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扭力管式浮筒液位计的原理

来源：金湖天能自动化仪表有限公司 2012年10月17日 08:28

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扭力管式浮筒液位计的原理

扭力管液位计，作为液位检测元件的浮筒垂直地悬挂在杠杆的一端，杠杆的另一端与扭力管芯轴的一端垂直地固结在一起，并由固定在外壳上的支点所支撑。扭力管的另一端通过法兰固定在仪表外壳上。芯轴的另一端为自由端，用来输出角位移。

当液位低于浮筒时，浮筒的全部重量作用在杠杆上，因而作用在扭力管上的扭力力矩zui大，扭力管带动芯轴扭转的角度zui大（朝顺时针方向），这一位置就是零液位。当液面高于浮筒下端时，作用在杠杆的力为浮筒重量与其所受浮力之差。因此，随着液位升高，浮力增大而扭力矩逐渐减小，扭力管所产生的扭角也相应减小（朝逆时针方向转回一个角度）。在液位zui高时，扭角zui小，即转回的角度zui大。这样就把液位变化转换成芯轴的角位移，再经传动及变换装置将角位移转换为电信号远传或显示、记录。

扭力管输出的角位移可经转换电路转换成4~20mA的电流输出。主要由振荡器、涡流差动变压器、解调器、直流放大器组成。

振荡器是一多谐振荡电路，产生6kHz正弦电压，作为涡流差动变压器的初级线圈的激励电压。解调器将涡流差动变压器的输出信号△u通过解调器变为直流输出U送入差分放大器U1的同相输入端，其输出电压经功率放大器Q1、Q2输出电流I₀，I₀经反馈网络送回到U1的反相输入端，实现负反馈。可通过改变负反馈量的大小实现满度调整。

浮筒式液位变送器的量程取决于浮筒的长度。国产液位变送器的量程范围为300mm、500、800mm、1200mm、1600mm、2000mm。所适用的密度范围为0.5~1.5kg/m³。变送器的输出信号不公与液位高度有关，并且与被测液体的密度有关，因此密度发生变化时，必须进行密度修正。浮筒式液位计还可用于两种液体分界面的测量。

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