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控制器與浮筒室、浮筒、扭力管系統等組成。浮筒浸沒在浮筒室內的液體中，與扭力管系統剛性連接，扭力管系統承受的力是浮筒自重減去浮筒所受的浮力的凈值，在這種合力作用下的扭力管扭轉一定角度。浮筒室內液體的位置、密度或界位高低的變化引起浸沒在液體中的浮筒受到的浮力變化，從而使扭管轉角也隨之變化。該變化被傳遞到數字液位控制器內的杠桿組件，使固定在杠桿組件上的磁鐵發生位移，繼而被霍爾元件感知并轉換為霍爾電勢。液位控制器采用微控制器與相關的電子線路測量過程變量，提供電流輸出，驅動LCD 顯示及提供HART 通信能力。微控制器接收經環境溫度補償與線性化了的電信號，同時也補償由于過程溫度變化而引起的液體密度的變化。LCD可顯示模擬量輸出、過程變量（液位、界面高度或密度）、過程溫度、扭力管旋轉角度及變量的百分數范圍等。
浸在液體中的浮筒受到向下的重力，向上的浮力和彈簧彈力的復合作用。當這三個力達到平衡時，浮筒就靜止在某一位置。當液位發生變化時，浮筒所受浮力相應改變，平衡狀態被打破，從而引起彈力變化即彈簧的伸縮，以達到新的平衡。彈簧的伸縮使其與剛性連接的磁鋼產生位移。這樣，通過指示器內磁感應元件和傳動裝置使其指示出液位。限位開關的儀表即可實現液位信號的報警功能。
基于位移測量原理，懸掛在測量彈簧上的位移筒體沉浸在被測液體中，并受到阿基米德向上浮力作用，其作用力與排開液體質量成正比。根據液位高低，筒體浸入深度不同，向上浮力發生變化，測量彈簧將要作相應延伸，以達到測量結果。
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