浮筒式液位傳感器基于阿基米德浮力原理設計,其核心部件為浮筒、位移傳感器。當液位變化時,浮筒隨液面升降產生位移,通過連桿或彈簧傳遞至位移傳感器,最終轉換為電信號輸出。具體工作機制如下:
1.
浮力作用:浮筒浸入液體中,受到的浮力與排開液體的體積成正比。液位升高時,浮筒浸入部分增加,浮力隨之增大;液位下降時,浮力減小。
2.
位移轉換:浮筒通過剛性結構與位移傳感器相連,液位變化引發的浮筒位移被轉換為機械運動。
3.
信號輸出:位移傳感器將機械位移轉換為電信號,經放大、濾波處理后輸出4-20mA標準電流信號,實現液位遠程監測。
為應對液體溫度、密度變化對測量的干擾,傳感器通常配備補償電路,通過實時調整浮力計算模型確保精度。例如,在石油化工儲罐中,浮筒液位計可承受32MPa高壓與240℃高溫,精度達0.5級。
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