ボールフロート式レベルスイッチ
フロート式レベルスイッチは、液面に浮かべた浮子(フロート)の位置により液面のレベルを検出するセンサです。液体の導電率や比誘電率などの電気的特性には依存しません。構造が簡単で安価なため古くから使用されてきたレベルセンサです。ここではボールフロート式レベルスイッチを紹介します。
ボールフロート式レベルスイッチはタンク上部に取り付けスペースがない場合などに、タンク側面に取り付けるタイプになります。そのため小型・軽量タイプの種類が多いです。
原理
- フロートがアームの支点を中心として上下に回転する構造です。
- 液面がレベルスイッチの中心線より下にあるときには、フロート側が下がっています。液面が上昇しフロートが浮力を受けると、フロートが上がり、フロートに対し支点の反対側にあるマグネット側が下がります。マグネットの動きによる磁界の変化を取り出してスイッチを動作させます。
構造
- 端子ボックス、プロセス接続、アーム、フロートで構成されています。
- フロートの端に取り付けた磁石が、フランジを介して隔壁で遮断された端子ボックス内の磁石と磁気的に結合して、液面の上下変化をマイクロスイッチのON/OFF変化として取り出します。
選定方法
材質の選定
液体の使用条件に応じて接液部材質を選択します。
取り付け
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プロセスとの接続により、フランジの径、あるいは、ネジの大きさを決めます。
ネジ式の場合は、フロートの動作方向を合わせて取り付けます。通常、電線取り出し口が下を向いた状態で取り付けると、フロートの上下運動と方向が一致します。
比重と粘度
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測定する液体の比重が軽過ぎるとフロートが浮きません。バランスウェイトを調整できるタイプもあります。使用可能な液比重を確認する必要があります。
- 粘度が高い液体には不向きです。
注意点
付着物
液体中に鉄粉等が浮遊していると、マグネット周辺に付着し動作不良を起こします。そのような条件での使用はできません。
強磁界の影響
モータや電磁弁など、強磁界が発生する機器がそばにあると誤動作するおそれがあります。
設置環境
給排水口の近くに取り付けると、チャタリングや誤動作を引き起こします。
フロートの動きを妨げる障害物(パイプ配管など)が無い場所に設置します。
まとめ
このページでは、ボールフロート式レベルスイッチの原理や構造、選定方法・注意点について説明しました。
それらをまとめると、以下の通りです。
- 液面に浮かべた浮子（フロート）の位置で液面のレベルを検出する。
- 液体の導電率や比誘電率などの電気的特性には依存しない。
- 使用温度は概ね－20～60°C。氷の検出はできない。
- 磁気を利用するため、マグネットに付着するような鉄粉が浮いていたり、強磁界や給排水口の近くでは誤動作の可能性がある。
検出する液体によって、レベル検査の方法もさまざまです。最適なレベル検査を行うには、それらの特徴を知り、正しく検査することが大切です。
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