儀器以浮子感測水位變化，工作狀態下，浮子、重錘與鋼絲繩連接牢固，鋼絲繩懸掛在水位輪的“V”形槽中。平衡錘起拉緊鋼絲繩和平衡作用，調整浮子的配重可以使浮子工作于正常吃水線上。在水位不變的情況下，浮子與平衡錘兩邊的力是平衡的。當水位上升時，浮子產生向上浮力，使平衡錘拉動鋼絲繩帶動水位輪作順時針方向旋轉，水位傳感器的顯示讀數增加；水位下降時，則浮子下沉，拉動鋼絲繩帶動水位輪逆時針方向旋轉，水位傳感器的顯示器讀數減小。
本系列儀器中機械式水位傳感器的水位輪測量圓周長為 32 厘米，且水位輪與傳感器為同軸聯接，水位輪每轉一圈，傳感器也轉一圈，輸出對應的 32 組數字編碼。當水位上升或下降，傳感器的軸就旋轉一定的角度，傳感器同步輸出一組對應的數字編碼（二進制循環碼，又稱格雷碼）。不同量程的儀器能夠輸出 1024 至 8192 組不同的編碼，可以用于測量 10 至 80 米水位變幅。