As chaves de flutuação são simples, universalmente aplicáveis e excepcionalmente confiáveis. Não é uma coincidência que, hoje em dia, as chaves flutuantes ainda representem o princípio mais frequentemente utilizado para monitoramento de nível. Mas como funciona realmente uma chave flutuante?
Float switches, em uma forma mecânica simples, já estão em uso para o controle de fluxos de água em moinhos e campos há séculos e ainda hoje representam a tecnologia mais frequentemente utilizada. Um corpo oco (flutuador), devido à sua baixa densidade e flutuabilidade, levanta ou baixa com a subida e, respectivamente, descida do nível do líquido. Se se utilizar este movimento através de uma alavanca mecânica, por exemplo, como um simples controle de aletas para um canal de irrigação, implementou-se um interruptor de bóia mecânico.
Modernos interruptores de bóia, claro, são utilizados para comutar um circuito elétrico e apresentam um design claramente mais sofisticado. Na sua forma mais simples, uma chave de bóia consiste num corpo de flutuação oco com um íman incorporado, um tubo guia para guiar a bóia, colares de ajuste para limitar o curso da bóia no tubo e um contacto de palheta localizado no seu interior (ver figura).
Figure: Seleção dos contatos reed de uma chave flutuante
Como funciona a chave flutuante?
Contatos de alimentação (ver figura) de uma chave flutuante deixam os contatos dentro do corpo de vidro hermeticamente fechado, que se movem juntos ou separados uns dos outros quando um campo magnético é aplicado. No caso de um interruptor de bóia com um contacto de palheta com uma função normalmente aberta, ao aplicar um campo magnético, as folhas são postas em contacto. Quando o contato entre as folhas é feito, uma corrente pode fluir através das folhas fechadas e um sinal de comutação será detectado.
No caso de um interruptor de bóia com função de comutação normalmente fechada, o contato ou circuito é interrompido na aplicação de um campo magnético. Se for selecionado um contato de comutação, a cápsula de vidro conterá três folhas de contato, com as quais, em todo momento, um contato normalmente fechado e um contato normalmente aberto são feitos simultaneamente em todos os estados de operação.
Desde que as folhas de contato estejam sob uma pré-carga mecânica, um campo magnético deve ser aplicado para que o contato deixe fechado ou aberto a fim de gerar o sinal de comutação desejado (monostabilidade). Os colares de ajuste montados pelo fabricante servem como limitação para o corpo do flutuador na posição correta, para assegurar / manter o sinal de comutação desejado ao atingir o nível de enchimento definido.
Como se especifica um interruptor de bóia?
Os seguintes parâmetros devem ser definidos:
- Número de contactos de comutação / saídas de comutação
- Posição e função de cada saída de comutação
- Comprimento do tubo guia
- Conexão eléctrica (e.g. Saída de cabo PVC)
- Conexão de processo
- Material (aço inoxidável, plástico, …)
Nota
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