Nykyaikaiset kelluntatason anturit
Kelluvat tasoanturit
Float-kytkimet ovat yksi halvimmista ja samalla luotettavimmista laitteista nesteiden tason mittaamiseen. Oikealla valinnalla uimurikytkimillä voidaan valvoa monenlaisten tuotteiden tasoa jätevedestä, kemiallisesti aggressiivisista nesteistä tai elintarvikkeista. Korkeat tai alhaiset lämpötilat, vaahto, kuplat tai esimerkiksi toimiva sekoitin eivät myöskään enää ole ongelma oikean valinnan suhteen.
Kelluntatason antureiden laite
Suunnittelun mukaan kelluntatason anturit voidaan jakaa useisiin tyyppeihin.
Yksinkertaisin on float-anturi, joka liikkuu pystysuoraa vartta pitkin. Kellun sisällä on pääsääntöisesti kestomagneetti, ja tangossa, joka on ontto putki, on reed kytkimet… Nesteen pinnalla kelluva uimuri liikkuu tasonmuutoksen jälkeen anturitankoa pitkin ja sauvan sisällä olevien kailikytkimien ohitse sulkee ne tai päinvastoin avaa ne. Signaali, kun tietty taso on saavutettu.Varren sisällä voi sijaita useita kielikytkimiä kerralla, ja vastaavasti yksi tällainen anturi voi signaloida useita nestetason arvoja kerralla, esimerkiksi minimi- ja maksimiarvo.
Tämän mallin uimurikytkin voi myös mitata jatkuvaa nestetasoa ja antaa signaalin nestetasoon verrannollisen vastuksen muodossa tai tavallisena 4-20 mA virtasignaalina. Tätä tarkoitusta varten varren sisällä olevat kielikytkimet on kytketty rinnan vastusten kanssa kuvan osoittamalla tavalla. Nestetason muutoksen jälkeen liikkuva uimuri sulkee erilaisia kielikytkimiä aiheuttaen muutoksen tasoanturin kokonaisresistanssissa. Nämä tasoanturit asennetaan yleensä säiliön päälle ja voivat olla jopa kolme metriä pitkiä.
Erillinen kelluntatason antureiden käyttöalue on ajoneuvojen nestetasojen valvonta. Ensinnäkin nämä ovat tehtäviä hallita polttoaineen määrää raskaassa kalustossa: kuorma-autot, kaivinkoneet, dieselveturit. Täällä pinnankorkeusanturit toimivat olosuhteissa, joissa nesteen pinnalla on voimakasta tärinää ja sekoitusta. Näiden tekijöiden vaikutuksen eliminoimiseksi kellunta-anturi sijoitetaan erityiseen vaimennusputkeen, jonka halkaisija on hieman suurempi kuin kellun halkaisija.
Jos anturia ei ole mahdollista asentaa säiliöön, voidaan kelluntatason anturi rakentaa säiliön seinään. Tässä tapauksessa magneettikelluke on asennettu saranoihin ja kielikytkin on yleensä anturin rungossa.Nämä anturit laukeavat, kun neste saavuttaa kellun, ja ne on suunniteltu ilmoittamaan rajatasosta. Anturit voivat toimia jopa 200 C lämpötiloissa kemiallisesti aggressiivisissa ympäristöissä. On syytä muistaa, että tämän tyyppiset tasoanturit eivät sovellu tahmeiden ja kuivuvien nesteiden, mekaanisia epäpuhtauksia sisältävien nesteiden sekä jäätyvien nesteiden mittaamiseen.
Jos nesteessä on korkea kiintoainepitoisuus, on olemassa mahdollisuus jäätymiseen tai tahmean kerroksen muodostumiseen laitteisiin, niin tason ohjaamiseen voidaan tässä tapauksessa käyttää joustavassa kaapelissa olevaa kelluvuusanturia. Tämän tyyppinen pinnankorkeusanturi on muovinen sylinteri tai pallo, jonka sisällä on mekaaninen tai ruokokytkin ja metallipallo, joka kiinnitetään kaapeliin haluttuun syvyyteen, ja kun nestepinta saavuttaa uimurin, se kääntyy ja sen sisällä oleva metallipallo aktivoi ruokokytkimen tai mekaanisen kytkimen. Esimerkki tällaisista pinnankorkeusantureista on Pepprl + Fuchsin LFL-sarjan kelluntatason anturit.
Magnetostriktiiviset tasoanturit
On olemassa toisen tyyppinen kelluntatason anturi - magnetostriktiiviset anturit. Niiden toimintaperiaate perustuu ultraäänipulssin etenemisajan mittaamiseen sisäänrakennetulla magneetilla varustetun kellukkeen sisällä. Tämä on luultavasti tarkin tasoanturin tyyppi. Magnetostriktiivisten antureiden tyypillinen tarkkuus on 10 mikronia tai parempi.
Magnetostriktiivisia antureita valmistavat mm. Balluff (Micropulse), MTS Sensors (Temposonic ja Level Plus), TR Electronic ja muut.Toinen ero perinteisiin tasoantureista on, että magnetostriktiivisissa tasoantureissa voidaan käyttää joustavaa kaapelia sauvana, jota pitkin uimuri liikkuu. Tällä tavalla mitattu pituus voi olla 12 metriä tai enemmän, samalla kun säilytetään ylittämätön mittaustarkkuus.