フロートスイッチの基礎

フロートスイッチとは

フロートスイッチとは、フロートを使ってスイッチを操作する接触式液面センサの一種です。 フロートスイッチは、一般に、液面が特定のポイントまで上昇または下降したときに、アラームやポンプなど他の装置を制御するために使用されます。 機械式のフロートスイッチ（トイレのタンクにあるフロートのように、タンクが「満タン」になると流入する水を止めるもの）もあるが、ここでは電気式のフロートスイッチに焦点を当てる。 フロートスイッチの種類

フロートスイッチには、ステムマウントフロートスイッチとケーブル吊り下げ式フロートスイッチの2種類がある。

Stem-mounted Float Swits

ステムマウント型フロートスイッチはステムに沿ってフロートが上下に動くようにし、1フロート1レベル単位で動作を行うものである。 ステム取付け型フロートスイッチには、1本のステムに1個のフロートが付いた単純な1点スイッチと、1本のステムに7個のフロートが付いた複雑な多点スイッチがあります。 シングルポイントフロートスイッチには、垂直方向と水平方向の両方があります。

Cable-suspended Float Switch

一方、ケーブルサスペンド型は、取り付けられているケーブルと同じくらい自由度が高いスイッチです。 ケーブル吊り下げ式フロートスイッチは、ケーブルの許す限り、何も繋いでいなければ流れに身を任せます! ケーブル吊り下げ型フロートスイッチは、機械的にはすべて同等ですが（フロートとケーブル）、電気的にはステムマウント型フロートスイッチよりもはるかに多様な機能を持つことができます。

フロートスイッチの仕組み

ほとんどすべての電気フロートスイッチは、磁石を使ってリードスイッチを開閉する仕組みになっています。

How Stem-mounted Float Switch Work

Stem-mounted float switches used in a float that passes over the reed switch with rising or falling action of the liquid, either opening or closed the switches.は、磁石をフロートに使用して、液体が上下するとリードスイッチが開閉する。

ケーブル・サスペンション・フロート・スイッチの動作

ケーブル・サスペンション・フロート・スイッチは、マグネットとリード・スイッチがフロートの中にあります。 フロートが液面によって上下すると、磁石がリードスイッチに近づいたり遠ざかったりして、スイッチが開いたり閉じたりします。 どちらの場合も、液面の変化は磁石の動きによって電気的なオンオフ信号に変換されます。

Normally Open vs. Normally Closed Float Switches

フロートスイッチで最も難しいことは、状況に応じてノーマルオープンまたはノーマルクローズのスイッチを必要とするかどうか判断することです。 「常時」とは、フロートが浮いていない状態で、フロートが最も低い位置にあることを指します。 「オープン」とは、回路が開いていることで、オフの状態です。 クローズド」は回路を閉じることで、オンとなります。 したがって、どのような用途であっても、液面の上昇と下降のどちらがトリガーとなるか、また、そのトリガーが回路（ポンプやアラームなど）のオンとオフのどちらであるかを考える必要があるのです。 通常オープンスイッチは、液面が下がると回路をオフにします。 ノーマルクローズ・スイッチは、液面が上昇すると回路をオフにします。 例えば、フロートスイッチで低レベルのアラームを作動させたい場合は、ノーマルクローズのスイッチを使用することになります。

ほとんどのフロートスイッチは、購入時にノーマルオープンまたはノーマルクローズの動作が選択されているので、ノーマルオープンまたはノーマルクローズのフロートスイッチが必要かを知ることが重要です。

Float Switch Setup and Installation Best Practices

いくつかのフロートスイッチは「プラグ・アンド・プレイ」であり、ほとんどはかなり簡単にインストールできますが、フロートスイッチのセットアップとインストールに関するベストプラクティスについて少し調べておくとよいでしょう。

• まず、これはすべてのフロート スイッチに言えることですが、購入したフロート スイッチが届いたフロート スイッチであり、そのフロート スイッチを入れる液体に対応しているかどうかを確認します。 もし、注文したものと違ったり、互換性がない場合は、この後のステップをいくら踏んでも動作しません。
• 次に、フロートスイッチが物理的に正しく取り付けられるかどうかを確認します。 ほとんどのステムは水没するように作られていないので、ほとんどすべてのステム取り付けフロートスイッチは、それらが入る液体が入っている容器を貫通します。 したがって、容器の外側から取り付ける場合でも内側から取り付ける場合でも、フロートスイッチが正しく取り付けられること、および取り付け部が液密であることを確認してください。 フロートスイッチのマウント部に液漏れがあると、フロートスイッチの性能に悪影響を及ぼします。フロートスイッチがケーブル吊り下げ式の場合、物理的なセットアップの確認は少し難しくなりますが、必要であることに変わりはありません。 いくつかのことを確認する必要があります。
  1. ケーブル吊り下げ式フロートスイッチを接続するジャンクションボックスは、高水位（または監視する任意の液体）マークの上にあるか。
  2. そのジャンクションボックスに接続すると、ケーブル吊り下げ式フロートスイッチは目的の最低スイッチポイントに到達するか。
  3. ケーブル吊り下げ式フロートスイッチが、位置から浮いたり、入口/出口パイプや攪拌機などの経路に入らないように、紐で固定する必要がありますか？
  4. ケーブル吊り下げ式フロートスイッチの重量は、ジャンクションボックス内のターミナルから引き出されないように、適切にサポートされていますか？
• 第三に、フロートスイッチと制御システムが正しく一体化するかどうか確認して下さい。 スイッチが1つしかない場合は、2本のワイヤーを接続するだけです。 スイッチまたはスイッチポイントを追加するごとに、1本のワイヤを追加するだけです。 スイッチから来るワイヤの本数に対して、適切な数の端子がありますか？ スイッチは、制御システムまたは制御回路に接続していますか、それとも制御対象負荷に直接接続していますか?

これらの質問にすべて肯定的に答えることができたら、フロートスイッチを設置する準備が整いました!

フロートスイッチはどのような用途に使用されますか。つまり、フロート スイッチは、液面が特定のレベル以上 (通常はオープン)、または以下 (通常はクローズ) であることを示すために使用されます。 これは、連続的なレベルの読み取りを行う連続レベル測定センサとは対照的です。 フロートスイッチは、特定の液面レベルに基づいてアラームを作動させたり、ポンプをオン／オフさせたりする必要がある場合に最適なソリューションです。 暖房用オイルタンクが15%になったことを知る必要がありますか？ フロートスイッチ 地下室の排水ポンプがある一定の水位になると、自動的にポンプを作動させたいですか？ フロートスイッチ 低水位・低水位アラームで交互に空ポンプを制御する必要がありますか? フロートスイッチ！

フロートスイッチの材料、配置、および機能の多様性のために、フロートスイッチはほとんどすべての状況のために見つけることができます。 狭いスペースには小型のステムマウント型スイッチが必要ですし、ケーブル吊り下げ型のフロートスイッチはヒステリシス幅の広いスペースに理想的です。 腐食性の強い化学物質には、より強く、より耐性のある材料（ステンレス鋼ではなく、プラスチックなど）で作られたフロートスイッチが必要です。 爆発性雰囲気や高圧高温プロセスでは、適切な認証を受けたスイッチが必要です。

また、フロートスイッチは、複雑な自動化を減らすのに役立ちます。 一部のプロセス・システムでは、すべてを監視および実行する中央の PLC が、スムーズでコスト効率の高い操作のために必要です。 このような状況では、フロートスイッチは、必然的に複雑なスキームにおいて、単に1つの入力、1つのデータ・ポイントに過ぎません。 しかし、小規模なアプリケーション、例えば、いくつかのタンクのそれぞれに1～2台のポンプがある場合、フロートスイッチは継続的な成功への鍵となり得ます。 フロートスイッチをポンプを制御するリレーに接続し、バックアップアラームを1つまたは2つ付けるだけで、必要な自動化はすべて完了する。必要なときにタンクを空にし（または満たし）、「おい、ポンプが止まってるぞ！」「おい、ポンプが止まってるぞ！」とライトやホーンで知らせれば、あとはセットするだけだ。

最終的には、フロートスイッチのタイプ、材料、および操作は、アプリケーションに最もマッチしたものを選択する必要があります。 複雑なものであれ、単純なものであれ、小さな容器であれ、大きな貯水池であれ、一般的な液体であれ、非常に刺激的な化学物質であれ、その仕事に適合できるフロートスイッチがあります。 また、フロートスイッチを制御システムに組み込む方法についても、お聞きになりたいですか？ 当社の測定エキスパートにメールを送るか、今すぐ電話をかけてください。

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