Moderni sensori di livello a galleggiante

Sensori di livello flottanti

Gli interruttori a galleggiante sono uno dei dispositivi più economici e allo stesso tempo affidabili per la misurazione del livello dei liquidi. Con la giusta selezione, gli interruttori a galleggiante possono essere utilizzati per monitorare il livello di un'ampia varietà di prodotti che vanno dalle acque reflue, ai liquidi chimicamente aggressivi o agli alimenti. Anche le alte o basse temperature, la presenza di schiuma, bolle o, ad esempio, un agitatore funzionante, cessano di essere un problema con la scelta giusta.

Il dispositivo dei sensori di livello a galleggiante

In base alla progettazione, i sensori di livello a galleggiante possono essere suddivisi in diversi tipi.

Il più semplice è un sensore galleggiante che si muove lungo uno stelo verticale. All'interno del galleggiante, di regola, c'è un magnete permanente, e nell'asta, che è un tubo cavo, c'è interruttori reed… Galleggiando sulla superficie del liquido, il galleggiante si sposta lungo l'asta del sensore dopo il cambio di livello e, passando per le lamelle all'interno dell'asta, le chiude o, al contrario, le apre. Segnalazione al raggiungimento di un certo livello.Diversi interruttori reed possono essere posizionati contemporaneamente all'interno dello stelo e, di conseguenza, uno di questi sensori può segnalare contemporaneamente più valori del livello del liquido, ad esempio il minimo e il massimo.

Un interruttore a galleggiante di questo tipo può anche misurare il livello continuo del liquido e fornire un segnale sotto forma di resistenza proporzionale al livello del liquido o come segnale di corrente standard da 4-20 mA. A tale scopo gli interruttori reed all'interno dello stelo sono collegati in parallelo con delle resistenze come mostrato in figura. Il galleggiante, muovendosi dopo la variazione di livello del liquido, chiude vari interruttori reed, provocando una variazione della resistenza totale del sensore di livello. Questi sensori di livello sono generalmente installati sopra il serbatoio e possono essere lunghi fino a tre metri.

Un'area di applicazione separata dei sensori di livello a galleggiante è il monitoraggio dei livelli di liquidi nei veicoli. Prima di tutto, si tratta di controllare il volume del carburante nelle attrezzature pesanti: camion, escavatori, locomotive diesel. Qui i sensori di livello lavorano in condizioni di forti vibrazioni e agitazione sulla superficie del liquido. Per eliminare l'influenza di questi fattori, il sensore del galleggiante è collocato in uno speciale tubo di smorzamento con un diametro leggermente maggiore del diametro del galleggiante.

Se non è possibile installare il sensore sul serbatoio, il sensore di livello a galleggiante può essere integrato nella parete del serbatoio. In questo caso, il galleggiante magnetico è montato su cerniere e l'interruttore reed si trova solitamente nel corpo del sensore.Questi sensori vengono attivati ​​quando il liquido raggiunge il galleggiante e sono progettati per segnalare un livello limite. I sensori possono funzionare a temperature fino a 200 C in ambienti chimicamente aggressivi. Va ricordato che i sensori di livello di questo tipo non sono adatti per misurare liquidi appiccicosi ed essiccanti, liquidi con impurità meccaniche, nonché nel caso di liquidi gelidi.

Se c'è un'alta concentrazione di solidi nel liquido, c'è la possibilità che si congeli o si crei uno strato appiccicoso sull'apparecchiatura, quindi in questo caso è possibile utilizzare un sensore di livello a galleggiante su un cavo flessibile per controllare il livello. Un sensore di livello di questo tipo è un cilindro o una sfera di plastica, all'interno del quale è presente un interruttore meccanico o reed e una sfera di metallo.Tale sensore di livello viene fissato al cavo alla profondità desiderata e quando il livello del liquido raggiunge il galleggiante, gira e una sfera di metallo al suo interno attiva un interruttore reed o un interruttore meccanico. Un esempio di tali sensori di livello è la serie LFL di sensori di livello a galleggiante di Pepprl + Fuchs.

Sensori di livello magnetostrittivi

Esiste un altro tipo di sensore di livello a galleggiante: sensori magnetostrittivi. Il loro principio di funzionamento si basa sulla misurazione del tempo di propagazione di un impulso ultrasonico all'interno di un'asta metallica dotata di galleggiante con magnete incorporato. Questo è probabilmente il tipo più preciso di sensore di livello. La precisione tipica dei sensori magnetostrittivi è di 10 micron o superiore.

I sensori magnetostrittivi sono prodotti ad esempio da Balluff (Micropulse), MTS Sensors (Temposonic e Level Plus), TR Electronic e altri.Un'altra differenza rispetto ai sensori di livello tradizionali è che nei sensori di livello magnetostrittivi, un cavo flessibile può essere utilizzato come un'asta lungo la quale si muove il galleggiante. In questo modo, la lunghezza misurata può essere di 12 metri o più, pur mantenendo una precisione di misura insuperata.