恒浮力式液位檢測儀表
1.浮標式液位計
圖3-8為浮標式液位計的原理示意圖，浮標為一空心的金屬或非金屬的盒子，將浮標用繩索連接并懸掛在定滑輪上，繩索的另一端掛有平衡重物。當液位不變是，浮標的重力與浮標所受液體的浮力之差和平衡重物的重力相平衡時，其平衡關系式為：
W-F=G
式中：
W--浮標的重力，N；
F--浮力，N;
G--平衡重物的重力，N;
當液位上升時，浮標所受的浮力F增加，則有W-F＜G,原來的力平衡關系被破壞，浮標沿著導軌隨液位向上浮動，在浮標向上移動的同時，浮力F將逐漸下降，W-F將逐漸增加，直到W-F重新等于G時，浮標便停留在新的液面位置上；反之亦然，從而實現(xiàn)了浮標對液位的自動跟蹤。由于式（3-7）中浮標的重量W和平衡位置的重物的重量G均為常數(shù)，因此浮標停留在任意高度的液面上時，浮力值F都不變，故稱此法為恒浮力法。
此種測量方法簡單，多數(shù)用于敞口容器中液位的檢測，也可以用于密閉容器中液位的檢測，通過磁性連接的方式將浮子隨液位變化產(chǎn)生的位移傳遞出去，其檢測系統(tǒng)如圖3-9所示。浮標式液位計的缺點是，由于滑輪與軸承之間存在著機械摩擦，懸掛鋼絲受熱拉長及齒輪間隙等因素，將影響其測量精度。
2.浮球式液位計
對于溫度、黏度較高，而壓力不太高的密閉容器內(nèi)的液體介質(zhì)的液位檢測時，一般可采用浮球式液位計，其檢測系統(tǒng)如圖3-10所示。檢測元件浮球1有銅或不銹鋼制成，同構連桿2與轉(zhuǎn)軸3相連，轉(zhuǎn)軸3的另一端與容器外側(cè)杠桿5相接，杠桿上加裝平衡錘4，從而組成了以轉(zhuǎn)軸3為支點的杠桿、角轉(zhuǎn)動系統(tǒng)，來進行其液位的檢測。系統(tǒng)一般要求，在浮球的一般浸入液體時，實現(xiàn)系統(tǒng)的力矩平衡。這是因為因為變化Δh所引起的浮力變化最大，浮球位置變化最靈敏，從而提高了儀表的靈敏度。
當液位升高或降低時，系統(tǒng)的力矩平衡將被破壞，因而浮球也要隨之升高或降低，直至達到新的平衡。若在轉(zhuǎn)軸3的外端掛以指針，如圖3-10a所示，便可從輸出的角位移中知道液位的高低。
浮球式液位計，可將其檢測元件浮球直接裝在容器內(nèi)部（內(nèi)浮球式），如圖3-10a所示。當容器直徑很小時，可根據(jù)聯(lián)通原理，在容器外側(cè)設置一浮球室與容器相連通（外浮球式），如圖3-10b所示。外浮球是結(jié)構，其特點是便于維修，但不適用于黏稠或易結(jié)晶、易凝固的液體的檢測；而內(nèi)浮球式液位計則不受其影響。
由于浮球式液位計的結(jié)構與浮標式液位計的結(jié)構相比要復雜，需要用軸、軸套、填料密封等構件組成，這樣才能達到既保證密封又能將浮球的位移傳遞出去，因此在進行安裝、檢修時應充分考慮摩擦、潤滑以及介質(zhì)對儀表各部件的腐蝕等問題，否則將會給測量造成很大的誤差。另外，應特別提出的是，浮球杠桿轉(zhuǎn)動軸等各部件的連接應該做到既牢固又靈活，以免日久天長，發(fā)生浮球脫落釀成嚴重事故。
在使用時應該經(jīng)常檢查并清理浮球表面上的沉淀物或結(jié)晶的物質(zhì)，當無法進行清理時，則需重新調(diào)其平衡錘的位置。對腐蝕性介質(zhì)測量時必須注意檢查元件的防腐處理，并定期進行檢查，以保證必要的測量精度。
