恒浮力式液位檢測(cè)儀表
1.浮標(biāo)式液位計(jì)
圖3-8為浮標(biāo)式液位計(jì)的原理示意圖，浮標(biāo)為一空心的金屬或非金屬的盒子，將浮標(biāo)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(dāng)液位不變是，浮標(biāo)的重力與浮標(biāo)所受液體的浮力之差和平衡重物的重力相平衡時(shí)，其平衡關(guān)系式為：
W-F=G
式中：
W--浮標(biāo)的重力，N；
F--浮力，N;
G--平衡重物的重力，N;
當(dāng)液位上升時(shí)，浮標(biāo)所受的浮力F增加，則有W-F＜G,原來(lái)的力平衡關(guān)系被破壞，浮標(biāo)沿著導(dǎo)軌隨液位向上浮動(dòng)，在浮標(biāo)向上移動(dòng)的同時(shí)，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(shí)，浮標(biāo)便停留在新的液面位置上；反之亦然，從而實(shí)現(xiàn)了浮標(biāo)對(duì)液位的自動(dòng)跟蹤。由于式（3-7）中浮標(biāo)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(biāo)停留在任意高度的液面上時(shí)，浮力值F都不變，故稱(chēng)此法為恒浮力法。
此種測(cè)量方法簡(jiǎn)單，多數(shù)用于敞口容器中液位的檢測(cè)，也可以用于密閉容器中液位的檢測(cè)，通過(guò)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(cè)系統(tǒng)如圖3-9所示。浮標(biāo)式液位計(jì)的缺點(diǎn)是，由于滑輪與軸承之間存在著機(jī)械摩擦，懸掛鋼絲受熱拉長(zhǎng)及齒輪間隙等因素，將影響其測(cè)量精度。
2.浮球式液位計(jì)
對(duì)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(cè)時(shí)，一般可采用浮球式液位計(jì)，其檢測(cè)系統(tǒng)如圖3-10所示。檢測(cè)元件浮球1有銅或不銹鋼制成，同構(gòu)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(diǎn)的杠桿、角轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)，來(lái)進(jìn)行其液位的檢測(cè)。系統(tǒng)一般要求，在浮球的一般浸入液體時(shí)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的力矩平衡。這是因?yàn)橐驗(yàn)樽兓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(dāng)液位升高或降低時(shí)，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(dá)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(jì)，可將其檢測(cè)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(dāng)容器直徑很小時(shí)，可根據(jù)聯(lián)通原理，在容器外側(cè)設(shè)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(gòu)，其特點(diǎn)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(cè)；而內(nèi)浮球式液位計(jì)則不受其影響。
由于浮球式液位計(jì)的結(jié)構(gòu)與浮標(biāo)式液位計(jì)的結(jié)構(gòu)相比要復(fù)雜，需要用軸、軸套、填料密封等構(gòu)件組成，這樣才能達(dá)到既保證密封又能將浮球的位移傳遞出去，因此在進(jìn)行安裝、檢修時(shí)應(yīng)充分考慮摩擦、潤(rùn)滑以及介質(zhì)對(duì)儀表各部件的腐蝕等問(wèn)題，否則將會(huì)給測(cè)量造成很大的誤差。另外，應(yīng)特別提出的是，浮球杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)軸等各部件的連接應(yīng)該做到既牢固又靈活，以免日久天長(zhǎng)，發(fā)生浮球脫落釀成嚴(yán)重事故。
在使用時(shí)應(yīng)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(dāng)無(wú)法進(jìn)行清理時(shí)，則需重新調(diào)其平衡錘的位置。對(duì)腐蝕性介質(zhì)測(cè)量時(shí)必須注意檢查元件的防腐處理，并定期進(jìn)行檢查，以保證必要的測(cè)量精度。
