Sia nella produzione che nella vita di tutti i giorni, viene utilizzata una varietà di serbatoi di liquidi. Per controllare il loro livello di riempimento vengono utilizzati sensori di diverso tipo, di cui i più semplici e comuni sono i sensori di livello del liquido a galleggiante. Come sono disposti, quali sono le loro varietà e dove è possibile utilizzarli? Qual è il loro vantaggio rispetto ad altri tipi di sensori?
Contenuto
- Design e principio di funzionamento
- Varietà meccanica
- Tipo elettrico
- Caratteristiche del design magnetico
- Panoramica dei pro e dei contro
Design e principio di funzionamento
Strutturalmente, il sensore di livello a galleggiante è costituito da tre elementi:
- galleggiante;
- sistemi di trasmissione di informazioni;
- corpo di lavoro o indicatore.
Il galleggiante è un serbatoio di plastica sigillato riempito d'aria. La sua densità è molto inferiore a quella dell'acqua o di altri liquidi. Pertanto, rimane sempre sulla superficie del mezzo liquido ed è l'elemento primario che ne determina il livello.
Sia i sistemi meccanici che quelli elettrici o magnetici possono fungere da sistemi di trasmissione delle informazioni. Trasmette i dati sul grado di riempimento del serbatoio alla centralina o controlla il sistema di riempimento meccanico.
La maggior parte dei sensori di livello del liquido galleggiante trasmette informazioni in un modo o nell'altro a un indicatore o a un'unità di controllo. I primi e più semplici sensori, attraverso un sistema meccanico di aste e leve, aprivano o chiudevano direttamente il flusso del liquido nel serbatoio.
Varietà meccanica
Storicamente, questa varietà è apparsa per la prima volta. Il suo design è il più semplice possibile:
- il galleggiante è sulla superficie del liquido;
- collegamento meccanico del galleggiante con una valvola o un indicatore;
- indicatore o capan.
Quando il livello del liquido cambia, il galleggiante sale o scende, il collegamento meccanico si sposta la lancetta dell'indicatore è all'esterno del serbatoio o agisce sulla valvola, aprendo o chiudendo l'aspirazione liquidi. Nella vita di tutti i giorni, un tale sensore può essere trovato in una normale cisterna del water. Quando si preme il pulsante di scarico, il livello nel serbatoio scende, il galleggiante scende e la leva apre la valvola a spillo. L'acqua entra nel serbatoio fino a quando il galleggiante non si alza e non chiuderà la valvola a spillo per mezzo della leva. Dispositivi simili possono essere utilizzati in altri serbatoi, dove la pressione durante l'alimentazione del liquido è relativamente piccola.
Tipo elettrico
Questo tipo è il più preciso e viene utilizzato nei casi in cui è necessario misurare il livello del liquido con la massima precisione. Il principio di funzionamento è il seguente: il galleggiante sale o scende in un apposito albero all'aumentare o diminuire del livello del liquido, movimento il galleggiante provoca una variazione della posizione di uno speciale cursore conduttivo lungo gli avvolgimenti del reostato, l'indicatore visualizza la resistenza "modificata" in reostato.
Questo tipo ha i suoi vantaggi e svantaggi, che determinano l'ambito della sua applicazione. Molto spesso, il tipo elettrico si trova nei sistemi a galleggiante per misurare il livello del carburante nei serbatoi delle automobili. La variazione di resistenza nel reostato viene trasmessa al comparatore sul cruscotto.
Caratteristiche del design magnetico
Una caratteristica distintiva dei sensori magnetici a galleggiante è la presenza di contatti reed e di un magnete permanente integrato nel galleggiante. Quando si muove, il campo magnetico chiude o apre contatti in un involucro sigillato, che trasmettono un segnale all'indicatore o alla centralina.
Esistono varie modifiche di questo tipo di sensori, progettati per diversi ambienti e accuratezza delle letture (fase di posizionamento dell'interruttore reed). Molto spesso, gli interruttori reed a galleggiante vengono utilizzati nei serbatoi industriali in cui è richiesta l'affidabilità e la durata del sistema di misurazione.
Panoramica dei pro e dei contro
I vantaggi della sottospecie meccanica del sensore a galleggiante sono la semplicità del suo design e la non volatilità durante il funzionamento. Il trasferimento di informazioni all'indicatore o l'impatto sulla valvola di apertura e chiusura viene effettuato a causa della forza di Archimede, che agisce sul galleggiante quando il livello dell'acqua nel serbatoio aumenta o diminuisce. Gli svantaggi sono: bassa precisione delle letture e durata relativamente breve a causa dell'effetto del mezzo sulla parte meccanica.
Il tipo elettrico si distingue per una maggiore precisione delle letture, ma anche la sua durata ha un limite: quando il cursore si muove lungo gli avvolgimenti del reostato, il contatto è usurato. Dopo un certo tempo, la densità di pressione della coppia di contatti diventa insufficiente e le letture dell'elemento di misura diventano errate.
Il principale vantaggio dei sensori magnetici a galleggiante è la loro affidabilità e durata. Sono utilizzati per misurare il livello di liquidi corrosivi. C'è solo un inconveniente: letture discrete: il sensore interviene dopo un certo periodo di aumento o diminuzione del livello dell'acqua.
