基于阿基米德原理，测量浮子处于被测液体的表面，测量浮子的底部通常沉入液面1-2mm。此时，测量浮子受到其本身的重力和液体的浮力（阿基米德浮力原理），在测量钢丝上则表现为测量浮子所受重力和浮力之合力，即测量钢丝上的张力。

当液位静止时，测量浮子处于相对静止状态。此时，测量钢丝、测量鼓及力传感器以杠杆滑轮原理构成力平衡。

当液位下降时，测量浮子所受浮力减小，则测量钢丝上的张力增加，张力的改变立即传达至力传感器的张力丝上，使其拉紧，检震器检测到张力丝上的频率增加，伺服控制器随即发出命令，令伺服电机带动测量鼓逆时针转动，伺服电机以0.05mm的步幅放下测量钢丝，测量浮子不断地跟踪液位下降的同时，计数器记录了伺服电机的转动步数，并自动地计算出测量浮子的位移量，即液位的变化量。

当液位上升时，这个过程相反。