Schwimmerschalter und Magnet-Schwimmerschalter Typen

Grundlegende Informationen und Bauweisen über Schwimmerschalter

Schwimmerschalter oder Magnet-Schwimmerschalter sind Sensoren die dazu dienen, bei einem bestimmten Ereignis eines Flüssigkeit-Niveaus einen Vorgang auszulösen. 

In der Regel findet ein Schwimmerschalter bei Flüssigkeitsbehältern oder Tanks seine Anwendung um entweder eine Information über ein aktuell erreichtes Füllstandsniveau zu geben wie etwa Tank bei 50% oder Tank bei 80% welche an z.B. einem Meldetableau angezeigt wird. Darüber hinaus kann der Schwimmerschalter auch in Verbindung mit einer entsprechenden Schaltung oder Steuerelektronik Aufgaben übernehmen wie z.B. das Einschalten einer Pumpe um den Füllstand zu senken, das Betätigen eines Einlassventils um Flüssigkeit einlaufen zu lassen oder auch als Notabschaltung einer Anlage, wie etwa bei einem Signal „Volumen bei 99%“. 

Ein Schwimmerschalter kann aber auch direkt an ein Ventil gekoppelt sein als Ventilschwimmer oder Ventilschalter, ohne jegliche Elektronik auf rein mechanische Weise. In Gebieten in denen es keine Elektrizität gibt, ist das oft die einzige Möglichkeit, einen Füllstand zu kontrollieren. Wie etwa bei Reisfeldern.
Schwimmerschalter gibt es in vielen verschiedenen Ausführung und Materialien.
Die gebräuchlichsten Bauweisen der Schwimmerschalter sind in Verbindung mit einer Schwimmerkugeln bzw. Hohlkörper die bei Auftrieb etwas auslösen. Es gibt aber auch Ausführungen, die technisch völlig anders gelöst sind und keine bewegten Bauteile besitzen wie z.B. Schwimmerschalter-Messonden mit Radar, Ultraschall-Sonden, optische Messysteme oder Schwimmerschalter mit Elektroden (konduktiv).
Die Materialen dieser genannten Bauweisen können je nach Anforderung sehr unterschiedlich sein. Während bei einem Wassertank in der Landwirtschaft ein Schwimmerschalter der überwiegend aus Kunststoff besteht seinen Dienst tut, muss bei chemisch-aggressiven Flüssigkeiten ein anderes Material verwendet werden wie z.B. Edelstahl, Titan oder gar Hastelloy. Die am meisten verwendeten Sonden bei Industrieunternehmen sind Edelstahl-Schwimmerschalter.

Wie arbeitet ein Schwimmerschalter?

Wie oben beschrieben gibt es mehrere Versionen:

Horizontale Schwimmerschalter:
Horizontale Bauweisen werden meist in Form von Kippschaltern für einen Höchststand oder als Ventilschwimmerschalter verwendet.
Es gibt aber auch Formen als Magnet-Schwimmerschalter, mit einem Kugel- oder Zylinderschwimmer auf einem Leitrohr, welches im 90 Grad Winkel gebogen ist.

Vertikale Schwimmerschalter:
Vertikale Bauformen sind Schwimmerschalter, die mit einem Magnetschwimmer auf einem Leitrohr entweder Reedkontakte auslösen oder auf magnetostriktiver Basis funktionieren.

Ventilschwimmerschalter: 
Eine Hohlkugel, die über einen Kipp-Mechanismus ein Ventil öffnet oder schließt, wenn ein bestimmtes Flüssigkeitsniveau erreicht wird.

Schwimmerschalter mit Kontaktschalter: 
Eine Hohlkugel, die an einem Gestänge mit Kipp-Mechanismus hängt. Kippt das Gestänge aufgrund des Auftriebs der Kugel, wird am anderen Ende ein Kontaktschalter betätigt der einen Vorgang auslöst.

Schwimmerschalter mit Reedkontakt: 
Eine Hohlkugel, die an einem Gestänge oder Rohr mit Kipp-Mechanismus hängt. Am anderen Ende des Rohrs befindet sich im Inneren ein Magnet. Kippt der Mechanismus, wird durch das Magnetfeld der Reedkontakt betätigt, der einen Vorgang auslöst. Hier gibt es keine offenen elektrische Kontakte, was für viele Einsatzbereiche des Schwimmerschalters wichtig ist.

Magnet-Schwimmerschalter mit Reedkontakt: 
Eine Schwimmer mit einer Lochführung und einem Magnet im Inneren sitzt auf einem Messleitstab. In dem Messleitstab befindet sich ein Reedkontakt. Wenn der Schwimmer die Position des Reedkontaktes erreicht, wird ein Vorgang ausgelöst.
Der Vorteil dieser Bauart ist, dass mehrere Reedkontakte in dem Leitrohr, mehrere Flüssigkeitsstände erfassen können.

Schwimmerschalter als Trennschichtschwimmer: 
Mehrere Schwimmer mit einer Lochführung und einem Magnet im Inneren sitzt auf einem Messleitstab. In dem Messleitstab befinden sich mehrere Reedkontakte. Die Schwimmer sind von ihrer Eigenschaft so ausgelegt, dass jeder Schwimmer nur in einer bestimmten Flüssigkeit schwimmt (z.B. Wasser, Öl, Benzin). Wenn der jeweilige Schwimmer in seiner Flüssigkeitsschicht die Position des Reedkontaktes erreicht, wird ein Vorgang ausgelöst.

Schwimmerschalter mit Magnetostriktion: 
Eine Schwimmer mit einer Lochführung und einem speziellen Magnet im Inneren sitzt auf einem Messleitstab. In dem Messleitstab befinden sich ferromagnetische Elemente die Magnetfeld-Impulse erzeugen. Kommt der Schwimmer in den Bereich eines Magnetfeld-Impulses vom Leitstab, kann dies in ein Signal umgewandelt werden.
Der Vorteil dieser Bauart eines Schwimmerschalter ist, dass ein Flüssigkeitspegel sehr genau auf die ganze Länge des Leitstabes gemessen werden kann. Bei der Bauart mit Reedkontakten, kann hingegen nur bei jedem Reedkontakt gemessen werden.

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