In kompakten Wassertanks und automatisierten Wassernachfüllsystemen kann die zuverlässige Mehrpunkt-Füllstandsmessung eine Herausforderung darstellen. Begrenzter Bauraum, eng beieinander liegende Schaltpunkte und der Bedarf an unabhängigen Füllstandssignalen erfordern eine sorgfältige mechanische und elektrische Konstruktion.
Kürzlich ELECALL-Ingenieurteam Wir entwickelten eine kundenspezifische Mehrpunkt-Flüssigkeitsstandsregelungslösung für einen südamerikanischen Kunden. Die Anwendung erforderte eine kompakte Mehrpunkt-Schwimmerschalter aus PP-Kunststoff in der Lage, mehrere unabhängige Flüssigkeitsstandsignale innerhalb eines etwa 200 mm hohen Behälters zu liefern.
Basierend auf den Tankabmessungen, den angestrebten Flüssigkeitsständen, der Steuerungslogik und den Installationsanforderungen entwickelte ELECALL eine kundenspezifische Lösung. EP20010-5 Mehrpunkt-PP-Schwimmerschalter und erstellte eine entsprechende technische Zeichnung.
Dieser Fall veranschaulicht, wie ein kundenspezifischer Mehrpunkt-Schwimmerschalter Folgendes leisten kann Kompakte Installation, unabhängige Füllstandserkennung, automatische Pumpensteuerung und zuverlässige Flüssigkeitsstandüberwachung in einem kleinen Wasserreservoir.
Kundenantrag und Anforderungen
Der Kunde entwickelte ein automatisiertes Wassernachschubsystem für einen kompakten Wasserbehälter.
Die ungefähren Abmessungen des Reservoirs waren:
- Höhe: 200 mm
- Länge: 150 mm
- Breite/Tiefe: 60 mm
- Maximale geometrische Kapazität: ca. 1.800 ml
Der Kunde benötigte mehrere unabhängige Flüssigkeitsstandmesspunkte, damit das Steuerungssystem unterschiedliche Wasserstände überwachen und die Füllpumpe stoppen konnte, sobald der gewählte Füllstand erreicht war.
Die anfängliche Anforderung von vier Schwimmern legte ungefähre Flüssigkeitsstände von folgenden Werten fest:
| Schweben | Ungefährer Flüssigkeitsstand | Ungefähres Wasservolumen | Vorgesehene Funktion |
|---|---|---|---|
| Gleitkommazahl 1 | 30 mm | 270 ml | Steuerung der ersten Ebene |
| Gleitkommazahl 2 | 60 mm | 540 ml | Steuerung zweiter Ebene |
| Gleitkommazahl 3 | 120 mm | 1.080 ml | Kontrolle der dritten Ebene |
| Gleitkommazahl 4 | 180 mm | 1.620 ml | Hauptbetriebsebene |
Der Kunde fragte außerdem, ob oberhalb des normalen Betriebspegels ein fünfter Schwimmer als zusätzlicher Sicherheitsschalter für einen hohen Füllstand hinzugefügt werden könnte.
Die bevorzugte elektrische Konfiguration war Normalerweise geschlossen (NC).
Solange der Flüssigkeitsstand unterhalb des entsprechenden Schaltpunktes lag, blieb der Kontakt geschlossen. Sobald die Flüssigkeit den eingestellten Stand erreichte, stieg der Schwimmer an und öffnete den zugehörigen Reed-Kontakt.
Der Schwimmerschalter würde die Pumpe nicht direkt mit Strom versorgen. Stattdessen würde er ein Signal mit geringer Stromstärke an eine Pumpe senden. Relais, MOSFET, SPS oder Steuerung, die dann die Füllpumpe steuern würde.
Von den Kundenanforderungen zur maßgeschneiderten Lösung
Die anfänglichen Anforderungen des Kunden lieferten die Ziel-Flüssigkeitsstände, die endgültige Produktkonfiguration erforderte jedoch zusätzliche mechanische Überlegungen.
Bei einem Mehrschwimmer-Füllstandsschalter lassen sich die tatsächlichen Schwimmerpositionen nicht allein durch die gewünschten Flüssigkeitsvolumina bestimmen. Die Konstruktion muss außerdem Folgendes berücksichtigen:
- Abmessungen des Schwimmers
- Schwimmen
- Sicherungsringpositionen
- Abstand zwischen benachbarten Schwimmern
- Betriebseigenschaften des Reed-Schalters
- Gesamtlänge der Stange
- Verfügbare Tankhöhe
- Mögliche Interferenzen zwischen benachbarten Schwimmern
Nach Prüfung dieser Faktoren entwickelte das ELECALL-Ingenieurteam eine maßgeschneiderte Positionierungsanordnung für den EP20010-5.
Laut der ELECALL technische Zeichnung, Die definierten Positionen sind:
- 30 mm: untere Sicherungsringposition
- 60 mm: Gleitposition 1
- 120 mm: Gleitposition 2
- 150 mm: Position 3
- 170 mm: Gleitposition 4
- 200 mm: obere Positionierungsgrenze
Diese Konfiguration unterscheidet sich von der einfachen Reproduktion der ursprünglich vom Kunden angeforderten 30 mm, 60 mm, 120 mm und 180 mm Niveaupunkte.
Stattdessen optimierte ELECALL die mechanische Positionierungsanordnung entsprechend der tatsächlichen Struktur, dem verfügbaren Einbauraum und dem Betriebsbereich der Mehrfachschwimmerbaugruppe.
Der Die Positionen bei 30 mm und 200 mm definieren die mechanischen Grenzen, während die Die Positionen 60 mm, 120 mm, 150 mm und 170 mm entsprechen den vier unabhängig voneinander positionierten Schwimmern..
Kundenspezifischer EP20010-5 Mehrpunkt-PP-Schwimmerschalter
Basierend auf den Anwendungsanforderungen empfahl ELECALL eine maßgeschneiderte Lösung. EP20010-5 Mehrpunkt-Schwimmerschalter aus PP-Kunststoff.
Die vertikale Struktur integriert mehrere Schwimmer und entsprechende magnetische Reed-Schalter in eine kompakte Füllstandserfassungseinheit.
Hauptstrukturkonfiguration
| Parameter | Spezifikation |
|---|---|
| Modell | EP20010-5 |
| Gleitkommazahl | 4 |
| Schwimmmaterial | PP |
| Hauptstangenmaterial | PP |
| Hauptstangendurchmesser | Ø8 mm |
| Schwimmerdurchmesser | Ø24 mm |
| Schwimmhöhe | Ca. 20 mm |
| Gesamtlänge der Stange | Ca. 200 mm |
| Befestigungsgewinde | M10 × 1,5 |
| Gewindelänge | Ca. 13 mm |
| Sensorelement | Magnetischer Reed-Schalter |
| Kontaktlogik | Normalerweise geschlossen (NC) |
| Verdrahtung | 5 Drähte |
| Signalausgang | 4 unabhängige Signale + 1 gemeinsamer Draht |
Die kompakte vertikale Bauweise ermöglicht die Integration mehrerer Flüssigkeitsstand-Erkennungspunkte in eine einzige Baugruppe, wodurch der Bedarf an mehreren separaten Schwimmerschaltern im Inneren des Behälters reduziert wird.
Schwimmkörpermaterial aus PP: Leicht, kostengünstig und beständig gegen leichte Korrosion
Ein wesentliches Merkmal dieser Lösung ist die Verwendung von PP (Polypropylen) Schwimmer.
PP ist ein leichter technischer Kunststoff mit einer im Vergleich zu Metallen relativ geringen Dichte. Dadurch eignet er sich besonders für Schwimmerschalter, da der Schwimmer leicht bleiben und gleichzeitig genügend Auftrieb für die Bewegung mit dem Flüssigkeitsstand bieten kann.
Geringe Dichte für zuverlässige Schwimmerbewegung
Die relativ geringe Dichte von PP trägt zur Schaffung einer leichten Schwimmkörperstruktur bei.
Ein leichter Schwimmer benötigt weniger Auftriebskraft, um sich zu bewegen, was zu einer gleichmäßigen Bewegung entlang der Führungsstange beiträgt. Dies ist besonders vorteilhaft bei kompakten Mehrfachschwimmer-Systemen, bei denen mehrere Schwimmer an derselben Stange angebracht sind.
Durch die Reduzierung unnötiger beweglicher Masse kann auch eine stabile Schwimmbewegung innerhalb eines begrenzten Installationsraums gewährleistet werden.
Kostengünstig für OEM-Anwendungen
PP ist im Allgemeinen wirtschaftlicher als Edelstahl und andere Metallwerkstoffe.
Für OEM-Ausrüstung und Serienfertigungsanwendungen bieten PP-Schwimmer einen praktischen Kompromiss zwischen Funktionalität, Langlebigkeit und Herstellungskosten.
Dadurch eignen sie sich für Anwendungen wie:
- Wassertanks
- Automatische Wassernachschubsysteme
- Wasseraufbereitungsanlagen
- Haushalts- und Gewerbegeräte
- Allgemeine Flüssigkeitsstandregelung
- Kostensensible OEM-Anwendungen
Beständigkeit gegen Wasser und schwach korrosive Flüssigkeiten
PP bietet eine gute Beständigkeit gegenüber Wasser und vielen gängigen Chemikalien und eignet sich für Wasser und schwach korrosive Flüssigkeiten.
Dadurch können PP-Schwimmer in vielen allgemeinen Flüssigkeitsstandanwendungen eingesetzt werden, bei denen mit einer Einwirkung von Feuchtigkeit oder milden chemischen Umgebungen zu rechnen ist.
Bei aggressiven Chemikalien, hohen Konzentrationen oder erhöhten Temperaturen sollte die Materialverträglichkeit entsprechend der jeweiligen Flüssigkeit und den Betriebsbedingungen bewertet werden.
Leicht und kompakt
Die leichte PP-Konstruktion trägt außerdem dazu bei, die bewegte Masse des Schwimmkörpers zu reduzieren.
In Kombination mit der kompakten Schwimmergröße Ø24 mm, Dadurch eignet sich die Konstruktion für schmale Behälter, in denen der Installationsraum begrenzt ist.
Mehrpunkt-Schwebepositionierung
Eine der wichtigsten technischen Herausforderungen bei dieser Anwendung war die Bestimmung der tatsächlichen mechanischen Positionen der Schwimmer.
Die technische Zeichnung von ELECALL definiert folgende Positionen:
| Position | Funktion |
|---|---|
| 30 mm | Untere Sicherungsringkante / untere mechanische Begrenzung |
| 60 mm | Gleitkommazahl 1 |
| 120 mm | Gleitkommazahl 2 |
| 150 mm | Gleitkommazahl 3 |
| 170 mm | Gleitkommazahl 4 |
| 200 mm | Obere Positionierungsgrenze |
30 mm — Untere Sicherungsringposition
Die 30-mm-Position wird als die untere Sicherungsringposition und nicht als unabhängiger Flüssigkeitsstanderfassungspunkt.
Der Sicherungsring dient als mechanischer Positionsbegrenzer, wodurch die Abwärtsbewegung des entsprechenden Schwimmers eingeschränkt und der vorgesehene Betriebsbereich beibehalten wird.
60 mm — Schwimmer 1
Der erste unabhängig positionierte Schwimmer befindet sich bei etwa 60 mm.
Wenn der Flüssigkeitsstand den entsprechenden Schaltbereich erreicht, bewegt sich der Schwimmer nach oben und aktiviert den zugehörigen Reed-Schalter, wodurch das erste unabhängige Flüssigkeitsstandsignal erzeugt wird.
120 mm — Schwimmer 2
Der zweite Schwimmer befindet sich bei etwa 120 mm.
Es liefert ein separates Schaltsignal, wenn die Flüssigkeit den entsprechenden Füllstand erreicht.
Ausgehend von den ungefähren Tankabmessungen entspricht ein Durchmesser von 120 mm einem theoretischen Wasservolumen von ungefähr 1.080 ml.
150 mm — Schwimmer 3
Der dritte Schwimmer befindet sich bei etwa 150 mm.
Dieser zusätzliche Schaltpunkt liefert ein weiteres unabhängiges Flüssigkeitsstandsignal für das Steuerungssystem.
Die Position bei 150 mm zeigt auch, dass die endgültige technische Konfiguration entsprechend der tatsächlichen Mehrfachschwimmerstruktur optimiert wurde und nicht einfach das vom Kunden ursprünglich gewünschte Niveau dupliziert wurde.
170 mm — Schwimmer 4
Der vierte Schwimmer befindet sich bei etwa 170 mm.
Dies bietet den höchsten regelmäßigen Schaltpunkt in der kundenspezifischen Vier-Gleitstellung.
Es kann als Signal für einen hohen Betriebspegel oder als Teil der vom Kunden programmierten Pumpensteuerungssequenz verwendet werden.
200 mm – Obere Positionierungsgrenze
Die 200-mm-Position definiert die obere Positionierungsgrenze der Baugruppe und entspricht annähernd der Gesamthöhe des Behälters.
Zusammen mit dem unteren Sicherungsring ergibt sich dadurch ein definierter mechanischer Bereich für die Mehrfachschwimmerkonstruktion.
Zusammenhang zwischen Flüssigkeitsstand und Wasservolumen
Die Abmessungen des Kundenreservoirs betrugen ungefähr 150 mm × 60 mm.
Unter der Annahme eines relativ gleichmäßigen Querschnitts beträgt die horizontale Fläche ungefähr:
150 mm × 60 mm = 9.000 mm²
Das theoretische Wasservolumen bei verschiedenen Flüssigkeitshöhen kann daher wie folgt abgeschätzt werden:
| Flüssigkeitshöhe | Theoretisches Volumen |
|---|---|
| 30 mm | Ca. 270 ml |
| 60 mm | Ca. 540 ml |
| 120 mm | Ca. 1.080 ml |
| 150 mm | Ca. 1350 ml |
| 170 mm | Ca. 1.530 ml |
| 180 mm | Ca. 1.620 ml |
| 200 mm | Ca. 1800 ml |
Diese Werte bieten einen nützlichen Bezugspunkt zum Verständnis des Zusammenhangs zwischen Flüssigkeitshöhe und Reservoirvolumen.
Allerdings sollte der tatsächliche Schaltpegel anhand der endgültigen mechanischen Position des Schwimmers und der Betriebseigenschaften des Reed-Schalters bestimmt werden, anstatt anzunehmen, dass die physikalische Position des Schwimmers direkt der Höhe der Flüssigkeitsoberfläche entspricht.
Die tatsächlich nutzbare Kapazität kann aufgrund der internen Struktur des Behälters, abgerundeter Ecken, Anschlüsse und anderer Komponenten variieren.
Aufwärtsbewegung des Schwimmers und normalerweise geschlossene (NC) Betriebslogik
Der EP20010-5 arbeitet auf der Grundlage der natürlichen Bewegung der Schwimmer mit dem Flüssigkeitsstand.
Mit steigendem Wasserstand bewegt sich jeder zugehörige Schwimmer entlang der Führungsstange nach oben. Sobald der Schwimmer den Schaltbereich seines Magnetkontakts erreicht, ändert der Kontakt seinen Zustand.
Das grundlegende Funktionsprinzip lautet:
Flüssigkeitsstand steigt → Schwimmer bewegt sich nach oben → Reed-Schalter ändert seinen Zustand → Steuerungssystem empfängt Signal
Für die angeforderte NC-Konfiguration:
Flüssigkeitsstand unterhalb des Schaltpunkts → Schwimmer sinkt ab → Kontakt geschlossen
Flüssigkeitsstand erreicht Schaltpunkt → Schwimmer steigt → Kontakt öffnet
Wenn der Flüssigkeitsstand unterhalb des entsprechenden Schaltpunkts liegt, bleibt der Schwimmer in seiner unteren Position und der Reed-Schalterkontakt bleibt geschlossen.
Steigt der Flüssigkeitsstand, bewegt sich der Schwimmer mit der Flüssigkeitsoberfläche nach oben. Sobald der interne Magnet den Wirkbereich des Reed-Schalters erreicht, öffnet sich der Kontakt.
Das Steuerungssystem kann diese Änderung dann erkennen und mithilfe eines Relais, MOSFET, einer SPS oder einer anderen Steuerschaltung die Füllpumpe stoppen.
Unabhängiger Signalausgang und Fünfdrahtkonfiguration
Jeder Schwimmer arbeitet unabhängig und liefert ein separates elektrisches Schaltsignal.
Bei der kundenspezifischen Vier-Schwimmer-Konfiguration verwendet der Pegelschalter insgesamt fünf Drähte:
- 4 einzelne Signalleitungen — einer für jeden Schwimmer
- 1 gemeinsamer Draht von allen vier Festwagen geteilt
Diese Konfiguration ermöglicht es dem externen Steuerungssystem, den Schaltzustand jedes Schwimmers unabhängig zu ermitteln.
Zum Beispiel:
- Gleitkommazahl 1 → Signal 1
- Gleitkommazahl 2 → Signal 2
- Gleitkommazahl 3 → Signal 3
- Gleitkommazahl 4 → Signal 4
- Gemeinsamer → Gemeinsamer elektrischer Anschluss
Die einzelnen Signale können dann je nach den Steuerungsanforderungen des Kunden mit einem Relais, MOSFET, einer SPS oder einer anderen Steuerung verbunden werden.
Dadurch eignet sich der Mehrpunkt-Schwimmerschalter für Anwendungen, die unterschiedliche Pumpensteuerungsstufen, Alarme, Statusüberwachung oder programmierte Flüssigkeitsstandsequenzen erfordern.
Warum ein Relais, einen MOSFET oder einen Controller verwenden?
Der Kunde gab an, dass der Niveauschalter ein Niedrigstromsignal liefern und nicht die Pumpe direkt mit Strom versorgen sollte.
Die empfohlene Steuerungsarchitektur ist:
Mehrpunkt-Schwimmerschalter → Steuerung / Relais / MOSFET → Füllpumpe
Der Schwimmerschalter erkennt den Flüssigkeitsstand und liefert das entsprechende Schaltsignal.
Das externe Steuergerät verarbeitet dann dieses Signal und steuert die Pumpe.
Dieser Ansatz bietet mehrere Vorteile:
- Reduziert die elektrische Belastung des Reed-Schalters
- Trennt Sensor- und Stromversorgungskreise
- Ermöglicht eine einfachere Integration mit elektronischen Steuerplatinen
- Unterstützt programmierbare Pumpensteuerungslogik
- Erleichtert das Hinzufügen von Alarmen und Sicherheitsverriegelungen
- Bietet mehr Flexibilität für die Konstruktion von OEM-Ausrüstung.
Der Schwimmerschalter fungiert daher in erster Linie als Komponente zur Flüssigkeitsstandsmessung, während der externe Steuerkreis den Betriebsstrom der Pumpe regelt.
Elektrische Eigenschaften
Die endgültigen elektrischen Parameter hängen von der gewählten Reed-Schalter-Konfiguration und den Steuerungsanforderungen des Kunden ab.
| Parameter | Spezifikation |
|---|---|
| Kontaktart | Normalerweise geschlossen (NC) |
| Sensorelement | Magnetischer Reed-Schalter |
| Verdrahtung | 5 Drähte |
| Signalkanäle | 4 unabhängige + 1 gemeinsame |
| Maximale Schaltleistung | Bis zu 10 W / 50 W, je nach Konfiguration |
| Maximale Schaltspannung | Bis zu 100 V DC / 220 V AC, abhängig von der Konfiguration |
| Maximaler Schaltstrom | Bis zu 0,5 A |
| Empfohlene Steuerspannung | 5–24 V Gleichstrom |
| Ausgabe | Niedrigstrom-Schaltsignal |
| Externe Steuerung | Relais / MOSFET / SPS / Steuerung |
Die endgültige elektrische Nennleistung sollte stets anhand der Spezifikation des gewählten Reed-Schalters und des tatsächlichen Steuerkreises des Kunden überprüft werden.
Sicherungsring-Positionsbegrenzer
Die in der technischen Zeichnung unterhalb der Schwimmer dargestellten Ringe sind Sicherungsringe.
Jeder Sicherungsring dient als mechanischer Positionsbegrenzer für den zugehörigen Schwimmer. Er begrenzt die Abwärtsbewegung des Schwimmers und trägt dazu bei, den vorgesehenen Betriebsbereich einzuhalten.
Die Position jedes Sicherungsrings ist daher ein wichtiger Bestandteil der mechanischen Konstruktion.
Das Verhältnis zwischen Schwimmer und Sicherungsring hilft bei der Bestimmung von:
- Die verfügbare Reisegeschwindigkeit des Schwimmkörpers
- Seine mechanische Untergrenze
- Die relative Position benachbarter Schwimmer
- Der gesamte Betriebsbereich der Baugruppe
Bei Anwendungen mit mehreren Schwimmern und begrenztem vertikalen Platz ist eine genaue mechanische Positionierung besonders wichtig, um Interferenzen zwischen benachbarten Schwimmern zu vermeiden.
Genauigkeit der Schwimmerpositionierung und Toleranz des Reed-Schalters
Ein wichtiger Aspekt bei diesem Projekt ist die Genauigkeit der tatsächlichen Schaltposition.
Obwohl die Positionen von Schwimmer und Sicherungsring an die vom Kunden geforderten Abmessungen angepasst werden können, ist es schwierig, einen absolut präzisen Schaltpunkt auf den Millimeter genau zu erreichen.
Eine typische Abweichung der Betriebsposition von ungefähr 3–4 mm Das sollte normalerweise zu erwarten sein.
Diese Toleranz wird nicht primär durch die Bearbeitungsgenauigkeit des Schwimmerschalters verursacht. Sie hängt mit der Betriebseigenschaften und Betätigungsbereich des magnetischen Reed-Schalters.
Ein Reed-Schalter wird aktiviert, sobald das Magnetfeld seinen Wirkungsbereich erreicht. Daher kann der tatsächliche Schaltpunkt geringfügig variieren und liegt nicht exakt an einer mathematisch exakten Position.
Bei Anwendungen, die eine präzise Flüssigkeitsvolumensteuerung erfordern, sollte daher bei der Systemauslegung eine angemessene Schalttoleranz berücksichtigt werden.
Der Kunde sollte bestätigen, ob es sich um eine ungefähre 3–4 mm Abweichung ist für den vorgesehenen Anwendungszweck akzeptabel.
Warum ELECALL eine Konfiguration mit vier Schwimmern empfahl
Der Kunde fragte zunächst, ob ein fünfter Schwimmer als unabhängiger Sicherheitsschalter für einen hohen Füllstand hinzugefügt werden könne.
Im Rahmen der technischen Überprüfung stellte ELECALL jedoch fest, dass Positionskonflikt zwischen dem vierten und fünften Schwimmer.
Da die verfügbare Innenhöhe des Behälters auf etwa 200 mm begrenzt ist, würde das Hinzufügen eines weiteren Schwimmers den verfügbaren vertikalen Arbeitsraum weiter verringern.
Ein Schwimmerschalter mit mehreren Teilen benötigt einen ausreichenden Hub, damit sich jeder Schwimmer ordnungsgemäß bewegen kann. Sind die Schwimmer zu nah beieinander angeordnet, besteht ein erhöhtes Risiko mechanischer Störungen oder eines unzureichenden Schaltwegs.
Daher, unter Berücksichtigung der tatsächlichen Tankabmessungen und der Anforderungen an die mechanische Bewegung, ELECALL empfahl nicht, dieser speziellen Anwendung einen fünften Schwimmer hinzuzufügen..
Die Konfiguration mit vier Schwimmern bietet eine praktischere Anordnung innerhalb des verfügbaren Raums und trägt dazu bei, einen zuverlässigen unabhängigen Betrieb jedes Schwimmers zu gewährleisten.
Dies veranschaulicht ein wichtiges Prinzip der kundenspezifischen Entwicklung:
Die beste Lösung ist nicht unbedingt die Konfiguration mit der größten Anzahl an Messpunkten, sondern diejenige, die unter den gegebenen Installationsbedingungen einen zuverlässigen Betrieb gewährleistet.
Kompaktes Design für Wassertanks mit begrenztem Platzangebot
Eine der größten technischen Herausforderungen bei dieser Anwendung war der begrenzte Platz im Inneren des Reservoirs.
Bei einer Tankhöhe von ca. 200 mm und einer Breite/Tiefe von ca. 60 mm könnte die Installation mehrerer unabhängiger Füllstandssensoren die mechanische Komplexität erhöhen und zusätzliche interne Verkabelung erfordern.
Der EP20010-5 integriert mehrere Schaltpunkte in eine vertikale Baugruppe.
Dies bietet mehrere praktische Vorteile:
- Mehrere Pegelsignale aus einer kompakten Baugruppe
- Reduzierter Installationsraum
- Weniger einzelne Sensoren erforderlich
- Vereinfachte interne Verkabelung
- Unabhängige Schaltpunkte
- Anpassbare Schwimmerpositionen
- Einfache Integration mit externen Controllern
- Geeignet für kompakte automatisierte Anlagen
Für OEM-Gerätehersteller kann eine integrierte Mehrpunktkonstruktion auch die Montage vereinfachen und die Anzahl der im Inneren des Behälters verbauten Komponenten reduzieren.
Technische Zeichnung und kundenspezifische Fertigung
Bei diesem Projekt ging es nicht einfach darum, ein Standardprodukt aus dem Katalog auszuwählen.
Das ELECALL-Ingenieurteam prüfte die folgenden Kundendaten:
- Abmessungen des Reservoirs
- Erforderliche Flüssigkeitsstände
- Zielwassermengen
- Anzahl der Gleitkommazahlen
- Schwimmerbewegungsbereich
- Sicherungsringpositionen
- NC-Steuerungslogik
- Pumpensteuerungsmethode
- Installationsbeschränkungen
Auf Basis dieser Anforderungen entwickelte ELECALL die kundenspezifische mechanische Konfiguration und erstellte die entsprechende technische Zeichnung.
Für Mehrpunkt-Schwimmerschalter, Eine präzise mechanische Positionierung ist von entscheidender Bedeutung..
Die Positionen der Sicherungsringe und Schwimmer bestimmen den verfügbaren Bewegungsbereich und das Schaltverhalten. Ein falscher Abstand kann zu einem unzureichenden Schwimmerhub oder zu mechanischen Behinderungen zwischen benachbarten Schwimmern führen.
Daher spielen technische Zeichnungen eine wichtige Rolle bei der Bestätigung der endgültigen Abmessungen und Konfiguration vor der Produktion.
Endgültige kundenspezifische Konfiguration
Nach Auswertung der Anwendungsanforderungen und der mechanischen Einschränkungen wurde für dieses Projekt folgende Konfiguration empfohlen:
| Artikel | Endgültige Konfiguration |
|---|---|
| Modell | EP20010-5 |
| Gleitkommazahl | 4 |
| Schwimmmaterial | PP |
| Stangenmaterial | PP |
| Schwimmerdurchmesser | Ø24 mm |
| Stangendurchmesser | Ø8 mm |
| Untere Sicherungsringposition | 30 mm |
| Gleitposition 1 | 60 mm |
| Float 2 Position | 120 mm |
| Float 3 Position | 150 mm |
| Float 4 Position | 170 mm |
| Obere Positionierungsgrenze | 200 mm |
| Befestigungsgewinde | M10 × 1,5 |
| Verdrahtung | 5 Drähte |
| Signalkonfiguration | 4 unabhängige Signale + 1 gemeinsames Signal |
| Kontaktlogik | Normalerweise geschlossen (NC) |
| Positionierungstoleranz | Ca. 3–4 mm |
| Empfohlene Konfiguration | 4-Schwimmer |
Diese endgültige Konfiguration gleicht aus Mehrpunkt-Füllstandserfassung, kompakte Installation, mechanische Zuverlässigkeit und elektrische Integration innerhalb des begrenzten Raums des Stausees.
ELECALL Mehrpunkt-Schwimmerschalter-Anpassung
Der EP20010-5 ist nicht auf eine feste Konfiguration beschränkt.
ELECALL kann Mehrpunkt-Schwimmerschalter an die jeweiligen Geräteanforderungen anpassen.
Folgende Anpassungsoptionen stehen zur Verfügung:
- Anzahl der Gleitkommazahlen
- Schwimmpositionen
- Gleitkomma-Abstand
- Sicherungsringpositionen
- Stangenlänge
- Befestigungsgewinde
- Ausrichtung des Schwimmers
- Kabellänge
- Kabeltyp
- Normalerweise offener (NO) oder normalerweise geschlossener (NC) Schalter
- Konstruktion aus PP oder Edelstahl
- Anschluss- und Verdrahtungskonfiguration
Dadurch kann der Niveauschalter an die tatsächlichen Tankabmessungen und Steuerungsanforderungen des Kunden angepasst werden, anstatt die Anlage an einen festen Standardsensor anpassen zu müssen.
ELECALL kann auch technische Zeichnungen für kundenspezifische Konfigurationen bereitstellen, um Kunden bei der Bestätigung von Abmessungen, Einbaupositionen und elektrischen Anschlüssen vor der Produktion zu unterstützen.
Abschluss
Dieses südamerikanische Kundenprojekt demonstriert, wie ein kundenspezifischer Mehrpunkt-Schwimmerschalter die Herausforderung bewältigen kann Mehrstufige Flüssigkeitsdetektion in einem kompakten Wasserreservoir.
Basierend auf den ungefähren Angaben des Kunden 200 mm hoher Behälter, ELECALL entwickelte eine maßgeschneiderte Lösung EP20010-5 PP Mehrpunkt-Schwimmerschalter mit einer definierten mechanischen Anordnung von 30 mm, 60 mm, 120 mm, 150 mm, 170 mm und 200 mm.
In dieser Konfiguration, Die 30-mm-Position dient als untere Sicherungsringposition, während die Die Positionen 60 mm, 120 mm, 150 mm und 170 mm definieren die vier unabhängig voneinander positionierten Schwimmer.. Der Die 200-mm-Position dient als obere Positionierungsgrenze der Versammlung.
Die Lösung kombiniert eine kompakte vertikale Struktur mit Logik des normalerweise geschlossenen (NC) Reed-Schalters, wodurch der Pegelschalter vier unabhängige Niedrigstromsignale über einen 5-Draht-Konfiguration: vier einzelne Signalleitungen und eine gemeinsame Leitung.
Die Verwendung von PP-Schwimmkörper bietet eine praktische Kombination aus geringe Dichte, leichte Bauweise, Kosteneffizienz und Beständigkeit gegen Wasser und schwach korrosive Umgebungen, Dadurch ist PP ein attraktives Material für viele allgemeine Anwendungen zur Flüssigkeitsstandregelung.
Gleichzeitig zeigte die technische Bewertung, warum das einfache Hinzufügen weiterer Schwimmer nicht immer die beste Lösung ist. Aufgrund der begrenzten Tankhöhe und eines möglichen Positionskonflikts zwischen dem vierten und fünften Schwimmer empfahl ELECALL eine Vier-Schwimmer-Konfiguration für diese Anwendung.
Noch wichtiger ist jedoch, dass dieses Projekt die Fähigkeit von ELECALL demonstriert, mehr als nur einen Standard-Schwimmerschalter anzubieten. Anzahl und Positionierung der Schwimmer in Bezug auf die Sicherungsringpositionen, Stangenabmessungen, elektrische Logik, Kabelkonfiguration, Positionierungstoleranz und technische Zeichnungen, ELECALL kann anwendungsspezifische Lösungen zur Flüssigkeitsstandmessung entwickeln, die auf den tatsächlichen Geräteanforderungen basieren.
Erfahren Sie mehr über die EP-Serie
Der ELECALL EP-Serie Schwimmerschalter aus PP-Kunststoff Wir bieten kompakte und kostengünstige Lösungen für Wassertanks, automatische Wassernachfüllsysteme, Wasseraufbereitungsanlagen, Haushaltsgeräte und die allgemeine Flüssigkeitsstandskontrolle.
Dank der Optionen für unterschiedliche Schwimmerkonfigurationen, Materialien, Kabellängen, Schaltlogik und kundenspezifische Abmessungen kann die EP-Serie an ein breites Spektrum von OEM-Anwendungen angepasst werden.
Entdecken Sie die EP-Serie und finden Sie den passenden Schwimmerschalter für Ihre Anwendung.
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