Vlotterschakelaars zijn eenvoudig, universeel toepasbaar en buitengewoon betrouwbaar. Het is geen toeval dat vlotterschakelaars vandaag de dag nog steeds het meest gebruikte principe voor niveaumeting zijn. Maar hoe werkt een vlotterschakelaar eigenlijk?
Vlotterschakelaars, in een eenvoudige mechanische vorm, worden al eeuwenlang gebruikt voor het regelen van waterstromen in molens en velden en vormen vandaag de dag nog steeds de meest gebruikte technologie. Een hol lichaam (vlotter) gaat door zijn lage dichtheid en drijfvermogen omhoog of omlaag met het stijgende, respectievelijk dalende niveau van de vloeistof. Gebruikt men deze beweging via een mechanische hefboom, b.v. als eenvoudige klepregeling voor een irrigatiekanaal, dan heeft men een mechanische vlotterschakelaar toegepast.
Moderne vlotterschakelaars worden natuurlijk gebruikt voor het schakelen van een elektrisch circuit en zijn duidelijk gesofisticeerder van ontwerp. In zijn eenvoudigste vorm bestaat een vlotterschakelaar uit een hol vlotterhuis met een ingebouwde magneet, een geleidebuis om de vlotter te geleiden, instelkragen om de slag van de vlotter op de buis te beperken en een reed-contact dat zich aan de binnenkant bevindt (zie figuur).
Figuur: Selectie van reed-contacten van een vlotterschakelaar
Hoe werkt de vlotterschakelaar?
Reed-contacten (zie figuur) van een vlotterschakelaar zijn voorzien van contactbladen binnenin het hermetisch afgesloten glazen lichaam, die samen of uit elkaar bewegen wanneer er een magnetisch veld wordt toegepast. In het geval van een vlotterschakelaar met een reed-contact met een normaal open functie, worden bij het aanleggen van een magnetisch veld de bladen met elkaar in contact gebracht. Wanneer het contact tussen de bladen tot stand komt, kan via de gesloten bladen een stroom lopen en zal een schakelsignaal worden gedetecteerd.
In het geval van een vlotterschakelaar met normaal gesloten schakelfunctie, wordt bij het aanleggen van een magnetisch veld het contact of de stroomkring onderbroken. Kiest men voor een wisselcontact, dan bevat de glazen capsule drie contactbladen, waarmee te allen tijde in elke bedrijfstoestand gelijktijdig een normaal gesloten en een normaal open contact wordt gemaakt.
Omdat de contactbladen onder een mechanische voorspanning staan, moet een magnetisch veld worden aangelegd, opdat de contactbladen sluiten of openen om het gewenste schakelsignaal op te wekken (monostabiliteit). De door de fabrikant aangebrachte instelkragen dienen als begrenzing van het vlotterlichaam in de juiste positie, om het gewenste schakelsignaal bij het bereiken van het gedefinieerde vulniveau te waarborgen / te handhaven.
Hoe specificeert men een vlotterschakelaar?
De volgende parameters moeten worden vastgelegd:
- Aantal schakelcontacten / schakeluitgangen
- Positie en functie van elke schakeluitgang
- Geleidingsbuislengte
- Elektrische aansluiting (bijv.b.v. PVC-kabeluitgang)
- Procesaansluiting
- Materiaal (roestvrij staal, kunststof, …)
Noot
Als toonaangevende aanbieder van meettechnische oplossingen op basis van vlottertechniek beschikt WIKA over een groot aantal varianten om aan al uw toepassingsspecifieke eisen te voldoen. De beschikbare producten vindt u op de WIKA website. Uw contactpersoon adviseert u graag bij de keuze van de passende productoplossing.