Schwimmerschalter

Welche schwimmerbasierte Messsysteme zur Füllstandsüberwachung gibt es?

In schwimmerbasierten Messsystemen zur Füllstandsüberwachung, beispielsweise von Flüssigkeiten, spielen Schwimmer eine zentrale Rolle. Diese Systeme werden oft in Kombination mit Pumpen eingesetzt und umfassen verschiedene Arten von Geräten. Dazu gehören Schwimmerschalter beziehungsweise Schwimmschalter, Niveau-Messwertgeber, Niveauschalter und Bypass-Niveaustandsanzeiger.
Schwimmerschalter sind spezielle Schalter, die für die punktuelle Grenzstanderfassung in verschiedenen Flüssigkeiten eingesetzt werden. Dabei nutzen sie Schwimmer, um präzise den Füllstand innerhalb eines Behälters zu bestimmen. Sie finden insbesondere bei der Steuerung von Pumpen Anwendung und können für die Überwachung eines oder mehrerer Füllstände eingesetzt werden. Da sie einfach, universell einsetzbar und äußerst zuverlässig sind, finden die Schwimmerschalter ein sehr großes Anwendungsspektrum. Niveau-Messwertgeber und Niveauschalter stehen je nach Genauigkeitsanforderung mit Reed-Kontakten, Reed-Ketten oder magnetostriktiven Messsystemen zur Verfügung. Bypass-Niveaustandsanzeiger, ähnlich wie Niveauschalter, werden seitlich am Tank montiert und werden oftmals mit einer Magnetrollenanzeige zur optischen Füllstandsanzeige kombiniert.

Woraus besteht ein Schwimmerschalter?

Die Messtechnik für Füllstände basiert auf der Auftriebskraft eines Hohlkörpers, dem sogenannten Schwimmer. Aufgrund dessen geringer Dichte und Auftriebskraft wird der Schwimmer angehoben, wenn das Niveau der Flüssigkeit steigt, und gesenkt, wenn der Flüssigkeitsstand fällt. Eine schwimmerbasierte Messtechnik nutzt die Bewegung, die durch Veränderungen des Füllstands erzeugt wird, zur Füllstandsmessung. Dabei spielt der Schaltpunkt, der oft durch einen Reed-Kontakt realisiert wird, eine Schlüsselrolle bei der Bestimmung des genauen Füllstands. Moderne Schwimmschalter haben eine sehr ausgereifte Bauweise. Auch die Baugröße des Schwimmerschalters spielt eine wichtige Rolle beim Einsatz in verschiedenen Anwendungsbereichen und muss sorgfältig ausgewählt werden. In einfachster Form setzt sich ein Schwimmerschalter aus folgenden Bauteilen zusammen:

• Einem hohlen Schwimmerkörper mit eingeschlossenem Magnet
• Einem Gleitrohr zur Führung des Schwimmers
• Stellringen zur Begrenzung der Bewegung des Schwimmers auf dem Rohr
• Einem im Inneren befindlichen Reed-Kontakt

Wie funktioniert ein Schwimmerschalter?

Bei einem Reed-Kontakt oder auch Reed-Schalter genannt, der beispielsweise in Pumpen verwendet wird, handelt es sich um Kontaktlippen, die im Inneren des hermetisch gekapselten Glaskörpers liegen. Diese Kontaktlippen bewegen sich durch ein Magnetfeld aufeinander zu bzw. voneinander weg. Wird ein Schwimmerschalter mit einem Reed-Schalter mit der Schaltfunktion Schließer verwendet und ein Magnetfeld angelegt, bewegen sich die Kontaktlippen aufeinander zu. Durch den Kontakt der Lippen kann nun Strom fließen und ein Schaltsignal detektiert werden. Ist ein Schwimmerschalter mit der Schaltfunktion Öffner im Einsatz, bewegen sich die Kontaktlippen voneinander weg und der Stromkreis wird unterbrochen, sobald ein Magnetfeld angelegt wird. Eine weitere Möglichkeit ist die Verwendung eines Wechslers, hierbei kommen drei Kontaktlippen im Glaskörper zum Einsatz. Durch drei Kontaktlippen können in jedem Betriebszustand gleichzeitig ein Öffner- und ein Schließer-Schalter genutzt werden.
Um das gewünschte Schaltsignal zu generieren, also die Kontaktlippen zu schließen oder zu öffnen, muss ein Magnetfeld angelegt sein. Stellringe dienen zur Begrenzung der Bewegung des Schwimmerkörpers an der gewünschten Position und werden vom Hersteller montiert. Somit kann beim Anstieg des Füllstandes auf das festgelegte Niveau das definierte Schaltsignal folgen.

Wie finde ich den passenden Schwimmerschalter?

Um den geeigneten Schwimmerschalter beziehungsweise Schwimmschalter oder Niveauschalter für verschiedene Flüssigkeiten auszuwählen, besonders wenn sie in Verbindung mit Pumpen verwendet werden, sollten bestimmte Anforderungen definiert werden:

• Anzahl der Schaltkontakte / Schaltausgänge
• Position und Funktion jedes Schaltausgangs
• Gleitrohrlänge
• Elektrischer Anschluss (z. B. Kabelausgang PVC)
• Prozessanschluss
• Material (Edelstahl, Kunststoff, …)
• Baugröße, um sicherzustellen, dass der Schwimmerschalter für die jeweilige Anwendung geeignet ist