Fazendo um circuito de interruptor flutuante para um controle de nível de água livre de corrosão

Um interruptor de flutuação é um dispositivo que detecta um nível de fluido (como água) e ativa um conjunto de contatos que podem ser integrados a um circuito de controle para restringir o comportamento do fluxo de fluido.

Por que um interruptor flutuante

A vantagem de um interruptor de bóia é que ele funciona sem um contato direto com a água, tornando o procedimento livre de todos os tipos de corrosão ou problemas de degradação mecânica.

Eu tenho discutido uma série de diferentes circuitos controladores de nível de água neste blog, porém, todos incorporaram um contato direto com a água para a detecção dos níveis e para o acionamento dos circuitos de controle conectados.

Isso significa que todos os circuitos anteriores podem ser vulneráveis ​​a uma degradação de longo prazo devido aos efeitos da corrosão ou oxidação.

O presente projeto ajuda a resolver esse problema, descrevendo uma técnica de detecção de água sem contato por meio de um mecanismo de interruptor de bóia.

O conceito

A ideia é realmente muito simples, aqui temos um tubo de plástico que tem um interruptor reed selado posicionado em algum lugar dentro de seu comprimento onde a detecção pretendida pode ser necessária e um anel de plástico carregando um ímã permanente preso ao redor do tubo de plástico de modo que o anel deslize em todo o comprimento do tubo livremente.

O ação deslizante do anel ao redor do tubo deve ocorrer facilmente com a pressão da água, o que significa que o anel do tubo deve ser leve e deve subir ou descer em resposta às condições do nível da água, ou seja, deve flutuar na água, agarrando-se ao tubo desde é preso ao redor do tubo (o tubo que passa pelo centro do anel).

Detalhes de construção

Os materiais que seriam necessários para fazer o circuito do interruptor de bóia proposto são os indicados em:

• Tubo de PVC de 1 polegada de diâmetro, comprimento dependendo da profundidade do tanque de água ou de acordo com o parâmetro do usuário.

• Um anel de plástico adequado (1 polegada de espessura) tendo um diâmetro de orifício central ligeiramente maior do que o diâmetro externo do tubo.
• Um interruptor reed, a quantidade dependerá do tipo de aplicação de detecção de nível de água.
• Fio de cobre esmaltado de 1 mm de diâmetro, 5 metros aproximadamente ou mais dependendo da profundidade do tanque.
• Selo epóxi, para vedar e proteger os terminais do fio externo do tubo e para tornar o tubo impermeável.

A imagem abaixo mostra uma unidade de chave reed típica. Como pode ser visto, é um dispositivo encapsulado em vidro minúsculo (não mais que uma polegada de comprimento) que encerra um par de contatos abertos ferromagnéticos (como o ferro), enquanto os terminais externos são feitos de um metal não magnético, como cobre ou latão .

Os contatos internos sendo responsivos a um campo magnético, reage instantaneamente a um campo magnético ou linhas de fluxo magnético quando comprados em uma proximidade relativamente próxima, resultando no fechamento de seus contatos internos, o que causa um curto ou uma conectividade através dos condutores externos.

Usamos o interruptor de palheta explicado acima no tubo para detectar as condições do nível de água por meio da bóia de anel magnético para ativar seus contatos ou vice-versa.

Procedimento para fazer um dispositivo de interruptor flutuante feito em casa

Conforme mostrado na figura abaixo, o comprimento do fio de cobre superesmaltado é medido apropriadamente e soldado com as pontas do interruptor reed conforme indicado no diagrama abaixo.

As extremidades do fio são seladas com selante epóxi na boca do tubo para que o tubo se torne impermeável e também as extremidades do fio fiquem firmemente presas. As pontas livres devem ser limpas, estanhadas com solda e usadas para integração posterior com o circuito de controle.

Na figura abaixo, o conjunto é adequado para um sistema de controlador de transbordamento de tanque, uma vez que a chave de palheta está posicionada no topo do tubo, perto da borda do tanque, da mesma forma um número maior de conjuntos de palheta pode ser usado nos diferentes comprimentos do tubo para obter a leitura e controle sobre os níveis relevantes de água.

A configuração do design

Fazer o flutuador de plástico pode ser um pouco complexo, pois vai exigir que uma peça de plástico grossa seja fabricada de forma que consista em um orifício que seja suficiente para passar o tubo de plástico de maneira suave e livre.

A borda superior / interna deste flutuador de plástico deve permitir a inserção de um ímã, isso pode ser feito perfurando um orifício vertical através dele e encaixando um ímã em forma de haste ou fazendo uma fenda em forma de U sobre a superfície superior do flutuador e embutir um ímã em forma de U de dimensões idênticas sobre ele.