Qué es el interruptor de flotador : Funcionamiento y sus aplicaciones

Los interruptores de flotador se utilizan en varios procesos industriales para la detección de nivel de punto, lo que significa que estos interruptores dan una indicación de que un nivel de líquido está normalmente abierto o normalmente cerrado a un nivel específico. Estos interruptores funcionan para detectar la formación de espuma, el dieléctrico, la conductividad, la presión, la temperatura, el vacío, los vapores, la condensación, los efectos de la ebullición, las vibraciones y la formación de burbujas. Por tanto, estos interruptores son adecuados para casi todos los tipos de líquidos. El funcionamiento de la conmutación es sin contacto y no necesita alimentación de tensión. Así que, debido al sencillo principio de funcionamiento de este interruptor, puede utilizarse en una amplia gama de aplicaciones que van desde las aplicaciones industriales generales hasta las plantas de proceso y la industria naval. Este artículo presenta una visión general de un interruptor de flotador - trabajar con aplicaciones.


Índice de Contenido
  1. ¿Qué es el interruptor de flotador?
    1. Construcción del interruptor de flotador
    2. Principio de funcionamiento del interruptor de flotador
    3. Tipos de interruptor de flotador
    4. Interruptor de flotador Arduino
    5. Ventajas y desventajas
    6. Aplicaciones

¿Qué es el interruptor de flotador?

La definición de interruptor de flotador es: Es un tipo de sensor de nivel de líquido por contacto que utiliza un flotador para accionar un interruptor dentro de un depósito. Este interruptor también se conoce como sensor de nivel. Estos interruptores desempeñan un papel fundamental en el control de otros dispositivos, como las bombas y las alarmas, cuando el nivel de líquido aumenta o desciende hasta un punto determinado. El símbolo del interruptor de flotador se muestra a continuación. Estos interruptores van desde tamaños pequeños hasta tamaños grandes. Los interruptores de flotador están disponibles en dos estilos diferentes: magnético (electromagnético) y mecánico.

Símbolos de los interruptores

Construcción del interruptor de flotador

La construcción de este interruptor electromagnético puede realizarse con un vástago, un interruptor de láminas y un imán permanente.

Construcción del interruptor de flotador

Vástago

El vástago del interruptor es una pieza de plástico que conecta el interruptor con la tapa del teclado directamente. El vástago puede ser de plástico o de metal, según las necesidades.

Interruptor de láminas

El interruptor de láminas está sellado herméticamente dentro de un vástago del interruptor de flotador. Lo más frecuente es que estén diseñados con acero inoxidable o plástico. El flotador de agua cubre un imán sellado para moverse hacia arriba y hacia abajo en la longitud del vástago cuando el nivel del fluido aumenta y disminuye.

Imán permanente

Un imán permanente en un interruptor se mueve en función del nivel del fluido en un tubo guía. En el tubo guía se conecta un contacto reed que recibe energía a través de las paredes no magnéticas del flotador por la aproximación del imán del flotador.

Principio de funcionamiento del interruptor de flotador

El funcionamiento de un interruptor de flotador se basa en el principio de flotabilidad, es decir, cuando no hay líquido en contacto con el flotador, éste flota sobre la superficie del líquido y activa una señal de alarma, cuando hay una cantidad suficiente de líquido en contacto con el flotador, se sumerge en el líquido y deja de emitir la alarma. El principio de funcionamiento es el mismo para ambos estilos de interruptores de flotador, pero funciona en función de su construcción. Veamos cómo funcionan ambos.

Interruptor electromagnético Funcionamiento:

Ya hemos hablado de su diseño en la sección de construcción. Entremos en su funcionamiento. El imán que está montado en el vástago se mueve hacia arriba y hacia abajo cuando el nivel del líquido sube o baja. El interruptor de láminas se fija en el lateral del depósito o recipiente que contiene el líquido que el interruptor de flotador controla. Cuando el imán entra en contacto con el interruptor de láminas, completa el circuito eléctrico entre estos dos dispositivos, activando una alarma o controlando algún otro dispositivo que supervise el falso interruptor (como cortar la corriente).

Funcionamiento del interruptor de flotador mecánico:

El interruptor de flotador mecánico es el tipo más común de interruptor de nivel de agua y se utiliza para detectar la presencia de agua en un tanque o recipiente. El dispositivo consiste en un flotador que sube y baja con el nivel del líquido. Este tipo de interruptor de flotador consiste en un brazo o palanca que se mueve hacia arriba y hacia abajo con el nivel del líquido en el que está instalado. Una varilla pasa por el centro de este brazo y tiene un extremo fijado en la parte superior, mientras que otro extremo está unido a una palanca que funcionará como actuador. Cuando hay más líquido en el recipiente, se añade más peso en la parte superior y esto provoca el movimiento de la palanca, que enciende la alimentación del aparato conectado a ella.

Cuando hay menos líquido presente en el depósito o piscina, se añade menos peso en la parte superior y, por tanto, el brazo no se mueve hacia abajo según la fuerza gravitatoria, sino que permanece estático en su posición debido a la misma cantidad de peso de ambos lados.

Especificaciones

El especificaciones del interruptor de flotador incluyen lo siguiente

  • La tensión nominal oscila entre 220-240V.
  • La corriente máxima es de 10 amperios.
  • El grado de protección es IP-68.
  • Es ideal para el control de nivel en depósitos de agua aéreos o subterráneos.
  • Puede poner en marcha o parar la bomba automáticamente.
  • No requiere un sensor.
  • Su funcionamiento es completamente mecánico.
  • Se puede utilizar a través de una alarma para informar de las inundaciones en el sótano.

Tipos de interruptor de flotador

Estos interruptores están disponibles en dos tipos: horizontal y vertical.

Interruptor de flotador horizontal

Estos interruptores se colocan en las paredes laterales del depósito de agua y se utilizan cuando no se puede acceder a la parte superior e inferior de los depósitos de líquido. El movimiento del flotador en el depósito hará que el interruptor de láminas funcione a un determinado nivel debido al cambio del nivel del líquido. Al utilizar este interruptor, el flotador puede conectarse a una bisagra. Una vez que el flotador se acerca al interruptor de láminas, entonces desplaza un imán cerca del interruptor para abrir o cerrar el circuito.

Interruptor de flotador horizontal
Interruptor de flotador horizontal

Interruptor de flotador vertical

La disposición vertical de dos flotadores como un vástago y un magnético se conoce como interruptor de flotador vertical. En los dos flotadores, uno de ellos es estable y está conectado a la parte superior del depósito de líquido, mientras que el otro no está fijado con respecto al nivel del líquido.

Interruptor de flotador vertical
Interruptor de flotador vertical

El flotador encaja en la región del vástago y aumenta y disminuye por el nivel del líquido. El vástago incluye uno o más interruptores de láminas sellados. Una vez que el flotador de agua se acerca a uno de los interruptores de láminas, la fuerza magnética hará que el interruptor se abra o se cierre. Así, debido al cambio del nivel de líquido, el movimiento del flotador de líquido hará que el interruptor funcione a un determinado nivel.

Interruptor de flotador Arduino

A continuación se muestra la interconexión de un Arduino con el interruptor de flotador. El interruptor en este proyecto se utiliza para detectar el nivel de agua y la profundidad en el tanque. Aquí el interruptor de flotador es un interruptor electromagnético que funciona como un interruptor cerrado porque entra en contacto una vez que el agua le aplica la energía.

Interconectando un Arduino con el Interruptor de Flotador
Conexión de un Arduino con el interruptor de flotador
  • Este interruptor está hecho de material plástico.
  • La potencia de este interruptor es de unos 10 W.
  • La temperatura nominal de este interruptor es de unos 10 a 85o C.
  • La corriente máxima de conmutación del flotador es de unos 0,5 A.
  • La tensión de este interruptor es de 100V CC.

La conexión de este interruptor con un Arduino se puede realizar de la siguiente manera. Generalmente, este interruptor incluye dos terminales como VCC y GND. El terminal GROUND del interruptor se conecta al pin GND de la placa Arduino, mientras que el pin restante del interruptor se conecta al pin Input de la placa Arduino. El funcionamiento de este interruptor se puede entender muy fácilmente conectando un LED al Arduino. Aquí el LED se enciende cuando el interruptor de flotador se activa al detectar el nivel de agua alto.

El programa para Interconectar el interruptor de flotador con un Arduino se muestra a continuación.

int SensorFlotante=2;
int led=3;
int buttonState = 1; //lee el estado del botón
void setup()
{
Serial.begin(9600);
pinMode(FloatSensor, INPUT_PULLUP); //Resistencia interna del arduino 10K
pinMode (led, OUTPUT);
}
void loop()
{
buttonState = digitalRead(FloatSensor);
si (EstadoBotón == ALTO)
{
digitalWrite(led, HIGH);
Serial.println( "NIVEL DE AGUA - ALTO");
}
si no
{
digitalWrite(led, LOW);
Serial.println( "NIVEL DE AGUA - BAJO" );
}
retraso(1000);
}

Una vez ejecutado el programa con éxito, vuelca el código anterior en la placa Arduino eligiendo el puerto desde el IDE de Arduino. Una vez que el código se haya volcado con éxito en el Arduino, se podrá entender el funcionamiento de este interruptor.

Los siguientes pasos explicarán el programa completo.

  • Al principio, las variables sensor de flotación, LED y estado del botón se inicializan con los valores por defecto.
  • A continuación, se inicializa la comunicación en serie con el dispositivo de visualización.
  • El estado del interruptor de flotador se lee a través de un pin de entrada y luego se almacena en la variable "estado del botón".
  • Una vez que el "estado del botón" de la variable se convierte en ALTO, significa que el interruptor ha detectado el nivel alto de agua y se muestra en el monitor en serie y el LED se ilumina simultáneamente.
  • Del mismo modo, se puede conseguir el caso contrario cuando el nivel de agua sea BAJO.
  • Así, el programa anterior puede ejecutarse constantemente con un retraso de 1 segundo.

Una vez cargado el programa con éxito, podemos observar que cuando el nivel de agua en el depósito suba, el LED que está conectado se encenderá y cuando el nivel de agua baje, entonces el LED se apagará.

Ventajas y desventajas

El ventajas del interruptor de flotador incluyen las siguientes.

  • Montaje sencillo y de bajo coste.
  • No requiere una fuente de alimentación auxiliar.
  • Se puede utilizar para cualquier tipo de líquido, como ácidos, productos químicos, etc.
  • Sin potencial y con una tensión de conmutación de hasta 230 V.
  • Las alteraciones de la superficie, como las burbujas, la espuma y las ondulaciones, no afectan a su rendimiento.
  • Puede utilizarse con un sensor de temperatura o un interruptor de temperatura.
  • La conductividad del fluido y la constante dieléctrica no afectan al funcionamiento.

El desventajas del interruptor de flotador incluyen las siguientes.

  • Piezas móviles expuestas a la corrosión, al atasco y a los daños.
  • La suciedad puede provocar un movimiento poco fiable o el agarrotamiento del accionamiento del flotador.
  • El accionamiento del flotador depende principalmente del contacto con el fluido.
  • Las turbulencias del líquido pueden hacer que el flotador se mueva.
  • Los líquidos pegajosos o espesos pueden impedir que el flotador se mueva.
  • Es necesario realizar un mantenimiento regular para comprobar que nada controla el movimiento del flotador.

Aplicaciones

Las aplicaciones del interruptor de flotador son las siguientes

  • Este interruptor se utiliza para encender y apagar una bomba o abrir o cerrar una válvula electrónica.
  • Este interruptor activa las alarmas de nivel del depósito para proteger e informar de un posible derrame peligroso.
  • Este interruptor se utiliza para proteger los calentadores y también otros equipos de lesiones graves y situaciones peligrosas.
  • Este interruptor es muy útil para controlar el nivel de líquido en diferentes aplicaciones industriales y residenciales, y normalmente se conecta a una válvula o bomba o a una alarma para informar al usuario.
  • Las lavadoras industriales utilizan estos interruptores para controlar el nivel de agua de la lavadora.
  • El aire acondicionado y el refrigerante utilizan estos interruptores para controlar los niveles de agua.
  • Estos interruptores se utilizan en la industria de las bebidas para llenar o vaciar los depósitos de bebidas.
  • Los interruptores de flotador para depósitos de agua pueden ayudar a controlar el nivel de agua para aplicaciones de agua potable, agua de lluvia, aguas residuales y aguas negras. Esta bomba se enciende/apaga con la subida/bajada del interruptor de flotador en el agua.
  • Se utilizan en bombas de sumidero y fosas de aguas residuales y pueden detectar y activar una bomba para evitar el aumento del nivel del agua.

Por tanto, se trata de una visión general de un interruptor de flotador y su funcionamiento con aplicaciones. La función principal de este interruptor es detectar el nivel de agua dentro del depósito o de cualquier recipiente. Aquí tienes una pregunta: ¿el interruptor de flotador también se llama?

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