Capteurs de niveau à flotteur modernes
Capteurs de niveau flottant
Les interrupteurs à flotteur sont l'un des appareils les moins chers et en même temps fiables pour mesurer le niveau des liquides. Avec la bonne sélection, les interrupteurs à flotteur peuvent être utilisés pour surveiller le niveau d'une grande variété de produits allant des eaux usées, des liquides chimiquement agressifs ou des aliments. Les températures élevées ou basses, la présence de mousse, de bulles ou, par exemple, d'un agitateur en état de marche, cessent également d'être un problème avec le bon choix.
Le dispositif de capteurs de niveau à flotteur
De par leur conception, les capteurs de niveau à flotteur peuvent être divisés en plusieurs types.
Le plus simple est un capteur à flotteur qui se déplace le long d'une tige verticale. À l'intérieur du flotteur, en règle générale, il y a un aimant permanent, et dans la tige, qui est un tube creux, il y a interrupteurs à lames… Flottant à la surface du liquide, le flotteur se déplace le long de la tige du capteur après le changement de niveau et, passant par les ILS à l'intérieur de la tige, les ferme ou au contraire les ouvre. Signalisation lorsqu'un certain niveau est atteint.Plusieurs interrupteurs à lames peuvent être situés à la fois à l'intérieur de la tige et, par conséquent, un tel capteur peut signaler plusieurs valeurs du niveau de liquide à la fois, par exemple, le minimum et le maximum.
Un interrupteur à flotteur de cette conception peut également mesurer le niveau de liquide en continu et fournir un signal sous la forme d'une résistance proportionnelle au niveau de liquide ou sous la forme d'un signal de courant standard de 4 à 20 mA. À cette fin, les interrupteurs à lames à l'intérieur de la tige sont connectés en parallèle avec des résistances comme indiqué sur la figure. Le flotteur, se déplaçant après le changement de niveau de liquide, ferme divers interrupteurs à lames, provoquant une modification de la résistance totale du capteur de niveau. Ces capteurs de niveau sont généralement installés au-dessus du réservoir et peuvent mesurer jusqu'à trois mètres de long.
Un domaine d'application distinct des capteurs de niveau à flotteur est la surveillance des niveaux de liquide dans les véhicules. Tout d'abord, ce sont des tâches de contrôle du volume de carburant dans les équipements lourds: camions, excavatrices, locomotives diesel. Ici, les capteurs de niveau fonctionnent dans des conditions de fortes vibrations et d'agitation à la surface du liquide. Afin d'éliminer l'influence de ces facteurs, le capteur à flotteur est placé dans un tube d'amortissement spécial d'un diamètre légèrement supérieur au diamètre du flotteur.
S'il n'est pas possible d'installer le capteur sur le réservoir, le capteur de niveau à flotteur peut être intégré dans la paroi du réservoir. Dans ce cas, le flotteur magnétique est monté sur des charnières et le commutateur à lames se trouve généralement dans le corps du capteur.Ces capteurs se déclenchent lorsque le liquide atteint le flotteur et sont conçus pour signaler un niveau limite. Les capteurs peuvent fonctionner à des températures allant jusqu'à 200 C dans des environnements chimiquement agressifs. Il convient de rappeler que les capteurs de niveau de ce type ne conviennent pas pour mesurer des liquides collants et desséchants, des liquides contenant des impuretés mécaniques, ainsi que dans le cas de liquides congelés.
S'il y a une forte concentration de solides dans le liquide, il y a une possibilité de gel ou de création d'une couche collante sur l'équipement, alors un capteur de niveau à flotteur sur un câble flexible peut être utilisé pour contrôler le niveau dans ce cas. Un capteur de niveau de ce type est un cylindre ou une sphère en plastique, à l'intérieur duquel se trouvent un interrupteur mécanique ou à lames souples et une bille métallique.Un tel capteur de niveau est fixé au câble à la profondeur souhaitée, et lorsque le niveau de liquide atteint le flotteur, il tourne et une boule de métal à l'intérieur active un interrupteur à lames ou un interrupteur mécanique. Un exemple de tels capteurs de niveau est la série LFL de capteurs de niveau à flotteur de Pepprl + Fuchs.
Capteurs de niveau magnétostrictifs
Il existe un autre type de capteur de niveau à flotteur : les capteurs magnétostrictifs. Leur principe de fonctionnement repose sur la mesure du temps de propagation d'une impulsion ultrasonore à l'intérieur d'une tige métallique équipée d'un flotteur à aimant intégré. C'est probablement le type de capteur de niveau le plus précis. La précision typique des capteurs magnétostrictifs est de 10 microns ou mieux.
Les capteurs magnétostrictifs sont produits par exemple par Balluff (Micropulse), MTS Sensors (Temposonic et Level Plus), TR Electronic et autres.Une autre différence par rapport aux capteurs de niveau traditionnels est que dans les capteurs de niveau magnétostrictifs, un câble flexible peut être utilisé comme une tige le long de laquelle le flotteur se déplace. De cette façon, la longueur mesurée peut être de 12 mètres ou plus, tout en conservant une précision de mesure inégalée.