FLOAT MERCURY TYPE LEVEL SWITCH의 구조와 원리
FLOAT MERCURY TYPE LEVEL SWITCH의 구조와 원리
1. 개요
1) FLOAT MERCURY TYPE LEVEL SWITCH는 부력을 이용한 플로트 방식과 수은(Mercury) 스위치를 결합한
액체 레벨 감지 장치임
2) 수조나 탱크의 액체 수위가 변하면 플로트가 위아래로 움직이며, 플로트 내부 또는 외부에 장착된 수은 스위치가
일정 각도로 기울어질 때 회로를 ON/OFF함
3) 주로 비전도성 유체, 중성 또는 저부식성 유체의 ON/OFF 수위 제어용으로 사용되며,
구조가 간단하고 동작 신뢰성이 높음
2. 동작 원리
1) 플로트는 탱크 내 액체의 부력을 받아 상하로 움직임
2) 플로트의 움직임에 따라 내부에 삽입된 수은앰플(Mercury Capsule)이 기울어짐
3) 일정 각도 이상으로 기울어지면, 앰플 내 수은이 전극 사이를 연결해 회로가 닫히며 ON 신호를 출력함
4) 수위가 다시 내려가 플로트가 원위치로 돌아오면 수은은 전극에서 분리되며 OFF 신호로 전환됨
5) 이 동작은 기계적 접점 없이 이루어지기 때문에, 접점 마모가 없고 내환경성이 우수함
3. 구조
1) FLOAT
- 고밀도 또는 저밀도 플라스틱, 스테인리스 등으로 제작되며 부력을 이용해 수위에 따라 상승 또는 하강
2) MERCURY CAPSULE
- 밀폐된 유리 앰플 내에 수은이 포함되어 있으며, 일정 기울기에서 회로 연결 작용을 함
3) 케이블 또는 암(Arm) 연결부
- 고정 지점과 플로트를 연결해 원하는 위치에서 작동하도록 조정 가능
4) 하우징 및 지지 구조
- 외부 진동, 충격, 습기 등을 차단하기 위한 내구성 높은 구조로 설계됨
4. 장점
1) 구조가 단순하고 동작이 직관적임
2) 접점 마모 없음
- 수은을 이용한 무접점 방식으로 장기간 사용 가능
3) 정확한 ON/OFF 위치 설정 가능
- 케이블 길이나 암의 기울기 각도를 조정하여 정밀한 위치 제어 가능
4) 비용 효율적임
- 유지보수가 거의 필요 없으며 초기 설치 비용도 낮은 편임
5) 다양한 액체에 적용 가능
- 부식성이 낮은 일반 액체나 오일류 등 다양한 매체에 사용 가능
5. 단점
1) 수은 사용으로 인한 환경 유해성 우려
2) 수은이 누출될 경우 독성이 높기 때문에 관련 법규 및 안전 기준을 준수해야 함
3) 고점도 유체 또는 슬러리에는 부적합
4) 플로트가 자유롭게 움직이지 못해 오작동 우려 있음
5) 수온, 밀도 변화에 민감할 수 있음
플로트 재질과 유체 특성의 조합이 중요함
6. 적용 사례
1) 정수 및 급수 설비
- 물탱크, 저장조의 수위 제어
2) 산업용 냉각수 시스템
- 냉각수 보충 및 경보 트리거 역할
3) 오일탱크, 윤활유 저장소
- 비전도성 유체의 간단한 수위 감지
4) 화학 설비
- 저부식성 액체의 레벨 경보 또는 펌프 제어
이외에도 플랜트의 보조계통, 발전소의 부속 수조, 농업용 저장조 등 다양한 분야에서 적용됨
7. 설치 및 유지관리
1) 설치 시 주의사항
- 플로트가 자유롭게 상하로 움직일 수 있도록 장애물 없는 공간에 설치해야 함
- MERCURY CAPSULE의 방향이 수위 변화에 따라 자연스럽게 기울어질 수 있도록 케이블 길이 또는 암 길이 조정 필요
- 온도, 유체 밀도 등을 고려해 플로트 재질 및 부피 선택
2) 유지관리
- 수은 앰플의 파손 여부 정기 확인 필요
- 플로트에 부착되는 이물질(슬러지, 스케일 등)은 주기적으로 청소
- 수은 관련 안전 규정에 따라 폐기 및 교체 작업 수행
8. 환경 및 규제 고려사항
1) 수은은 환경오염물질로 분류되며, 유럽의 RoHS, 미국 EPA, 국내의 화학물질관리법 등에서 규제 대상임
2) FLOAT MERCURY TYPE LEVEL SWITCH는 일부 산업에서는 사용이 제한되며,
무수은 방식(optical, capacitance, tuning fork 등)으로의 전환이 권장되기도 함
3) 그러나 일정 조건에서는 여전히 신뢰성과 내구성 면에서 뛰어난 선택지로 평가됨
9. 결론
1) FLOAT MERCURY TYPE LEVEL SWITCH는 간단한 구조, 신뢰성 높은 무접점 스위칭,
그리고 낮은 유지비용 덕분에 수십 년간 널리 사용되어 온 수위 감지 장치임
2) 특히 중소규모 탱크, 비전도성 유체, 간단한 ON/OFF 제어가 필요한 현장에서는 유용한 솔루션이 될 수 있음
3) 다만 수은의 환경 유해성 문제로 인해 적용 분야가 점차 줄어들고 있으며, 사용 시 규제 준수와 안전 대책 마련이
필수적임
4) 환경적 책임과 기술적 신뢰성 사이에서 FLOAT MERCURY TYPE은 여전히 과도기적이지만 기능적으로는
유효한 기술로 평가됨