Was gibt es für schwimmerbasierte Messsysteme zur Füllstandsüberwachung?
Bei den schwimmerbasierten Messsystemen zur Füllstandsüberwachung wird zwischen Schwimmerschaltern, Niveau-Messwertgebern und Bypass-Niveaustandsanzeigern unterschieden. Schwimmerschalter werden zur punktuellen Grenzstanderfassung von einem oder mehreren Füllständen eingesetzt. Da sie einfach, universell einsetzbar und äußerst zuverlässig sind, finden die Schwimmerschalter ein sehr großes Anwendungsspektrum. Niveau-Messwertgeber stehen je nach Genauigkeitsanforderung mit Reedketten oder magnetostriktiven Messsystemen zur Verfügung. Bypass-Niveaustandsanzeiger 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 das Niveau der Flüssigkeit fällt. Eine schwimmerbasierte Messtechnik nutzt die, durch Füllstandveränderung erzeugte Bewegung zur Füllstandsmessung. Moderne Schwimmerschalter haben eine sehr ausgereifte Bauweise. In einfachster Form setzt sich ein Schwimmerschalter aus folgenden Bauteilen zusammen:
- Ein hohler Schwimmerkörper mit eingeschlossenem Magnet
- Ein Gleitrohr zur Führung des Schwimmers
- Stellringen zur Begrenzung der Bewegung des Schwimmers auf dem Rohr
- Ein im Inneren befindlichen Reed-Kontakt
Wie funktioniert ein Schwimmerschalter?
Bei einem Reed-Kontakt oder auch Reedschalter genannt, handelt es sich um Kontaktlippen, die im Inneren des hermetisch gekapselten Glaskörper liegen. Diese Kontaktlippen bewegen sich durch ein Magnetfeld aufeinander zu bzw. voneinander weg. Wird ein Schwimmerschalter mit einem Reedschalter 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 Stromskreis wird unterbrochen, sobald ein Magnetfeld angelegt wird. Eine weitere Möglichkeit ist die Verwendung eines Wechsler, 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 gewünschte 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 richtigen Schwimmerschalter für seine Anwendung zu finden, sollte man folgende Parameter definieren:
- Anzahl der Schaltkontakte / Schaltausgänge
- Position und Funktion jedes Schaltausgangs
- Gleitrohrlänge
- Elektrischer Anschluss (z. B. Kabelausgang PVC)
- Prozessanschluss
- Material (Edelstahl, Kunststoff, …).
