浮子式液位传感器（又称浮球式液位传感器）是一种基于浮力原理的液位测量装置，其核心工作原理是通过浮子的漂浮位置来反映液位的变化。以下是其详细工作原理和特点：

1. 基本组成

  • 浮子（浮球）：通常由空心金属、塑料或耐腐蚀材料制成，密度低于被测液体，能够随液位升降而浮动。

  • 连杆或绳索：连接浮子与传感器或机械结构。

  • 转换机构：将浮子的位移转换为电信号（如电阻、磁性开关）或机械信号（如指针刻度）。

2. 工作原理

  • 浮力作用：浮子受到液体浮力支撑，当液位上升时，浮子随之上升；液位下降时，浮子因重力下沉。

  • 位移传递：浮子的垂直位移通过连杆、绳索或磁耦系统传递到外部。

  • 信号转换：

    • 机械式：直接通过杠杆带动指针或刻度显示液位（如油箱油表）。

    • 电子式：通过磁性开关（干簧管）、电位器或角度传感器将位移转为电信号（如4-20mA、开关信号）。

3. 常见类型

  • 磁簧开关式：浮子内置磁铁，随液位移动触发外部干簧管通断，输出开关信号（如液位高低报警）。

  • 连续测量式：浮子通过连杆连接电位器或编码器，将位移转为连续模拟/数字信号。

  • 磁耦式（磁致伸缩）：浮子内的磁铁与波导杆相互作用，通过脉冲时间差精确测量液位。

4. 特点

  • 优点：

    • 结构简单，可靠性高，成本低。

    • 适用于常压、中低压环境。

    • 可测量多种液体（油、水、腐蚀性液体需选适配材质）。

  • 缺点：

    • 受液体密度、粘度影响（需校准）。

    • 运动部件可能磨损或卡滞（需定期维护）。

    • 不适用于高压、极端温度或剧烈波动的液位。

5. 应用场景

  • 水箱、油箱的液位监测。

  • 污水处理、化工储罐。

  • 家用电器（如洗衣机、热水器水位控制）。

6. 注意事项

  • 安装时需避免浮子受流动液体或泡沫干扰。

  • 腐蚀性液体需选用PP、PTFE等耐腐浮子。

  • 定期检查浮子灵活性，防止卡死。

浮子式液位传感器因其简单可靠，在工业和生活中有广泛应用，但需根据具体工况选择合适的类型和材质。