导读：
液位计就是测量罐体或箱体里液位的高度,显示里面的液位的高度,液位的用途非常广泛,具体的有:磁翻板液位计、玻璃管液位
计、液位变送器、双色石英管液位计、浮标液位计等。小七今天就跟大家介绍一下各种液位计的工作原理及应用。
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磁翻柱液位计
主要原理
磁翻柱液位计也称为磁翻板液位计，它的结构主要基于浮力和磁力原理设计生产的。带有磁体的浮子（简称磁性浮子）在
被测介质中的位置受浮力作用影响。液位的变化导致磁性浮子位置的变化、磁性浮子和磁翻柱（也成为磁翻板）的静磁力耦合
作用导致磁翻柱翻转一定角度（磁翻柱表面涂敷不同的颜色），进而反映容器内液位的情况。
配合传感器（磁簧开关）和精密电子元器件等构成的电子模块和变送器模块，可以变送输出电阻值信号、电流值（4～
20mA）信号、开关信号以及其他电学信号。从而实现现场观测和远程控制的完美结合。
适用范围及特点
具有：结构简单、使用方便、性能稳定、使用寿命长、便于安装维护等优点。
磁翻柱液位计几乎可以适用于各种工业自动化过程控制中的液位测量与控制。可以广泛运用于石油加工、食品加工、化工
、活性炭投加装置、石灰投加系统、高锰酸钾投加设备、加药设备、制药、电力、造纸、冶金、船舶和锅炉等领域中的液位测
量、控制与监测。
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磁浮球液位计（液位开关）
主要原理
磁浮球液位计（液位开关）结构主要基于浮力和静磁场原理设计生产的。带有磁体的浮球（简称浮球）在被测介质中的位
置受浮力作用影响：液位的变化导致磁性浮子位置的变化。浮球中的磁体和传感器（磁簧开关）作用，使串联入电路的元件（
如定值电阻）的数量发生变化，进而使仪表电路系统的电学量发生改变。也就是使磁性浮子位置的变化引起电学量的变化。通
过检测电学量的变化来反映容器内液位的情况。
该液位计可以直接输出电阻值信号，也可以配合使用变送模块，输出电流值（4～20mA）信号；同时配合其他转换器，输
出电压信号或者开关信号（也可以按照客户需求转换器由公司配送）。从而实现电学信号的远程传输、分析与控制。
适用范围及特点
磁浮球液位计几乎可以适用与各种工业自动化过程控制中的液位测量与控制，可以广泛运用于石油加工、食品加工、化工
、活性炭投加装置、石灰投加系统、高锰酸钾投加设备、加药设备、制药、电力、造纸、冶金、船舶和锅炉等领域中的液位测
量、控制与监测。
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防爆浮球液位计开关
主要原理
防爆浮球液位开关，也称为防爆浮球液位控制器。它是专门为爆炸性环境中使用而设计制造的液位控制仪表，本产品是基
于浮力原理和杠杆原理设计的，当容器内液位发生变化时，浮球的位置将随液位的变化而变化，浮球的这种位移将通过杠杆作
用于微动开关，进而由微动开关产生开关信号。
适用范围及特点
防爆浮球液位开关可以广泛适用于石油、化工、电力、冶金、食品、制药、造纸等行业中。能实现对各类容器内液位的制
动报警和控制。
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玻璃板式液位计
工作原理与结构
玻璃板式液位计是基于连通器原理设计的，由玻璃板及液位计主体构成的液体通路是经接管用法兰或锥管螺纹与被测容器
连接构成连通器，透过玻璃板观察到的液面与容器内的液面相同即液位高度。
液位计两端的针型阀不仅起截止阀的作用，其内部的钢球具有逆止阀的功能，当液位计发生意外破损泄漏时，钢球可在介
质压力作用下自动关闭液体通道，防止液体大量外流起到安全保护作用。液位计改变零件的材料或增加一些附属部件即可达到
防腐、保温、防霜、照明等功能。
适用范围及特点
玻璃板式液位计具有结构简单、经济实用、安装方便、工作可靠、使用寿命长等优点。
作为基本的液位指示液位计，该产品广泛运用于在最简单液位测量场合和自动化程度不很高的大型工程项目中液位的测量
和监测。
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玻璃管式液位计
工作原理与结构
液位计是基于连通器原理设计的，由玻璃管构成的液体通路。通路经接管用法兰或锥管螺纹与被测容器连接构成连通器，
透过玻璃管观察到的液面与容器内的液面相同即液位高度。
管式液位计主要由玻璃管、保护套、上下阀门及连接法兰（或螺纹）等组成。液位计改变零件的材料或增加一些附属部件
，即可达到防腐或保温的功能。
适用范围及特点
管式液位计具有优良的性能（如耐高温、高压等）。另外，具有结构简单、经济实用、安装方便、工作可靠、使用寿命
长等优点。
作为基本的液位指示液位计，广泛运用于在最简单液位测量场合和自动化程度不很高的大型工程项目中液位的测量和监测
。
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钢带液位计
工作原理：
钢带液位计是一种传统的液位计。它是利用力学平衡原理设计制作的。它是由液位检测装置、高精度位移传动系统、恒力
装置、显示装置、变送器装置以及其他外设构成。
浸在被测液体中的浮子受到重力W，浮力F和由恒力装置产生的恒定拉力T的作用，当三个力的矢量和等于零时，浮子处于
准平衡静止状态。力学平衡时的浮力是准恒定的（浮子浸入液体的体积V为恒定值）。
当液位改变时，原有的力学平衡在浮子受浮力的扰动下，将通过钢带的移动达到新的平衡。液位检测装置（浮子）根据液
位的情况带动钢带移动，位移传动系统通过钢带的移动策动传动销转动，进而作用于计数器来显示液位的情况。
变送器把这种液位情况转换成标准电信号，通过信号线输出。这种电信号可以驱动其他控制设备。
适用范围及特点：
钢带液位计具有实用性强、测量范围大、精度高性能稳定、使用寿命长、便于维护等优点。另外，大型计数器显示，使得
读数清晰准确；手动浮子提升机构，可随时检查仪表工作情况；可与多种变送器连接，组成液位检测系统。
可以广泛应用于石油、化工、电力、冶金、活性炭投加装置、石灰投加系统、高锰酸钾投加设备、加药设备、食品等工业
部门及附属设施的各种变送器连接，将容器中的液位变化转换成模拟信号、电脉冲信号或开关信号远传至控制室显示或计算机
房进行数据显示和处理。
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重锤探测液位计
主要原理
重锤探测液位计是依据力学平衡原理设计生产的。当钢带浸浮在液体中某一位置静止时，浮子、钢丝绳（或钢带）、重锤
及指针所受的重力、钢带所受液体的浮力与系统摩擦力处于平衡状态。
当液位变化时，浮力F将随之改变，系统原有的平衡受到扰动将重新达到动态平衡。液位的变化导致浮子位置的发生改变
，重锤带动指针上下移动，在标尺上可以清晰直观的显示容器内液位变化的情况。
标尺板的顶端标示液面的零位，底端标示液面的满量程。指针随着物位的变化而变化，进而连续地指示出液位的高低。
适用范围及特点
重锤探测液位计具有结构设计合理，性能优良、工作可靠、使用寿命长、便于安装维护、价格合理等优点。可广泛运用于
化工、电力、活性炭投加装置、石灰投加系统、高锰酸钾投加设备、加药设备等领域中大中型贮罐各种液体以及高粘度、腐蚀
性液体液位的常压条件下连续测量。
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超声波物位计
工作原理
就是通过一个可以发射能量波（一般为脉冲信号）的装置发射能量波，能量波遇到障碍物反射，由一个接收装置接收反射
信号。根据测量能量波运动过程的时间差来确定物位变化情况。由电子装置对微波信号进行处理，最终转化成与物位相关的电
信号。
一次探头向被测介质表面发射超声波脉冲信号，超声波在传输过程中遇到被测介质（障碍物）后反射，反射回来的超声波
信号通过电子模块检测，通过专用软件加以处理，分析发射超声波和回波的时间差，结合超声波的传播速度，可以精确计算出
超声波传播的路程，进而可以反映出物位的情况。
适用范围及特点
可用于以对蒸汽、灰尘、湿气的干扰自动补偿，除可应用于液体/固体、还可用于不间断料/液位控制，罐、贮槽、不间断
料/液位测量贮藏室、粮仓等。广泛应用于石油、化工、自来水、污水处理、活性炭投加装置、石灰投加系统、高锰酸钾投加
设备、加药设备、水利水文、钢铁、煤矿、电力、交通以及食品加工等行业。
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智能雷达物位计
主要原理：
智能雷达物位计是一种微波物位计，它是微波（雷达）定位技术的一种运用。它是通过一个可以发射能量波（一般为脉冲
信号）的装置发射能量波，能量波遇到障碍物反射，由一个接收装置接收反射信号。根据测量能量波运动过程的时间差来确定
物位变化情况。由电子装置对微波信号进行处理，最终转化成与物位相关的电信号。
在微波物位测量设备中，使用的能量波通常是频率为8.3GHz（大多在6GHz左右，也有更高频率的）的高频电磁波。该设备
使用的能量波是脉冲能量波。一般脉冲能量波的最大脉冲能量为1mW左右（平均功率为1μW左右），不会对其他设备以及人员
造成辐射伤害。
适用范围及特点：
智能雷达物位液位计用于对液体、浆料及颗粒料的物位进行非接触连续测量，适用于温度、压力变化大、有惰性气体或蒸
汽存在的场合。它采用微波脉冲（PTOF）的测量方法，并可在工业频率波段范围内正常工作。波束能量低，可安装于各种金属
、非金属容器或管道内，对人体及环境均无伤害。
具有以下特点
1、无盲区，高精度
2、两线制技术，是差压仪表、磁致伸缩、射频导纳、磁翻板仪表的优良替代产品。
3、不受压力变化、真空、温度变化、惰性气体、烟尘、蒸汽等环境影响
4、安装简便，牢固耐用，免维护
5、输出信号为4mA～20mA/HART协议，标定简便、通过数字液晶显示轻松实现现场标定操作，通过软件实现简单的组态设定和
编程
6、测量灵敏，刷新速度快。
7、适用于高温工况，高达200℃过程温度，当采用高温延长天线时可达350℃。
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导波雷达物位计
工作原理：
导波雷达物位计是一种微波物位计，它是微波（雷达）定位技术的一种运用。它是通过一个可以发射能量波（一般为脉冲
信号）的装置发射能量波，能量波在波导管中传输，能量波遇到障碍物反射，反射的能量波由波导管传输至接收装置，再由接
收装置接收反射信号。根据测量能量波运动过程的时间差来确定物位变化情况。由电子装置对微波信号进行处理，最终转化成
与物位相关的电信号。
能量辐射水平低，该设备使用能量波的是脉冲能量波（频率一般比智能雷达物位计低）。一般脉冲能量波的最大脉冲能量
为1mW左右（平均功率为1μW左右），不会对其他设备以及人员造成辐射伤害。
适用范围及特点：
导波微波物位仪表用于对液体、浆料及颗粒料等介电常数比较小的介质的进行接触连续测量，适用于温度、压力变化大、
有惰性气体或蒸汽存在的场合。
具有以下特点
通用性强：可测量液位及料位，可满足不同温度、压力、介质的测量要求，最高测量温度可达800℃，最大压力可达5MPa
，并可应用于腐蚀、冲击等恶劣场合。
防挂料：独特的电路设计和传感器结构，使其测量可以不受传感器挂料影响，无需定期清洁，避免误测量。
免维护：测量过程无可动部件，不存在机械部件损坏问题，无须维护。
抗干扰：接触式测量，抗干扰能力强，可克服蒸汽、泡沫及搅拌对测量的影响。
准确可靠：测量量多样化，使测量更加准确，测量不受环境变化影响，稳定性高，使用寿命长
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电容式物位计
工作原理
电容式物位计的测量原理，振荡电路的振荡频率和电容值有关，物位的改变引起系统电容的变化，进而改变振荡电路的振
荡频率。传感器中的振荡电路可以把物位变化引起的电容量改变转换为频率的变化，并送给电子模块，通过的计算分析处理后
转换为工程量显示出来，从而实现了物位的连续测量。
该仪表使用先进技术和生产工艺制作而成，它由传感器、二次仪表以及其他附件构成。传感器放在料仓顶，探极垂直伸进
料仓内，二次仪表放在其他合适的地方。传感器把物位的变化转变成与之对应的电脉冲信号，远传给二次仪表处理显示物位高
度，并有高/低限报警和?4～20mA。变送输出，适用于液体/固体物料作物位高度显示、报警、控制和远传显示或组成系统。
适用范围与特点
该液位计具有：结构简单、安装方便、性能可靠的优点；同时电极为不锈钢材料制造、耐腐蚀性强、绝缘和导电性物料均
能使用，且维修量小。
该液位计可广泛的应用于石油、化工、电力、冶金、食品、环保等工业部门对开口或有压容器中的物位进行监测。只是，
该液位计不适于介电常数或物料湿度变化过大的场合及物料颗粒大于15mm而不能与电极良好接触的固体介质。
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射频导纳物位控制器
工作原理
射频导纳物位控制器是使用射频导纳物位控制技术设计制作的一种新型物位测量仪表。射频导纳测量技术，简单的说就是
使用高频电流测量系统导纳的方法。点位射频导纳技术与电容技术不同，它采用了三端技术，使得测量参量多样化。射频导纳
技术由于引入了除电容以外的测量参量，尤其是电阻参量，使得仪表测量信号信噪比提高，从而大幅度提高了仪表的分辨力、
准确性和可靠性；测量参量的多样性也有力地拓展了仪表的可靠应用领域。使得产品防挂料（传感器粘附之物料称为挂料）性
能更好、工作更可靠、测量更准确、适用性更广的物位控制技术。
主要由传感器模块、电子模块和其它一些连接器件构成。传感器单元主要包括三部分：测量探极、屏蔽极及接地端。被测
物料的高度反映为测量探极与容器壁间导纳的变化情况，当物料到达开关工作点时，电子单元作出反应，驱动继电器动作，输
出开关信号。屏蔽极可防止由于电极上有挂料而产生误动作信号，仅当物料真正达到设置点时，才输出开关控制信号。
适用范围及特点：
微波物位控制器采用先进的射频导纳技术，克服了电容式物位开关不能消除导电挂料影响的缺陷。具有如下特点：
通用性强：适用于各种场合，可检测颗粒、飞灰、导电、非导电液体、粘稠物料；
抗粘附电路：先进的抗粘附电路设计，可以消除物料的粘附而产生虚假错误信号；
失电保护模式：低位或高位故障报警。现场可调。
该物位仪表运行可靠，各项技术指标均达到国际同类产品水平，广泛适用于液体、浆体、粉尘、料位以及两种液体界位的
报警与控制。此外，产品增加了现场工作状态指示，是一种性价比极高、稳定可靠的物位开关。
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音叉物位控制器
工作原理：
音叉式物位控制器是一种新型的物位开关。它是利用音叉振动的原理设计制作的。它是在音叉物位开关的感应棒底座，透
过压电晶片驱动音叉棒，并且由另外一压电晶片接受振动讯号，使振动讯号得以循环，并且使感应棒产生共振。当物料与感应
棒接触时，振动讯号逐渐变小，直到停止共振时，控制电路会输出电气接点信号。由于感应棒感度由前端向后座依次减弱的自
然原理，所以当桶槽内物料与桶周围向上堆积，触及感应棒底座〈后部〉或排料时，均不会产生错误讯号。
简单的说，音叉在压电晶体激励下产生机械振动，这种振动具有一定的频率和振幅。当音叉被液体或固体浸没时，音叉的
振动频率和振幅将发生变化。这个频率变化由电子线路检测出来并输出一个开关量。
适用范围及特点
音叉物位开关是一种新型的物位开关。几乎适用于所有液体介质，同时也适用于测量能自由流动的中等密度的固体粉末或
颗粒。由于音叉物位开关基本没有活动部件，机械磨损比较下，因此无需维护和调整，使用简单方便。
广泛应用于冶金、建材、化工、轻工、粮食等行业中物位的过程控制。
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磁致伸缩物位计
工作原理：
磁致伸缩液位传感器的工作原理：由电子仓内电子电路产生一起始脉冲，此起始脉冲在波导丝中传输时，同时产生了一沿
波导丝方向前进的旋转磁场，当这个磁场与磁环或浮球中的永久磁场相遇时，产生磁致伸缩效应，使波导丝发生扭动，这一扭
动被安装在电子仓内的拾能机构所感知并转换成相应的电流脉冲，通过电子电路计算出两个脉冲之间的时间差，即可精确测出
被测的位移和液位。
适用范围及特点：
该产品具有精度高、稳定性好、可靠性高、输出信号多样、使用寿命长、安全可靠等优点。
广泛应用于工业过程控制、石油加工、制药、食品加工、水处理、活性炭投加装置、石灰投加系统、高锰酸钾投加设备、
加药设备、加油站地下库存等领域中的液位、温度、密度、界面情况等物理参数的监测、警报与控制。
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压力液位变送器
测量原理：
压力传感器深入或接触被测量液体时，将受到的介质压力P与被测量液体的液位的高度h成正比例，且线性度很高：
即：P=ρgh其中：
ρ：被测量介质的密度（kg/m3）g：当地的重力加速度（m/s2）h：被测量液体的高度（m）
对于一定的被测量介质和同一个地点，ρ和g均为常数。很容易得到：h=P/(ρg)
上面的表达式就是物位变送器工作原理中的核心公式。
通过安装在容器底部的变送器探头（上面装有传感器）检测到和液位高度成正比的压力并转换成电信号，传输到储液容器
上的转换单元，通过转化把这种
和液位高度相关的电信号变成4~20mA的标准信号并输出。
应用范围：
该产品具有可靠的性能和优良的测量水平。一般适用于水基介质、原油或其他液位物位的测量。当使用浸入法测量并控制
液位时，使用标准输出信号的液位变送器是很方便的：可以与数控仪表直接联用，而且具有互换性。其优点是：零位和灵敏度
均可调节，且安装方法灵活方便，特别适用于耐腐蚀型、插入安装型、耐介质磨损型、介质中多杂质容易阻塞型以及精度要求
高于0.15%的液位控制。
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小型浮球液位计（液位开关）
概述
小型浮球液位计（液位开关）使用了磁场与传感器元件（磁簧开关）作用，产生反映液位情况的开关信号。能准确输出常
开、常闭开关信号。
小型浮球液位计（液位开关）具有体积小、安装方便、反应灵敏、性价比高等特点。
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内浮式双腔液位计
内浮式双腔液位计是测量粘稠介质最佳的液位测量仪表。内浮式双腔液位计(粘稠介质液位计)，是采用加拿大JKS公司的
技术，是一种针对高粘稠介质而研发的专用液位测量仪表。该产品是在磁浮子液位计的基础上进行的技术升级，完全克服磁浮
子液位计对粘稠介质长期以来测量不准确、腔体内部的液体与浮子粘附、维护困难等诸多弊病。
内浮式磁性液位计是一种双腔液位计，被测介质与磁性面板端的腔体隔离，容器端腔体内部与浮子经过特殊处理后，确保
了浮子跟随液位的变化线性地传递给磁性面板，并清晰准确地指示出液位的高度。它即能现场显示，兼顾报警控制和输出远传
信号。是一机多能的液位测量仪表，是测量粘稠介质最佳的液位测量仪表。
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投入式液位计
投入式液位计基于所测液体静压与该液体的高度成比例的原理，采用先进的隔离型扩散硅敏感元件或陶瓷电容压力敏感传
感器制作而成，将静压转换为电信号，再经过温度补偿和线性修正，转化成标准电信号（一般为4～20mA/1～5VDC）的一种测
量液位的压力传感器，又可以称之为“静压液位计、液位变送器、液位传感器、水位传感器”。
结构组成
这种两线制投入式液位计由一个内置毛细软管的特殊导气电缆、一个抗压接头和一个探头组成。投入式液位计的探头构造
是一个不锈钢筒芯，底部带有膜片，并由一个带孔的塑料外壳罩住。液位测量实际上就是在测探头上的液体静压与实际大气压
之差，然后再由陶瓷传感器（附着在不锈钢薄膜上）和电子元件将该压差转换成4～20mA输出信号。
应用
静压投入式液位变送器（投入式液位计）适用于石油化工、冶金、电力、制药、供排水、环保等系统和行业的各种介质的
液位测量。精巧的结构，简单的调校和灵活的安装方式为用户轻松地使用提供了方便。4～20mA、 0～5v、 0～10mA等标准信
号输出方式由用户根据需要任选。投入式液位计的不锈钢传感器带有可伸长的聚亚安酯外壳材料的电缆线，该投入式液位计可
选择带有重锚的传感器，这种投入式液位计应用在有波动或急流的液体环境中。
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云母双色水位计
云母双色水位计主要由表体、阀门、光源总成（光源箱、观察罩）、开关电源组成；表体及光源组成。结构原理见下图。
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吹气式液位计
吹气式液位计可以理解为非接触式液位测量仪表，可对敞口或密闭容器内的液体液体进行测量。除吹气管与被测介质接触
外，吹气装置和差压（压力）变送器测量元件均不与被测介质接触，从而保护了测量元件，减少了仪表的维护量，增加了测量
的可靠性。因吹气装置可保证恒定流量气体输出，差压（压力）变送器测得的压力就能够自动跟随吹气管出口压力的变化，所
以，差压（压力）变送器输出的信号就与介质液位高度成对应关系。
吹气式液位计除了能测量洁净液体的液位外，特别适于有腐蚀性的酸碱盐液体、粘度较大的液体、易结晶液体、高温、含
有固体颗粒液体的液位以及一些流化床料位的测量
原理
吹气式液位测量的原理为：在敞口容器中插人一根吹气管，作为气源的空气或者惰性气体（如氮气）经过滤器过滤，可调
减压器（其作用是将供气压力减至某一恒定值，恒定压力的大小根据被测液位高度而定）减压，保证吹气入口压力恒定。洁净
的空气再经浮子流量计和恒流阀和吹气管路吹入被测液体中，吹气流量由浮子流量计指示，流量大小由浮子流量计上的流量调
节阀设定，恒定流量的气体从插入液体的吹气管下端口逸出，鼓泡并通过液体排入大气。当吹气管下端有微量气泡（约为150
个/min）排出时（因气泡微量且气体流速较低，可忽略空气在吹气管中的沿程损失，这样吹气管内的气压几乎与液位静压相等
），因此由差压变送器指示的压力值即可反映出液位高度。
应用
吹气式液位计除了能测量洁净液体的液位外，特别适于有腐蚀性的酸碱盐液体、粘度较大的液体、易结晶液体、高温、含
有固体颗粒液体的液位以及一些流化床料位的测量
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干簧式液位计
干黄液位计传感器的主导管内装有一组干簧管和精密电阻．当管外磁性浮子随液位上下变化时．主导管内位于液面处的干簧
依次接通使传感器的电阻值发生变化接线盒内的转换电路模块将其阻值转换成4-20mA电流输出。
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磁翻板液位计
磁翻板液位计是根据国内外同类产品加以消化提高且按照原化工部颁布的磁性液位计标准HG/T21584-95研制生产的产品。
该仪表可用于各种塔、罐、槽、球型容器和锅炉等设备的介质液位检测。
原理
磁翻板液位计（也可称为磁性浮子液位计）根据浮力原理和磁性耦合作用研制而成。当被测容器中的液位升降时，液位计
本体管中的磁性浮子也随之升降，浮子内的永久磁钢通过磁耦合传递到磁翻柱指示器，驱动红、白翻柱翻转180°，当液位上
升时翻柱由白色转变为红色，当液位下降时翻柱由红色转变为白色，指示器的红白交界处为容器内部液位的实际高度，从而实
现液位清晰的指示。二相邻指示板轴向间距离为10mm，因此，液位指示误差为±10mm。
使用
磁翻板液位计位计可直接用来观察各种容器内介质的液位高度。它适用于石油、化工等工业领域的液位指示，该液位计结
构简单，观察直观、清晰，不堵塞、不渗漏，安装方便，维修简单。玻璃板液位计上、下端安装法兰与容器相连接构成连通器
，透过玻璃板可直接观察到容器内液位的实际高度。上下阀门装有安全钢珠，当玻璃因意外损坏时，钢珠在容器内压的作用下
自动密封，防止容器内液体外溢，并保证操作人员安全。
石灰乳自动投加装
石灰投加系统
粉末活性炭投加系
高锰酸钾投加系统