基于阿基米德原理,測量浮子處于被測液體的表面,測量浮子的底部通常沉入液面1-2mm。此時(shí),測量浮子受到其本身的重力和液體的浮力(阿基米德浮力原理),在測量鋼絲上則表現(xiàn)為測量浮子所受重力和浮力之合力,即測量鋼絲上的張力。
當(dāng)液位靜止時(shí),測量浮子處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)。此時(shí),測量鋼絲、測量鼓及力傳感器以杠桿滑輪原理構(gòu)成力平衡。
當(dāng)液位下降時(shí),測量浮子所受浮力減小,則測量鋼絲上的張力增加,張力的改變立即傳達(dá)至力傳感器的張力絲上,使其拉緊,檢震器檢測到張力絲上的頻率增加,伺服控制器隨即發(fā)出命令,令伺服電機(jī)帶動(dòng)測量鼓逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),伺服電機(jī)以0.05mm的步幅放下測量鋼絲,測量浮子不斷地跟蹤液位下降的同時(shí),計(jì)數(shù)器記錄了伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)步數(shù),并自動(dòng)地計(jì)算出測量浮子的位移量,即液位的變化量。
當(dāng)液位上升時(shí),這個(gè)過程相反。