沉筒式液面计和沉筒式液面变送器的种类虽然很多,但它们的工作原理是一样的,当液面上升时,沉筒的沉没部分增加,它所排开的那部分液体体积也增加,液体作用在沉筒上的浮力变大,从而改变了沉筒向下的作用力。沉筒的重量、浮力及沉筒向下作用力之间的关系为: F=W-f=W-SHr 式中: F——沉筒向下的作用力 W——沉筒的重量 f——沉筒所受的浮力 S——沉筒的截面积 r——被测介质的重度 H——液面的高度由上式可知,当 W,S, Y一定时,沉筒向下的作用力F与液面高度H存在线性关系。若 H=0 ,则 F=W 。若H增加,则 F减小,反之,若 F减小,就表示液面 H增加。所以只要测出向下作用力 F的大小,就可以知道液面的高度 H, 如何把 F测量出来呢?可把 F的作用力按气动或电动差压变送器的原理转换成气信号和电信号, 与单元组合仪表配合使用,也可通过扭力管转换成心轴的角位移。图4一1为扭力管沉筒式液面计的工作原理图。在沉筒室里,重量较大的沉筒垂直悬挂在连杆的一端,连杆的另一端与扭力管、心轴的一端固结在一起,扭力管的另一端通过法兰固定在仪表外壳上,心轴的另一端为自由端,用来输出角位移。心轴的转角通过机械传动机构放大,并带动指针,这样就指示出液面的高低。还可通过喷嘴一挡板机构变成 -lkgf/cm2 的气压信号进行远传或就地调节。亦可带动霍尔元件将心轴的转角转换成霍尔电势输出,当进一步转换成 0 -10mA 的直流统一信号便可与电动 II型仪表配合使用
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