica semplice, sono già in uso da secoli per il controllo dei flussi d’acqua nei mulini e nei campi e ancora oggi rappresentano la tecnologia più utilizzata. Un corpo cavo (galleggiante), a causa della sua bassa densità e galleggiabilità, si solleva o si abbassa con l’aumento e, rispettivamente, la diminuzione del livello del liquido. Se si utilizza questo movimento tramite una leva meccanica, ad esempio come un semplice controllo di un canale di irrigazione, si è implementato un interruttore meccanico a galleggiante.
I moderni interruttori a galleggiante, naturalmente, sono utilizzati per commutare un circuito elettrico e presentano un design chiaramente più sofisticato. Nella sua forma più semplice, un interruttore a galleggiante consiste in un corpo cavo del galleggiante con un magnete incorporato, un tubo guida per guidare il galleggiante, collari di regolazione per limitare la corsa del galleggiante sul tubo e un contatto reed situato al suo interno (vedi figura).
Figura: Selezione dei contatti reed di un interruttore a galleggiante
Come funziona l’interruttore a galleggiante?
I contatti reed (vedi figura) di un interruttore a galleggiante sono caratterizzati da foglie di contatto all’interno del corpo di vetro ermeticamente sigillato, che si muovono insieme o separatamente quando viene applicato un campo magnetico. Nel caso di un interruttore a galleggiante con un contatto reed con funzione normalmente aperta, applicando un campo magnetico, le foglie vengono messe in contatto. Quando il contatto tra le foglie è fatto, una corrente può fluire attraverso le foglie chiuse e un segnale di commutazione sarà rilevato.
Nel caso di un interruttore a galleggiante con funzione di commutazione normalmente chiusa, il contatto o il circuito è interrotto sull’applicazione di un campo magnetico. Se si sceglie un contatto di commutazione, la capsula di vetro conterrà tre foglie di contatto, con le quali, in ogni momento, un contatto normalmente chiuso e uno normalmente aperto sono realizzati simultaneamente in ogni stato di funzionamento.
Poiché le foglie di contatto sono sotto un precarico meccanico, un campo magnetico deve essere applicato in modo che le foglie di contatto si chiudano o si aprano per generare il segnale di commutazione desiderato (monostabilità). I collari di regolazione montati dal produttore servono a limitare il corpo del galleggiante nella posizione corretta, per assicurare/mantenere il segnale di commutazione desiderato al raggiungimento del livello di riempimento definito.
Come si specifica un interruttore a galleggiante?
Sono da definire i seguenti parametri:
- Numero di contatti di commutazione / uscite di commutazione
- Posizione e funzione di ogni uscita di commutazione
- Lunghezza del tubo guida
- Connessione elettrica (es.Es. uscita cavo PVC)
- Connessione al processo
- Materiale (acciaio inox, plastica, …)
Nota
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