浮球液位計是一種恒浮力式液位計，其基于阿基米德原理制造而成，核心部件是一個中空的金屬球。運行中金屬球始終漂浮在被測液體的液面之上，金屬球高度即是液體的高度。通過一些機械構(gòu)造把金屬球的位置高度延伸到塔器外部，在使用儀表檢測設(shè)備把機械的物理量的變化轉(zhuǎn)換為能夠遠(yuǎn)傳的電信號，實現(xiàn)了浮球高度的檢測即被測液位的高度。
浮球液位計的構(gòu)造
浮球液位計根據(jù)構(gòu)造大體分為檢測、轉(zhuǎn)換、配重平衡、軸連接器和變送五部分，除了變送部分外其余的均為機械部件，因此浮球液位計從外表上看是一個笨重的機械式儀表。
檢測部分
檢測部分主要由浮球、浮球連接桿和擺臂（寬量程浮球）構(gòu)成。
浮球是液位計的核心部件，實現(xiàn)被測液位物理量的轉(zhuǎn)換，浮球末端通過螺紋與浮球桿連接，實現(xiàn)浮球高度物理量的傳遞。
浮球桿是一個金屬實心桿，其與浮球末端是硬性連接，因此要實現(xiàn)一定高度的液位檢測，浮球桿必須足夠長，而浮球桿的長度受塔器內(nèi)部直徑的限制，在大直徑的塔器高液位檢測中浮球桿的高度也要足夠長。
浮球檢測部分的主要構(gòu)造如圖所示：
擺臂是浮球液位計制造廠為應(yīng)對窄塔徑高液位檢測狀況下而研發(fā)的一種寬量程液位計，使用這種液位計實現(xiàn)了大角度的液位檢測，可以大幅度縮短浮球桿的長度，因此能夠適應(yīng)窄直徑的塔器液位寬量程液位檢測。
由于浮球液位計的檢測部分直接伸入到塔器設(shè)備內(nèi)部，設(shè)備運轉(zhuǎn)時不能拆卸維修，因此浮球液位計的檢測部分都使用了耐腐蝕、耐高溫、耐壓力的高強度金屬部件，以此來提高儀表設(shè)備的運行周期。
轉(zhuǎn)換部分
轉(zhuǎn)換部分主要目的是把塔器內(nèi)部浮球高度的變化傳遞到塔器外部空間。實現(xiàn)的手段是通過機械的力矩轉(zhuǎn)換，把浮球桿的高度位移轉(zhuǎn)換為定軸的轉(zhuǎn)動角位移，把大幅度的空間位移量轉(zhuǎn)換為小空間的軸轉(zhuǎn)角變化，并把這個軸角位移傳遞到塔器的外部空間。轉(zhuǎn)換部分主要安裝在浮球液位計的外部空間，通過軸與浮球表體內(nèi)腔空間填充石墨填料的方法實現(xiàn)軸的密封，實現(xiàn)內(nèi)部危險空間的物理量傳遞到外部安全空間。這一部分主要有轉(zhuǎn)軸、密封、散熱片、安裝法蘭和儀表外體組成。
轉(zhuǎn)換部分主要在塔器設(shè)備的外部，構(gòu)造如圖所示：
轉(zhuǎn)換部分的轉(zhuǎn)軸、密封、安裝法蘭也長期與被測物料接觸，雖然沖刷的力度小，但介質(zhì)的腐蝕性仍然很強，加上介質(zhì)的高溫高壓性，同樣使用了耐腐蝕高溫高壓的高強度金屬部件。
配重平衡部分
這部分是為保證浮球液位計內(nèi)部浮球始終漂浮在液面上而使用的一個力矩平衡機構(gòu)，同時實現(xiàn)軸位移檢測變送器的安裝接口。力矩平衡部分的核心是平衡錘機構(gòu)，通過杠桿原理實現(xiàn)浮球液位計在塔器內(nèi)部的金屬部件重力與浮球浮力相平衡。配重桿通過板牙連接到浮球轉(zhuǎn)換部分的機械轉(zhuǎn)軸上，配重桿上配備兩個浮球配重（俗稱砣），通過調(diào)整配重在配重桿的位置來實現(xiàn)配重與檢測部分的力矩平衡，從而確保浮球漂浮在液面以上。
軸連接器
軸連接器是浮球轉(zhuǎn)軸與變送器連接的接口部件，通過這個部件可實現(xiàn)浮球的轉(zhuǎn)軸與變送器檢測部件的連接。其外表腔上鉆有四個小孔，通過螺絲實現(xiàn)浮球轉(zhuǎn)軸與連接器的緊固連接。連接器的另一端是一個表面開有兩個小孔的金屬平面，通過連接孔與變送器的連接端連接，從而實現(xiàn)變送器與浮球液位計的可靠連接。
配重、軸連接器部分
浮球變送器
浮球變送器是一個把浮球的軸角變化轉(zhuǎn)換為一個與之對應(yīng)的直流毫安信號輸出的電子儀表，其核心是一個圓柱型滑線變阻器，浮球軸的角轉(zhuǎn)動引起滑線變阻器阻值變化，經(jīng)過電路處理實現(xiàn)與之對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)電流輸出。
電子指針式與智能數(shù)值式變送器的區(qū)別如圖所示：
浮球變送器一般分為普通電子式和智能變送器兩大類。普通電子式結(jié)構(gòu)簡單，內(nèi)部主要以模擬電子電路為主，并設(shè)有零點、滿度調(diào)整旋鈕式電阻器，以此來實現(xiàn)浮球液位計的零點和滿度校準(zhǔn)，普通電子式變送器的面板顯示普遍為指針式。智能式浮球變送器是一種集成度較高的數(shù)字式變送器，其使用液晶面板，調(diào)零、滿度使用內(nèi)部組態(tài)的方式來進(jìn)行，可以把轉(zhuǎn)軸的角位移轉(zhuǎn)換為多個參數(shù)顯示功能較多。
浮球液位計運行維護(hù)
浮球液位計日常維護(hù)主要是浮球液位計外部設(shè)備的維護(hù)。對浮球液位計的構(gòu)造分析可知，浮球液位計外部器件構(gòu)造較復(fù)雜，牽扯到各部分的配合連接較多，日常巡檢維護(hù)要認(rèn)真檢查確認(rèn)，其主要的維護(hù)工作有以下幾點：
一、檢查浮球液位計的密封
浮球液位計的密封普遍采用石墨密封填料，在長期運行和高溫熏烤下石墨填料會老化，彈性變差，與浮球轉(zhuǎn)軸的縫隙加大，會造成介質(zhì)從密封處滲漏，如果處理不及時有可能發(fā)生事故。石墨填料長時間運行后其彈性變?nèi)鮿傂宰儚?，引起與浮球轉(zhuǎn)軸間的摩擦力變大，使浮球轉(zhuǎn)軸卡澀靈敏度變差，造成浮球液位計的誤差加大。
浮球盤根處密封泄漏與密封卡澀現(xiàn)象
日常巡檢要認(rèn)真檢測石墨填料的性能，對于密封盤根處出現(xiàn)介質(zhì)滲漏的現(xiàn)象要及時處理。普遍采用的方法是緊固石墨密封外面的壓蓋螺絲，加大石墨填料的膨脹度來減少與轉(zhuǎn)軸間的空隙，以此實現(xiàn)堵漏密封目的。對于密封填料老化而造成的摩擦力加大的情況，可使用在密封填料處加注潤滑油脂的方法來減少石墨填料與轉(zhuǎn)軸間的摩擦力，以提高浮球液位計的靈敏度。
二、檢查軸連接器的緊固效果
受現(xiàn)場塔器設(shè)備的振動影響或安裝初期緊固螺絲沒有擰緊，日常運行中浮球液位計常常出現(xiàn)軸連接器與浮球轉(zhuǎn)軸脫離的現(xiàn)象，造成浮球轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動無法帶動變送器的檢測部件，致使浮球液位計失靈，日常維護(hù)要仔細(xì)檢查四個緊固螺絲是否牢固，發(fā)現(xiàn)松動應(yīng)及時緊固處理。
三、檢查配重是否合適
浮球液位計的配重調(diào)整全靠儀表人員的手感進(jìn)行，不同的人的手感不同調(diào)整的力度也不同，很多時候浮球配重的調(diào)整并不合適，常常造成浮球配重過大或過小，而致使浮球脫離被測液位或沉沒于被測液位中，所以配重桿內(nèi)配重的調(diào)整要小心謹(jǐn)慎，發(fā)現(xiàn)配重的位置不合適，可適度調(diào)整。
四、檢查浮球變送器
浮球變送器與浮球轉(zhuǎn)軸的連接是通過連接器實現(xiàn)的，在浮球變送器內(nèi)部的滑線變阻器也有軸承，因此安裝時一定要保證同心度，防止軸承不對稱造成變送器軸承受力不均，使浮球變送器的軸承損壞。檢查浮球變送器接線盒的密封以防進(jìn)水，檢查接線是否牢固，零點、滿度是否準(zhǔn)確。
故障處理
浮球液位計正常使用中會出現(xiàn)一些故障，這些故障可大體分為兩部分，內(nèi)部故障和外部故障。故障位置需要儀表維修人員現(xiàn)場確認(rèn)，內(nèi)部故障即塔器內(nèi)部浮球檢測部分的故障，這類故障需要裝置停車才能維修。外部故障即塔器外部的故障，由于浮球液位計塔器外部構(gòu)造較多，因此發(fā)生故障的原因也較多，需要現(xiàn)場仔細(xì)的檢測判斷。浮球液位計現(xiàn)場故障排查，要借助液位計本身的一個附件——配重。這是浮球液位計維修調(diào)試時的方法，也是其他液位儀表所不具備的優(yōu)點。
判斷及處理
現(xiàn)場處理浮球液位計故障時，首先要分析判斷故障原因，見簡便的方法就是通過人為模擬液位的零點、滿度來查看變送器的變化。具體操作方法是人工按壓浮球液位計的配重桿。
人工按下配重桿在部后，浮球液位計的浮球在被測塔器液位的位置，此時變送器顯示應(yīng)是滿度99%輸出為20mA。如果不是則需調(diào)整變送器的滿度旋鈕或按鍵，使其輸出滿足要求。同樣方法把浮球配重桿舉起到處時，變送器為最小0%輸出4mA，可調(diào)整零點旋鈕實現(xiàn)。
如果在浮球桿舉起壓下的過程中，變送器的輸出始終保持不變，則要檢查后連接器安裝固定情況。如果浮球桿抬起壓下復(fù)原后，液位計指示數(shù)值與之前數(shù)值差距較大，則說明浮球軸承石墨填料的摩擦力大，需加注潤滑油脂或輕微調(diào)整浮球配重桿上的配重來抵消密封石墨填料的摩擦力。
如果在浮球配重桿抬起壓下的過程中，浮球變送器的顯示數(shù)值始終保持不變或只有輕微的小幅度變化，則說明浮球的軸連接器松動，引起變送器與浮球轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動不同步或沒有聯(lián)系，需要重新緊固連接器上的螺絲。
抬壓浮球配重桿過程中，如果各部分運行良好，變送器的變化與實際不符，則證明變送器出現(xiàn)問題。如軸承損壞，電路板出現(xiàn)故障等，則需拆卸維修。
如果在配重桿抬起壓下過程中，感覺非常輕松沒有任何阻力，或者配重桿在壓下過程中非常吃力，則有可能浮球液位計內(nèi)部浮球出現(xiàn)問題，沒有任何阻力可能浮球脫落，壓下過程非常吃力可能浮球穿孔介質(zhì)進(jìn)入浮球內(nèi)部。
大修檢查
浮球液位計正常運行中不能進(jìn)行拆卸維修，因此要求運轉(zhuǎn)中的浮球液位計要安全可靠。設(shè)備大修時一定要每逐一拆卸查看，做到盡可能的早發(fā)現(xiàn)隱患早消除確保正常運行不出現(xiàn)問題。
浮球大修檢測的主要事項
浮球液位計是一個較笨重的儀表設(shè)備，在拆卸之前要先把變送器從浮球液位計上拆下防止損壞。拆卸完的浮球液位計內(nèi)部各部分構(gòu)造要認(rèn)真檢查，查看各部分的腐蝕情況，檢查各部分的連接，檢查各部分的完好程度，檢查浮球桿是否彎曲，特別檢查浮球表面的腐蝕狀況。對于出現(xiàn)問題的器件要堅決換掉，防止正常運行時出現(xiàn)故障使浮球液位計失靈。
總結(jié)
浮球液位計是一個純機械的液位檢測儀表，由于其測量部分直接安裝在設(shè)備的塔器內(nèi)部，始終處于被測介質(zhì)的腐蝕沖刷中，內(nèi)部器件環(huán)境惡劣，因此需確保浮球液位計測量部分質(zhì)量可靠，在大修過程中要拆卸認(rèn)真檢查。日常的維修維護(hù)主要在塔器外部的液位計部分，良好的維護(hù)可以延長浮球液位計的使用壽命減少故障的發(fā)生。
