浮力是我們較早發現并將其應用的一個自然定律。古希臘時期阿基米德基于浮力發現了阿基米德定律，阿基米德在他的《浮體論》里寫道：“物體在浮體中所受的浮力，等于物體所排開的浮體的重量”。由阿基米德經過總結概括，創建了浮體法根本性的定律。浮球式液位計也是基于zui基本的浮體定律制成的。

 

通過不同密度的浮球隨液面上下浮動，帶動相關連接件變化從而引起測量元件機械或者電子相關變量變化，由此獲得液位變化數據。浮球式液位計又分為多種安裝方式：有頂裝、底裝、側裝等，就量程來說側裝液位計zui小，但由于其在罐側安裝，可用于測量分界面液位，在線原料罐或反應爐中使用較多。

 

其優點在于：檢測分辨率高、性能安全、長期使用能保持狀態良好、應用簡便、安裝維護方便，可廣泛應用于相關行業中的物料位置、分界面位置及密度的檢測和監控，尤其在石化領域，浮球式液位計的適用范圍非常廣泛，它的使用大大提高了的安全性。

 

缺點在于傳統的浮球液位計大多采用機械式結構，液面變化通過表盤直接體現，比較直觀，但是檢測精度較小，抗波動能力小，同時不能用于過于黏稠液體的低溫測量，容易使部件粘連或者附著雜質從而影響測量結果。

 

浮球式液位計研究現狀

浮球式液位計是使用歷史較為悠久的液位測量設備。總體來說，浮球式液位計主要可以分為三個結構：即浮力裝置、連接轉換裝置和顯示裝置。

 

浮力裝置，對應在液位計當中主要是浮球，根據不同的安裝方式，浮球的形狀也各異，主要有球形、方形以及圓柱形。浮球式液位計發展至今，已經衍生出多種浮球構成材料，一般根據其應用環境可以分為四類：

 

(1)在一般普通型酸堿腐蝕性低溫環境中，以使用PP發泡等PP系列材質為主。PP塑料化學名為聚丙烯，為結晶型高聚物，在常用塑料中是zui輕的材料，密度僅為O．9l∥cm3，它具有質量輕、韌性好、耐化學性好等優點，是目前浮球液位計實際使用中成本zui低的一種浮子材料，所以獲得廣泛使用。它的缺點是剛性不足、耐候性較為不足、易產生“銅害”，由于其材料的化學特性，易發生老化現象，使得浮球變脆、變形，且不耐高溫。

 

(2)是適用于高溫的輕微、中等酸堿腐蝕性液體的不銹鋼材料。一般使用的不銹鋼材料有304(材質18-8：含鉻crl8％、鎳Ni8％制成的合金)、316(材質18．10：含鉻Crl8％、鎳NilO％制成的合金)、316L(碳含量較316低，約為0．03％)。從浮球液位計材料的優劣程度來說，316Lzui好，因為在焊接時，316L碳不易析出和鉻結合成碳化鉻，可以減少焊接部分的腐蝕現象；316次之，因為相較于304，316在冶煉過程中加入了一定量的鋁，使得其耐腐蝕特性有較大提升；304相對普通，使用也廣泛得多。

 

(3)NBR材質，浮球液位計使用環境為柴油、汽油等油滲透性的油類液體。NBR：全稱11itrile

-butadiene rubber腈基丁二烯橡膠或丁晴橡膠，是一種橡膠發泡材料，主要特性為耐候性良好，防水防汽性能佳，耐石油，材料毒性小。此類材料市場上主要用作密封材料使用，作為浮子材料，廠家較少。

 

(4)PVDF及噴四氟：主要使用環境為低溫、高溫的高等酸堿腐蝕性液體。PVDF：化學名聚偏氟乙烯，呈現白色或透明固體，密度為1．17～1．79∥cm3，熔點為172℃，熱變形溫度112～145℃，長期使用溫度為．40～150℃，為不燃性材料。PVDF樹脂結合了氟樹脂和通用樹脂的主要特性，除具有良好的耐化學腐蝕性、耐高溫性、耐氧化性、耐候性、耐射線輻射性能外，還具有壓電性、介電性、熱電性等特殊性能，被廣泛應用于半導體工業上高純化學品的貯存和輸送。噴四氟，指浮球液位計在基材表面噴涂涂層，達到耐強酸、強堿、耐負壓0．1兆帕，正壓72kg、耐高低溫．193度至+260度、抗粘、耐磨、防靜電等性能。所噴氟樹脂材料有：F40、F30、FEP、PFA，一般應用到比較惡劣的液體測量環境。