Seviye Şalterleri ve Fiyatları

1. Giriş ve kullanım alanları

Seviye şalterleri, bir tank, hazne, boru veya kabin içindeki belirli bir sıvı ya da katı (toz, granül) seviyesine ulaşıldığında açık/kapalı sinyali üreten endüstriyel cihazlardır. Otomasyon sistemlerinde alarm, pompa kontrolü, dolum/boşaltım kesme ve proses güvenliği işlevleri için tercih edilirler. Seviye şalterleri; su temini, atık su arıtma, kimya, gıda, ilaç, enerji santralleri, petrokimya, depo yönetimi ve malzeme taşıma (silo, bunker) uygulamalarında yaygın kullanılır.

Bu rehber, mühendis, bakım yöneticisi ve otomasyon uzmanları için tasarlanmıştır. Amacımız: doğru şalter seçimi, güvenli ve verimli bir montaj, standart uyumu ve işletme maliyetlerinin azaltılması için pratik ve teknik bilgiler sunmaktır.

2. Temel kavramlar: Seviye şalteri vs seviye sensörü

·      Seviye şalteri (level switch): Tek eşiğe göre ON/OFF çıkışı verir. Genellikle röle, kontaktör veya PLC girişini tetikler.

·      Seviye sensörü (level transmitter): Sürekli (analog, 4–20 mA, HART, fieldbus) seviye ölçümü sağlar; kontrol döngülerinde doğrudan kullanılabilir.

Doğru uygulamada seçim, proses kontrol gereksinimlerine bağlıdır: dolum/boşaltmada tek eşik yeterliyse seviye şalteri ekonomik ve güvenlidir; süreç kontrolünde hassas seviye kontrolü gerekiyorsa sürekli transmitter tercih edilmelidir.

3. Seviye şalteri tipleri

Aşağıda sektörlerde en sık kullanılan şalter tipleri; her birinin çalışma mantığı, uygulama alanı, avantajları, sınırlamaları ve montaj notları yer alır.

3.1 Mekanik şamandıra (Float) tipi

Çalışma prensibi: Şamandıra, sıvı yüzeyine oturur; belirlenmiş seviye noktasında mekanik kol veya manyetik reed kontaktı tetikler.

Uygulama: Su depoları, atık su, temiz su tankları, yağ tankları.

Malzeme: PP, PVDF, paslanmaz çelik (304/316) seçenekleri. Kimyasal uyumluluğa göre seçim yapılmalı.

Avantajlar: Basit, ucuz, kolay bakım.

Dezavantajlar: Köpük, yüksek viskozite, yoğun tortu birikimi ve güçlü akıntılarda hatalı tetikleme olabilir.

Montaj notları: Tank duvarına dik montaj tercih edilir; şamandıranın serbest hareket alanı engellenmemeli. Manyetik reedli tipler, kapalı gövdede güvenlidir (kaçak riski düşük).

Elektriksel bağlantı: Genelde dry-contact (SPDT) veya reed çıkışlı; röle gerektirebilir.

3.2 Flatör (Top) tipi — Şamandıralı seviye şalteri (Şamandıralı)

Benzer prensipte çalışır; farklı tasarım ve montaj konfigürasyonlarıyla (dikey, yatay, kovanlı) tüm tank tiplerine uyum sağlar.

3.3 Reed kontaktlı flatör

Şamandıranın içinde mıknatıs vardır; tank duvarına monte edilen reed anahtar manyetik alanla kapanır. Elektriksel izolasyon, güvenli elektrik kurulumu ve değiştirilebilir kovanla (sızdırmazlık) avantaj sağlar.

3.4 Vibrating fork (titreşimli çatal)

Prensip: Piezo elementler ile çatal belirli frekansta titreştirilir. Medya çataşa temas ettiğinde titreşim frekansı değişir; devre bu değişikliği algılayıp çıkış verir.

Uygulama: Sıvı ve katı (toz/granül) uygulamalarında; köpükten etkilenmez. Aşırı derecede viskoz ortamlar veya aşındırıcı tozlarda dikkat gerekir.

Avantajlar: Temassız mekanizma, yüksek güvenilirlik, geniş sıcaklık aralığı.

Dezavantajlar: Çok yüksek yapışma/viskozite durumlarında tutunma riski.

Montaj: Tank duvarı veya prob başlığına dik/yan montaj, prod tipleri vardır. Elektriksel çıkış tipleri PNP/NPN veya röle çıkışı.

3.5 Paddle (pervane) tipi — Katı seviye şalteri

Prensip: Motorlu pervane döner; malzeme geldiğinde dönme yükü artar ve kontaktör tetiklenir.

Uygulama: Silolar, bunkerlar, granül ve toz uygulamaları.

Avantajlar: Toz ve granül malzemelerde güvenilir, düşük maliyetli.

Dezavantajlar: Yapışkan, nemli veya aglomere malzemelerde tutunma olabilir; pervane kırılabilir.

Montaj: Silonun yan veya üst kısmına; vibrasyon izolasyonu ve sağlam destek gerektirir.

3.6 Kapasitif seviye şalteri

Prensip: Elektrot ve tank gövdesi arasında oluşan kapasitans medyanın dielektrik sabitine bağlı olarak değişir. Belirlenen eşik geçildiğinde elektronik devre tetiklenir.

Uygulama: Sıvı/katı ayırt etmeye uygun; özellikle viskoz ve ağır suyu olan uygulamalarda tercih edilir.

Avantajlar: Temassız, manyetik olmayan yapıda çalışır, kapalı kaplarda içe montaj.

Dezavantajlar: Dielektrik sabiti düşük olan medyalarda hassasiyet azalır (ör. bazı hidrofobik sıvılar). Tortu birikimi hataya sebep olabilir.

Montaj: Prob veya kablo tipleri, kalibrasyon gerektirir. Tank malzemesi (metal/iletken) kapasiteyi etkiler.

3.7 İletken (Conductive) seviye şalteri

Prensip: İletken prob (veya çoklu prob) kullanılarak elektrotlar arası iletkenlik sağlandığında devre kapanır.

Uygulama: İletken sıvılar (su, asit, baz, tuzlu su). Çok kanallı konfigürasyonla seviye kontrolü yapılabilir.

Avantajlar: Basit, ucuz, güvenilir iletken sıvılarda.

Dezavantajlar: İzolasyon, elektrot korozyonu, düşük iletkenlikli sıvılarda çalışmaz.

Montaj: Elektrot yüzeyi kaplamaya karşı düzenli temizlik gerektirir.

3.8 Ultrasonik seviye şalteri (on/off uygulamalar)

Prensip: Ultrasonik dalga gönderilir; yansıma alınamazsa veya zaman farkı değişirse belirli eşik tetiklenir. Genelde kesintili on/off görevleri için sinyal işlemcisi içerir.

Uygulama: Temassız ölçüm gereken, aşındırıcı veya hijyenik ortamlarda.

Avantajlar: Temassız, çok çeşitli tank geometrilerine uygulanabilir.

Dezavantajlar: Köpük, buhar, yoğun buharlaşma ve eğimli yüzeylerde hatalı ölçüm olabilir.

3.9 Radar / Microwaves (basit seviye şalteri uygulamaları)

Radar tipleri genelde continuous transmitter olarak kullanılır; ancak on/off amaçlı basitleştirilmiş radar şalterleri mevcuttur. Çok yüksek sıcaklık/boşluk uygulamalarında tercih edilir.

3.10 Optik/IR seviye şalterleri

Kısa açıklama: Şeffaf veya renkli sıvılarda; prob yüzeyi temiz olmalıdır. Genelde küçük depolama tanklarında ve biyoteknoloji uygulamalarında tercih edilir.

4. Seçim kriterleri: süreç, medya, montaj, elektriksel gereksinimler

Doğru cihaz seçimi için adımlar:

1.        Proses tipi: Sıvı mı, katı mı? (toz/granül).

2.        Medya özellikleri: Yoğunluk, viskozite, dielektrik sabiti, aşındırıcı/korozif karakter, köpük, tortu eğilimi, sıcaklık, basınç.

3.        Çevresel şartlar: Patlayıcı atmosfer (ATEX), dış ortam, UV, sıcaklık aralığı.

4.        Montaj geometrisi: Tank çapı, yüksekliği, giriş/çıkış noktaları, akış rejimi (turbulent/laminar).

5.        Elektriksel gereksinimler: Çıkış tipi (NO/NC, PNP/NPN, röle), besleme gerilimi (24 VDC, 230 VAC), galvanik izolasyon gerekliliği.

6.        Güvenlik ve fonksiyonel gereksinimler: Safety PLC, SIL gereksinimi.

7.        Malzeme ve temizlik gereksinimleri: Gıda/ilaç uygulamaları için FDA/3A uyumlu malzeme.

Hızlı seçim akışı (özet)

·      İletken sıvı, düşük maliyet, basit uygulama: Conductive probe.

·      Köpük/ey boşluk yok, hijyenik ortam: Ultrasonik veya optik (şartlara göre).

·      Toz/ granular malzeme: Paddle veya vibratory (titreşimli çatal katı varyantları).

·      Patlayıcı ortam: ATEX/IECEx onaylı mekanik veya elektronik şalter.

5. Malzeme ve kimyasal uyumluluk tablosu (özet)

Aşağıdaki tablo, sık karşılaşılan medyalar ve yaygın prob malzemelerine göre kabaca uyumluluk sağlar. (Detaylı seçim her zaman üretici kimyasal uyumluluk tablosu ile kontrol edilmelidir.)

Not: “✓” genel uyumluluk; “x” uyumsuz; seçim yapılmadan önce üretici verileri ve proses kimyası kesinlikle kontrol edilmelidir.

6. Elektriksel bağlantı, röle arayüzleri ve koruma sınıfları

Çıkış tipleri: Dry-contact (potansiyelsiz), PNP/NPN (sinking/sourcing), röle (SSR/elektriksel röle) veya analog (nadir).

Besleme: 24 VDC en yaygın (PLC entegrasyonu için uygun). 230 VAC şalterler de mevcut, fakat izolasyon ve güvenlik açısından röle ara yüzü tercih edilir.

Koruma sınıfları: IP65, IP67, IP68 sıkça görülür. Daldırma uygulamalarında IP68 veya özel daldırma gövdeleri gereklidir.

Ex/ATEX: Patlayıcı gaz/dust ortamlarında Ex II, Ex d, Ex ia gibi sınıflar uygulanır. Seçim ATEX zonuna göre yapılmalıdır (Zone 0, 1, 2 / Zone 20, 21, 22).

Fonksiyonel güvenlik: Kritik uygulamalarda IEC 61508/IEC 61511 uyumlu cihazlar, SIL değerleri (SIL 1–3) kontrol edilmelidir. Seviye şalteri tek başına safety loop’ta kullanılacaksa uygun SIL sertifikalı sürüm gereklidir.

7. Kurulum, boru/palet/tank yerleşimi, montaj örnekleri

Genel kurallar:

·      Şalter, hedef seviye noktasına göre titreşimden uzak, serbest akış alanında konumlandırılmalı.

·      Giriş/çıkış akımlarının doğrudan şalterin önünden geçmemesine dikkat edilmelidir (ör. dolum jetleri).

·      Köpüklü sıvılarda ultrasonik veya radar tercih edilir; şamandıra tipi hatalı tetikleme yapabilir.

·      Katı malzeme için silonun konik tabanında veya yan duvarda uygun ölü bölge (dead zone) hesaplanmalı.

Montaj örneği — şamandıra: Çap uzun tanklarda yan duvardan ve kovanlı doğrudan gövdeye civata ile montaj.

Montaj örneği — paddle: Üst kısım veya yan giriş ile destek braketi; vibrasyon amortisörleri ile montaj.

Montaj örneği — vibrating fork: Üstten veya yandan dip noktaya yakın montaj; prob ucu korunmalı.

8. Kalibrasyon, test ve devreye alma prosedürleri

1.        Elektriksel ön test: Besleme değerleri, röle çıkışı, NO/NC konfigürasyon doğrulanmalı.

2.        Fonksiyon testi: Manuel dolum/boşaltma ile tetikleme noktası gözlemlenmeli.

3.        Emniyet testleri: Eğer safety döngüsünde kullanılacaksa, fail-safe davranış (örn. fail-safe açık/kapalı) doğrulanmalı.

4.        Yıllık testler: Özellikle güvenlik uygulamalarında yılda en az bir kez maden veya tesis prosedürlerine göre test dokümantasyonu hazır olmalı.

9. Bakım, arıza tespiti ve en yaygın arızalar

Yaygın arızalar:

- Mekanik şamandırada kir/çamur birikimi → takılma.
- Elektrot/iletken problarda korozyon → temas hatası.
- Paddle kırılması veya motor arızası.
- Elektronik devre arızası (kararsız besleme, gerilim dalgalanması).
- Köpük veya buhar etkisiyle hatalı tetiklemeler.

Arıza tespit yolu:

1. Görsel inceleme (bütünlük, korozyon, mekanik kırık).
2. Elektrik testleri (multimetre ile continuity/değişim).
3. Mekanik çalışma testi (elle tetikleme veya manuel seviyelendirme).
4. Proses verileriyle çapraz kontrol (PLC logları).

Bakım önerisi: Düzenli temizlik, yılda en az bir kez fonksiyon testi, aşındırıcı medyalarda daha sık kontrol.