Interrupteur à flotteur - Fonctionnement
Figure 1 : Interrupteur à flotteur
Un interrupteur à flotteur détecte le niveau de liquide dans un réservoir ou un conteneur. L'interrupteur flotte au-dessus ou à l'intérieur du liquide et agit comme un interrupteur mécanique lorsque le niveau du liquide monte ou descend. Les interrupteurs à flotteur commandent des dispositifs tels que des pompes (en pompant l'eau à l'intérieur ou à l'extérieur), des vannes (en ouvrant/fermant les entrées/sorties) ou des alarmes pour avertir les utilisateurs. Les interrupteurs à flotteur sont rentables et fiables, et ils conviennent pour des applications avec différents liquides.
Table des matières
- Comment fonctionne un interrupteur à flotteur ?
- Méthode de commutation
- Contrepoids externe
- Câblage de l'interrupteur à flotteur
- Matériaux de l'interrupteur à flotteur
- Types d'interrupteurs à flotteur
- Applications typiques des interrupteurs à flotteur
- FAQ
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Comment fonctionne un interrupteur à flotteur ?
Un interrupteur à flotteur monte et descend en fonction du niveau de liquide. En fonction du contrepoids et du déclencheur prédéfini, l'interrupteur mécanique s'ouvre ou se ferme lorsqu'il s'élève ou s'abaisse à des niveaux spécifiques. Lorsque l'interrupteur se ferme, un courant électrique passe à travers l'interrupteur jusqu'à l'appareil connecté. Par exemple, lorsqu'un courant électrique est envoyé à une pompe, celle-ci se met en marche.
Un interrupteur à flotteur se compose d'un corps flottant creux et d'un interrupteur interne, également appelé capteur. L'interrupteur interne le plus courant est un interrupteur à lames qui comporte un aimant à l'intérieur du corps. Il existe d'autres types de commutateurs internes, mais tous ces commutateurs utilisent le même principe de fonctionnement. L'interrupteur mécanique crée un circuit électrique ouvert ou fermé en fonction du niveau d'eau dans un réservoir ou un étang.
Méthode de commutation
Dans un interrupteur à lames, un circuit fermé se forme, permettant la circulation du courant électrique, lorsque l'aimant est proche de l'interrupteur à lames. Si l'aimant s'éloigne, l'interrupteur à lames s'ouvre et aucun courant électrique ne peut circuler. L'interrupteur a un courant et une tension de commutation maximum, il faut donc toujours vérifier les spécifications pour maintenir un flux de courant optimal à travers l'appareil.
L'installation d'un interrupteur à flotteur vertical comporte soit un "point fixe", soit un contrepoids externe. Le niveau de liquide contrôle l'angle de l'interrupteur à flotteur, qui contrôle directement la position de l'aimant. À un niveau prédéfini, le commutateur mécanique interne passe de la position ouverte à la position fermée. La figure 2 (à gauche) montre une application courante consistant à arrêter l'arrivée d'eau à un point "élevé" d'un réservoir d'eau. La figure 2 (à droite) montre une application similaire, mais elle détecte un point bas dans le réservoir d'eau et fonctionne en sens inverse. Il est donc essentiel de câbler correctement un interrupteur à flotteur électronique et de régler le niveau de liquide préréglé en fonction de l'application. Lisez notre article sur le câblage des interrupteurs à flotteur pour plus de détails sur le câblage d'un interrupteur à flotteur.
Figure 2 : Exemples d'installation d'un interrupteur à flotteur pour le remplissage (à gauche) ou la vidange (à droite). La position 1 signale la mise en marche ou l'arrêt d'une pompe, en fonction du câblage.
Contrepoids externe
Figure 3 : Interrupteur à flotteur avec contrepoids pour une application dans l'eau.
Les interrupteurs à flotteur avec contrepoids externe (figure 3) ont des angles de fonctionnement fixes. La longueur du câble entre le contrepoids et l'interrupteur à flotteur détermine la quantité de liquide qui s'élève ou s'abaisse pour amener l'interrupteur à flotteur à l'angle nécessaire pour changer d'état. Ces commutateurs ont une longueur de câble minimale et maximale pour assurer un fonctionnement correct. Le câblage des interrupteurs à flotteur varie selon que l'interrupteur est utilisé pour démarrer ou arrêter le flux de liquide.
Câblage de l'interrupteur à flotteur
Un câblage correct de l'interrupteur à flotteur est essentiel pour garantir des signaux électriques appropriés en fonction de la position ouverte ou fermée de l'interrupteur.
- Interrupteur à flotteur normalement ouvert (NO) : Le circuit électrique à l'intérieur de l'interrupteur reste ouvert lorsque l'interrupteur est en position basse et fermé en position haute. Ainsi, l'interrupteur est ouvert lorsque la gravité l'attire vers le bas et se ferme lorsque le niveau de liquide monte jusqu'au niveau prédéfini.
- Interrupteur à flotteur normalement fermé (NC) : Le circuit électrique à l'intérieur de l'interrupteur reste fermé lorsque l'interrupteur est en position basse et ouvert en position haute. Ainsi, l'interrupteur est fermé lorsque la gravité l'attire vers le bas et s'ouvre lorsque le niveau de liquide monte jusqu'au niveau prédéfini.
Note : Le fonctionnement "normal" peut varier selon les marques et les types d'interrupteurs à flotteur. Veuillez lire le manuel du produit pour savoir comment le câbler dans l'une ou l'autre configuration. De même, les puits et les réservoirs d'eau utilisent des interrupteurs à flotteur double pour vider ou remplir l'eau à l'intérieur de la structure.
Figure 4 : Symbole de l'interrupteur à flotteur. Interrupteur à flotteur normalement ouvert (a) et normalement fermé (b)
Matériaux de l'interrupteur à flotteur
Les interrupteurs à flotteur sont utilisés pour une large gamme de liquides, de l'eau potable aux produits chimiques hautement corrosifs. Il est donc nécessaire de s'assurer que le matériel de commutation reste conforme aux médias. Consultez notre tableau de résistance chimique pour plus d'informations sur l'adéquation des différents matériaux avec les milieux concernés.
Interrupteur à flotteur en plastique
Les matériaux plastiques tels que le PVC (chlorure de polyvinyle) ou le PP (polypropylène) sont idéaux pour les applications génériques impliquant des conditions acides et basiques. Toutefois, le plastique ne convient pas aux applications à haute température (> 60 degrés Celsius ou 140 degrés Fahrenheit).
Interrupteur à flotteur en acier inoxydable
L'acier inoxydable est très durable et ce matériau convient aux liquides impliquant des applications à haute température. Ce matériau est compatible avec les produits chimiques hautement corrosifs et avec diverses conditions sanitaires et de lavage, ce qui en fait un choix idéal pour les industries médicales et alimentaires.
Normes relatives aux interrupteurs à flotteur
- Les interrupteurs à flotteur homologués ATEX sont antidéflagrants et couramment utilisés dans les environnements dangereux.
- Les interrupteurs à flotteur dotés d'une protection contre les chocs électriques, d'une mise à la terre de protection et d'une résistance à l'humidité et à la poussière peuvent être certifiés CE conformément à la norme IEC60730-1:2015.
Types d'interrupteurs à flotteur
Série KPM
La série KPM est le type d'interrupteur à flotteur le plus courant en raison de sa grande fiabilité. L'interrupteur est idéal pour l'eau propre et convient à de nombreux autres milieux. Le KPM ouvre ou ferme le circuit électrique à un angle de ±45°. La longueur du câble après le contrepoids définit le niveau de liquide auquel l'interrupteur fonctionne.
Figure 5 : Interrupteur à flotteur de la série KPM
Série MPM
La série MPM est dotée d'une double chambre étanche, ce qui confère à l'interrupteur une grande fiabilité et une protection à l'intérieur, tout en restant de petite taille (micro). La forme et la grande taille de l'interrupteur le rendent adapté aux applications dans les eaux usées, mais il nécessite un contrepoids. Le MPM ouvre ou ferme le circuit électrique à un angle de ±45°. La longueur du câble après le contrepoids détermine le niveau de liquide auquel l'interrupteur fonctionne.
Figure 6 : Interrupteur à flotteur de la série MPM
Série JPM
Le modèle de la série JPM est un interrupteur à bascule composé d'un corps lourd exempt d'irrégularités. La série ne nécessite pas de contrepoids externe et tourne sur elle-même lorsqu'elle est immergée dans un liquide. Ces caractéristiques le rendent adapté aux eaux turbulentes et aux eaux usées industrielles. Généralement utilisés par paires pour permettre deux fonctions (vidange et remplissage). La série JPM permet une fonction normalement ouverte (NO) ou normalement fermée (NC).
Figure 7 : Interrupteur à flotteur de la série JPM
Applications typiques des interrupteurs à flotteur
Un interrupteur à flotteur surveille le niveau de liquide dans diverses applications résidentielles et industrielles. L'interrupteur est généralement relié à une pompe, à une vanne (par exemple, une électrovanne ou une vanne à bille électrique) ou à une alarme pour avertir l'utilisateur. Grâce à la diversité des modèles et des types, ils peuvent être utilisés dans diverses applications. Les exemples les plus courants sont les suivants :
- Les interrupteurs à flotteur de pompe de puis ard peuvent détecter et actionner une pompe pour empêcher la montée du niveau d'eau dans le puisard. Ils peuvent être utilisés dans les puisards et les fosses d'épuration.
- Les interrupteurs à flotteur pour réservoirs d'eau peuvent aider à contrôler les niveaux d'eau pour l'eau potable, l'eau de pluie, les eaux usées et les applications d'assainissement. La pompe se met en marche et s'arrête lorsque l'interrupteur à flotteur monte ou descend dans l'eau.
- Les réfrigérants et les climatiseurs utilisent des interrupteurs à flotteur pour contrôler le niveau d'eau.
- L'industrie des boissons utilise des interrupteurs à flotteur pour remplir ou vider les réservoirs de boissons.
- Les laveurs industriels les utilisent pour contrôler le niveau d'eau du lave-linge.
Remarque : En savoir plus sur l'utilisation des interrupteurs à flotteur avec des vannes dans notre article sur comment câbler un interrupteur à flotteur à une électrovanne.
FAQ
Qu'est-ce qu'un interrupteur à flotteur ?
Un interrupteur à flotteur détecte le niveau d'un liquide dans un réservoir. En fonction du niveau d'eau, il ouvre ou ferme un circuit électrique généralement utilisé pour pomper l'eau à l'intérieur ou à l'extérieur du réservoir.
Comment fonctionne un interrupteur à flotteur ?
Un interrupteur à flotteur se déplace avec le niveau de liquide vers le haut et vers le bas. Un interrupteur mécanique interne ouvre ou ferme un circuit électrique par gravité. Le circuit électrique peut donc mettre en marche ou arrêter un équipement, comme une pompe à eau.
Quelle est la fonction d'un interrupteur à flotteur ?
Un interrupteur à flotteur surveille le niveau d'un liquide dans un réservoir. Il ouvre ou ferme ensuite un circuit électrique en fonction du niveau de liquide et du câblage pour contrôler les composants externes.
Comment installer un interrupteur à flotteur ?
Un interrupteur à flotteur est installé dans un réservoir de liquide. Tout d'abord, un niveau préétabli est réalisé, ce qui peut être fait à l'aide d'un contrepoids. Ensuite, sur la base d'une configuration de câblage normalement ouverte ou fermée, il ouvrira ou fermera le circuit électrique en fonction de son mouvement vers le haut ou vers le bas avec le niveau de liquide.
Comment câbler un interrupteur à flotteur ?
Vous pouvez câbler un interrupteur à flotteur en position normalement ouverte ou fermée. Un interrupteur à flotteur normalement ouvert reste ouvert lorsque le niveau de liquide est bas, et un interrupteur à flotteur normalement fermé reste fermé lorsque le niveau de liquide est bas. La position ouverte/fermée se réfère au circuit électrique.
Comment installer un interrupteur à flotteur pour pompe de puisard ?
Un interrupteur à flotteur de pompe de puisard détecte une montée d'eau dans une pompe de puisard. Généralement installé en position normalement fermée, le circuit électrique se ferme lorsque l'eau monte. Cela permet au courant de passer pour signaler à une pompe de pomper l'eau hors du réservoir.
