فلوتر یک قطعه‌ی مکانیکی و شناوری است که برای کنترل سطح مایعاتی که رسانای برق هستند، به کار می‌رود. مایعاتی از قبیل: آب، فاضلاب، محلول‌های قلیایی و یا اسیدی و یا هر مایعی که ویژگی‌های نزدیک به آب را داشته باشد. با فرنام الکتریک همراه باشید تا در این مقاله با نگاهی دقیق‌تر با نحوه کار، کاربرد و انواع مختلف این دستگاه، بیشتر آشنا شوید.
فلوتر چیست؟
ساده‌ترین روش کنترل سطح مایعات توسط فلوتر مکانیکی انجام می‌شود. این قطعه‌ی پلاستیکی که درون خود یک گوی فلزی دارد و با بالا و پایین آمدن فلوتر، گوی حرکت می‌کند و کنتاکتی که درون آن وجود دارد، قطع و وصل می‌شود. در واقع این قطعه در برابر خشک کار کردن موتور از آن محافظت می‌کند و دارای دو مدل مکانیکی و الکترونیکی است که کاربردهای متفاوتی دارد.
انواع فلوتر
فلوتر مکانیکی
این قطعه یکی از تجهیزات جانبی پمپ آب است که جهت کنترل سطوح سیال در محل نصب پمپ‌های مستغرق به کار می‌رود که با ظرفیت‌های متوسط به بالا و با انواع سیالات سبک و سنگین سرو کار دارند. این فلوترها مدار کاری پمپ آب را با کاهش و افزایش سطح آب، قطع و وصل می‌کنند.
فلوتر مکانيکی (کابل 2 متری) شيوا امواج
فلوتر برقی یا الکترونیکی
یکی دیگر از روش‌هایی که برای کنترل سطح مایعات استفاده می‌شود، به کار بردن نوع الکترونیکی یا برقی آن است که همانند یک کلید حفاظتی عمل می‌کند و با ضریب اطمینان بالا، چاه را در برابر خشک کار کردن و یا تمام شدن مایع مخزن محافظت می‌کند و با صدای آژیر این موقعیت را اعلام می‌نماید. در واقع از فلوتر برقی برای اتوماتیک کردن سیستم‌های پمپاژ مایعات استفاده می‌شود. این قطعه دارای سه عدد سنسور است که این سنسورها درون مخزن در سه وضعیت قرار می‌گیرند. ابتدا در بالاترین سطح مایع، دوم در پایین‌ترین سطح مایع و سوم در ته مخزن یا چاه.
ساختار قطع‌کن
قطع‌کن یا همان فلوتر، یک رله‌ی الکتریکی است که برای کنترل سطح مایعاتی استفاده می‌شود که رسانای برق هستند. استفاده از قطع‌کن، برای جلوگیری از سرریز شدن سیال و همچنین بازگشتن آن انجام می‌گیرد. این کار، به کمک یک گوی تو خالی و سبک، به اضافه‌ی سه عدد سیم انجام می‌گیرد. یکی از سیم‌ها مشترک است و دو تای دیگر هم کنتاکت باز و بسته هستند. با کمک این اجزا، سطح آب مخزن بالا و پایین می‌شود که باعث می‌شود سطح فلوتر هم تغییر کند. این امر سبب می‌شود تا گوی هم حرکت می‌کند. این موضوع سبب می‌شود تا کنتاکت تعبیه‌شده در سیستم قابلیت قطع و وصل شدن پیدا کند.
کاربرد قطع‌کن یا فلوتر
کنترل سطح مایعات با فلوتر و همچنین کنترل پمپ‌ها در دستگاه‌های برقی، اصلی‌ترین کاربرد قطع‌کن است. یکی از مسائلی که می‌تواند آسیب جدی به یک دستگاه وارد کند، کار کردن پمپ سیستم، بدون آب است. در صورت استفاده از فولوتر ، از چنین اتفاقی جلوگیری می‌شود.
همچنین پر شدن بیش از حد یک مخزن و سر ریز شدن مایع از آن هم می‌تواند هم سبب آسیب به ماشین شود و هم در محیط‌های صنعتی ممکن است احتمال بروز حادثه را افزایش دهد. استفاده از قطع‌کن برای چنین شرایطی هم توصیه می‌شود. برای این که دستگاه، از مایع خالی نشود، یا این که بیش از اندازه پر نشود، فلوتر می‌تواند قابلیت پر کردن و تخلیه‌ی اتوماتیک مخزن را هم به سیستم اضافه کند. هدایت مایعات درون دستگاه نیز از دیگر قابلیت‌هایی است که فلوتر می‌تواند اضافه کند.
شیوه نصب فلوتر
فلوترها که برای اندازه‌گیری عمق، حجم یا سایر معیارهای یک مخزن یا کشتی طراحی شده‌اند، معمولاً برای اندازه‌گیری یا کنترل جریان مایع در داخل یا خارج از یک کشتی استفاده می‌شوند. سوئیچ‌های شناور از این نظر انعطاف پذیر و قابل اعتماد هستند که می‌توان آنها را از مواد مختلف برای سازگاری با طیف وسیعی از محیط‌ها و مایعات سفارشی کرد و می‌توان آنها را به صورت عمودی یا افقی نصب کرد. این منجر به این سوال می‌شود: تفاوت بین یک سوئیچ عمودی و یک سوئیچ افقی در چیست؟
فلوتر عمودی
فلوتر عمودی جزو رایج‌ترین سنسورهای مورد استفاده در سطح مایعات می‌باشد. به این صورت که سوئیچ‌های شناور عمودی، آویزان می‌شوند یا در آستانه‌ای از پیش تعیین‌شده در بالای مخزن ، یا در پایین و هنگامی که مایع به سطح معینی می‌رسد یا کاهش می‌یابد، از ساقه نصب می‌شوند. این فلوتر شناور که دونات شکل است در امتداد ساقه بالا یا پایین خواهد رفت.
یک یا چند نی شیشه‌ای با دو شاخک فلزی به صورت هرمتیک در داخل شناور مهر و موم شده‌اند. آهنرباها در قسمت بیرونی نی شیشه‌ای با موقعیت شناور که شاخک‌های فلزی را به هم وصل یا جدا می‌کند بالا و پایین می‌روند تا کلید مدار در داخل ساقه را باز یا بسته کنند. سوئیچ شناور که به صورت عمودی آویزان شده است یا در حالت “به طور معمول باز” یا “به طور معمول بسته” قرار دارد.
با کلیدهای “معمولا باز”، آهنرباها شاخک‌های فلزی را به هم نزدیک می‌کنند تا مدار الکتریکی را کامل‌کنند و هر وسیله الکترونیکی متصل مانند آلارم‌های سطح بالا، آبگیر یا پمپ‌های دیگر را فعال می‌کنند.
سوئیچ‌های “معمولا بسته” یک مدار الکتریکی تکمیل شده را در زمانی که دستگاه در موقعیت شیب خود قرار دارد، نشان می‌دهد. افزایش سطح مایع در ظرف، آهنرباها را طوری حرکت می‌دهد که اتصال قطع می‌شود و مدار الکتریکی به عنوان مثال با خاموش شدن مخزن اضطراری مختل می‌شود.
فلوتر افقی
سوئیچ‌های شناور افقی از دو جزء ساخته شده‌اند، اولی از طریق یک سوراخ مهر و موم شده در کنار مخزن به صورت جانبی نصب می‌شود. قطعه دوم، شناور، متصل به آن، آزادانه با مدار الکتریکی‌باز آویزان می‌شود. هنگامی که مایع درون ظرف یا مخزن به اندازه کافی بالا می‌رود، شناور بالا می‌رود و مدار را می‌بندد، سیگنال الکتریکی را از طریق سیم‌های متصل به بیرون مخزن، از طریق مهر و موم ضد آب ارسال می‌کند، و به نوبه خود پمپ را برای کاهش سطح مایع فعال می‌کند.
انتخاب بین فلوتر عمودی و افقی
با تفاوتی که در شیوه نصب سوئیچ شناور وجود دارد، حالا سوال اینجا است که هر کدام از آنها برای چه شرایطی کاربردی هستند؟
چه زمانی باید از سوئیچ شناور عمودی استفاده کرد؟
بسیاری از ظروف گرم شده یا برودتی دارای دیواره‌های جلیقه‌ای هستند که نصب حسگر در کناره ظرف را دشوار می‌کنند. این مسئله باعث می‌شود سوئیچ‌های شناور عمودی برای این نوع برنامه‌ها ترجیح داده شوند.
شناورهای عمودی را می‌توان به صورت چند نقطه‌ای طراحی کرد، بنابراین در صورت نیاز به چندین سطح، می‌توان آن را با یک پورت در بالای مخزن در مقابل چندین پورت که از کنار مخزن بالا می‌رود، انجام داد.
چه زمانی باید از سوئیچ شناور افقی استفاده کرد؟
سوئیچ‌های شناور افقی زمانی عالی هستند که بالای مخزن قابل دسترسی نباشد یا دسترسی به آن سخت باشد. نصب، نگهداری، مسیریابی سیم‌ها با استفاده از فلوتر افقی آسان‌تر است.
هنگامی که یک مخزن بلند دارید که می‌خواهید سطح مایع را در پایین آن اندازه‌گیری کنید، سوئیچ‌های شناور افقی گزینه مناسب‌تری نسبت به نوع عمودی هستند. چراکه شناور عمودی بسیار بلند ممکن است کاربردی نباشد و با عواملی همچون هزینه ساخت گران‌تر، حمل و نقل گران‌تر، نصب سخت، و غیره روبرو شوید.
کاربرد فلوتر
از آنجایی که سوئیچ‌های شناور انواع و طرح‌های مختلفی دارند، می‌توان از آنها برای کاربردهای مختلف استفاده کرد. رایج‌ترین برنامه‌های کاربردی فلوتر شامل موارد زیر است:
- قابل استفاده در واشرهای صنعتی برای نظارت بر سطح آب.
- قابل استفاده در یخچال و تهویه مطبوع برای کنترل سطح آب.
- قابل استفاده در سیستم‌های آب آشامیدنی، آب‌های سطحی، فاضلاب: سوئیچ‌های شناور پلاستیکی برای کاربردهای بسیار خورنده استفاده می‌شوند.
- قابل استفاده در چاله‌های چاهک و فاضلاب: سوئیچ‌های شناور برای شناسایی و راه اندازی پمپ‌ها برای جلوگیری از بالا آمدن آب در داخل چاله‌ها استفاده می‌شوند.
- قابل استفاده در صنایع نوشیدنی و غذایی برای کنترل ورود و خروج مایعات: سوئیچ‌های شناور از جنس استنلس استیل برای مصارف غذایی یا آب آشامیدنی استفاده می‌شود.