第八章液位測量在工業(yè)生產(chǎn)過程中，液位往往是很重要的控制參數(shù)。對于一般儲液裝置內(nèi)所儲存液體的多少對生產(chǎn)過程的影響是不可忽視的。比如火電生產(chǎn)過程中的鍋爐汽包內(nèi)的水位就直接影響汽水系統(tǒng)循環(huán)的效果以及送出蒸汽的質(zhì)量。

水位過高影響：

水位過低影響：

第八章液位測量在工業(yè)生產(chǎn)過程中，液位往往是很重要的1～圖1火電廠生產(chǎn)流程1.汽包水位測量的重要性空氣給水泵去煙囪凝汽器空預(yù)器空氣空氣燃料汽包省煤器再熱器過熱器水冷壁汽輪機(jī)鍋爐灰斗發(fā)電機(jī)鍋爐水循環(huán)效果變差水冷壁超溫被燒壞爆管水位過低一、汽包水位測量的背景知識～圖1火電廠生產(chǎn)流程1.汽包水位測量的重要性空氣給水泵去煙2熱工測量儀表ppt課件-第8章-液位測量3熱工測量儀表ppt課件-第8章-液位測量41鍋爐汽包水位測量對鍋爐安全運(yùn)行極為重要。2種類：常用連通式云母水位計、雙色水位計、平衡式差壓水位計、電接點(diǎn)水位計。連通式云母水位計就地安裝在汽包上，指示直觀，可靠，但監(jiān)視不便?？刹捎瞄]路工藝電視遠(yuǎn)距離監(jiān)視雙色水位計。差壓式水位計受汽包壓力影響大，需進(jìn)行汽包壓力補(bǔ)償。電接點(diǎn)水位計指示受汽包壓力變化影響小，并方便遠(yuǎn)傳，缺點(diǎn)是指示不連續(xù)。第八章液位測量1鍋爐汽包水位測量對鍋爐安全運(yùn)行極為重要。第八章液位測5主要內(nèi)容

第一節(jié)云母水位計與雙色水位計第二節(jié)壓差式水位計第三節(jié)電接點(diǎn)水位計第四節(jié)其他液位測量方法第八章液位測量主要內(nèi)容第八章液位測量6第一節(jié)云母水位計與雙色水位計由于汽包內(nèi)汽水界面不像一般儲水容器中那樣分明，所以汽包水位的測量目前都是測量汽包內(nèi)的重量水位。1重量水位，即假想某一瞬時汽包出口與入口都封閉起來，汽側(cè)中的水回到水一側(cè)，水側(cè)中的汽回到汽一側(cè)，而且汽、水平靜下來時的水位。2工作原理：此時，在汽包水位測量基準(zhǔn)線開一導(dǎo)壓口所引出的壓力與假想前運(yùn)行狀態(tài)時在該導(dǎo)壓口處引出的壓力是相同的,所引出壓力的變化代表了水位的變化。第一節(jié)云母水位計與雙色水位計由于汽包內(nèi)汽水界面不像一般儲7第一節(jié)云母水位計與雙色水位計云母水位計是一根連通管，低壓鍋爐，用玻璃做水位計觀察窗，高壓鍋爐，爐水對玻璃有腐蝕性，故用云母片做觀察窗。故稱云母水位計。ρw,ρs為汽包飽和壓力下飽和蒸汽和水的密度3云母水位計的結(jié)構(gòu)1）公式推導(dǎo)第一節(jié)云母水位計與雙色水位計云母水位計是一根連通管，低壓8第一節(jié)云母水位計與雙色水位計2)汽包的重量水位H和云母水位計示值H0之間的誤差：(1）誤差原因：云母水位計中的水的平均密度ρa(bǔ)v不等于汽包內(nèi)飽和水的密度時ρw，使得液位計顯示的液位不同于容器中的液位，影響因素主要在于：由于液位計中與被測容器中的液溫有差別，另外與鍋爐汽包壓力的變化有關(guān)．(2）減小誤差措施：常采用保溫、加熱、校正等手段．由于云母水位計溫度低于汽包內(nèi)溫度，因此云母水位計的示值水柱高度低于汽包重量水位高度。3云母水位計的結(jié)構(gòu)第一節(jié)云母水位計與雙色水位計2)汽包的重量水位H和云母水9第一節(jié)云母水位計與雙色水位計4云母水位計的特點(diǎn)：最大優(yōu)點(diǎn)：直接反映汽包水位，直觀，可靠，缺點(diǎn)：但只能就地監(jiān)視，并且液位顯示不夠清晰。5雙色水位計1工作原理：改進(jìn)了云母水位計結(jié)構(gòu)，輔以光學(xué)系統(tǒng)，利用光從空氣進(jìn)入蒸汽或水產(chǎn)生不同的折射，使汽水分界面顯示成紅、綠兩色的分界面，顯示清晰，并有利于用工業(yè)電視等方式遠(yuǎn)傳顯示。第一節(jié)云母水位計與雙色水位計10第一節(jié)云母水位計與雙色水位計2）具體工作方式：當(dāng)紅綠光以不同的角度進(jìn)入到蒸汽空間，由于蒸汽與空氣的光學(xué)性質(zhì)相近，所以折射小，紅光通過到影屏上顯示，綠光不被顯示。當(dāng)紅綠光以不同的角度進(jìn)入到水空間，由于水棱鏡的折射作用，綠光通過到影屏上顯示，紅光不被顯示。結(jié)論：水位計中汽柱呈紅色，水柱呈綠色。5雙色水位計第一節(jié)云母水位計與雙色水位計2）具體工作方式：5雙11第一節(jié)云母水位計與雙色水位計第一節(jié)云母水位計與雙色水位計12第一節(jié)云母水位計與雙色水位計超高壓鍋爐的雙色水位計沿水位計高度開多個圓形窗口，減小玻璃板受力。缺點(diǎn)：盲區(qū)。小窗之間有一小段不透明，看不見水位分界面．5雙色水位計3）多窗式雙色水位計:第一節(jié)云母水位計與雙色水位計超高壓鍋爐的雙色水位計沿水位13

第二節(jié)差壓水位計

它是靜壓式液位測量儀表，在汽包水位、高加水位、除氧器水位測量中都能得到應(yīng)用。

一、水位—差壓轉(zhuǎn)換原理水位—差壓轉(zhuǎn)換裝置又稱平衡容器，其結(jié)構(gòu)形式如圖所示，(a)為簡單平衡容器，(b)為雙室平衡容器，(c)為結(jié)構(gòu)補(bǔ)償式雙室平衡容器。

第二節(jié)差壓水位計141.簡單平衡容器

對圖(a)中所示簡單平衡容器輸出的差壓為，按照流體靜力學(xué)原理，有

由上式容易看出：輸出的差壓信號受汽包壓力和平衡容器側(cè)水柱溫度的影響。誤差原因:平衡容器水柱溫度和汽包壓力的變化。1）公式2）誤差第二節(jié)差壓水位計1.簡單平衡容器由上式容易看出：輸出的差壓信號受汽包壓力和平15

在圖(b)所示的雙室平衡容器中，給固定水柱增裝了蒸汽保溫室，使得固定水柱的溫度達(dá)到了汽包內(nèi)的汽水溫度，因而消除了固定水柱非飽和狀態(tài)時溫度的影響。其輸出差壓為

2）公式1）特點(diǎn):溫度補(bǔ)償?shù)诙?jié)差壓水位計2.雙室平衡容器

在圖(b)所示的雙室平衡容器中，給固定水柱增裝了蒸16由上式易看出：(1)輸出的信號差壓與成負(fù)線性關(guān)系(壓力不變時)。(2)汽包壓力變化時，輸出仍受壓力的影響(水位不變時)。(3)不同水位時壓力影響所產(chǎn)生的誤差是不同的，在不變的情況下，汽包壓力的變化所產(chǎn)生的輸出誤差為

誤差原因:汽包壓力的變化第二節(jié)差壓水位計2.雙室平衡容器3)誤差原因由上式易看出：(1)輸出的信號差壓與成負(fù)線性關(guān)系(壓力17

3、差壓水位的壓力校正

1）校正原理

通過引入汽包壓力信號進(jìn)行一定的校正計算，從而消除壓力對測量影響的一種補(bǔ)償方法。

具體如下：對于雙室平衡容器，輸出

對于式中()因子可采用如下近似公式：

第二節(jié)差壓水位計

3、差壓水位的壓力校正

1）校正原理

通過引入18準(zhǔn)確性取決于()～的近似公式。如果把()～的關(guān)系用多段直線(折線)迫近，在每段直線對應(yīng)的壓力范圍內(nèi)用直線代替，則()～的關(guān)系的準(zhǔn)確性可達(dá)到較高的程度。

第二節(jié)差壓水位計3、差壓水位的壓力校正

2）問題準(zhǔn)確性取決于()～的近似公式。如果把(194.結(jié)構(gòu)補(bǔ)償式雙室平衡容器

1）特點(diǎn)：固定水柱的段管稱為補(bǔ)償管段，它的長度是經(jīng)過精心設(shè)計而確定的。由于補(bǔ)償管段的補(bǔ)償，大大減小了壓力變化對平衡容器的輸出的影響。

2）公式：按照流體靜力學(xué)原理，補(bǔ)償式雙室平衡容器的輸出為

在不變的情況下，汽包壓力的變化所產(chǎn)生的輸出誤差為第二節(jié)差壓水位計4.結(jié)構(gòu)補(bǔ)償式雙室平衡容器

1）特點(diǎn)：固定水柱的段管20的長度是經(jīng)過設(shè)計確定的，只要適當(dāng)選擇的長度就可以在一定水位上()使得壓力的影響減小到最低程度。第二節(jié)差壓水位計4.結(jié)構(gòu)補(bǔ)償式雙室平衡容器3)如何確定當(dāng)時：如果在時使壓力的影響所產(chǎn)生的輸出的誤差為零，則有是汽包工作壓力與額定工作壓力時的飽和水、汽的密度差，的長度是經(jīng)過設(shè)計確定的，只要適當(dāng)選擇的長度就可以在一定水21

根據(jù)差壓計的量程上限來確定值。在和工作壓力為補(bǔ)償范圍下限壓力時，平衡容器輸出最大，故有4)如何確定L第二節(jié)差壓水位計4.結(jié)構(gòu)補(bǔ)償式雙室平衡容器5)結(jié)構(gòu)補(bǔ)償式雙室平衡容器的作用可使正常水位下差壓輸出Δp0受汽包壓力變化影響大大減少，但偏離正常水位ΔH時，影響無法消除。4)如何確定L第二節(jié)差壓水位計4.結(jié)構(gòu)補(bǔ)償22第三節(jié)電接點(diǎn)水位計

1工作原理：電接點(diǎn)水位計使利用汽包內(nèi)汽、水介質(zhì)的電阻率相差極大的性質(zhì)來測量汽包水位。2具體結(jié)構(gòu)：電接點(diǎn)水位計由水位傳感器和電氣顯示儀表組成。水位傳感器就是一個帶有若干個電接點(diǎn)的連通容器，利用其中汽、水導(dǎo)電性能的差別：被水淹沒的電接點(diǎn)所在電路處于低電阻(相當(dāng)于開關(guān)閉合)，因此被水接通的電接點(diǎn)位置可表示水位．顯示電接點(diǎn)已被導(dǎo)通(即水位位置)的方法很多，最簡單的如燈泡亮，也有用帶放大器的發(fā)光二極管等．第三節(jié)電接點(diǎn)水位計

1工作原理：電接點(diǎn)水位計使利用汽23熱工測量儀表ppt課件-第8章-液位測量24第三節(jié)電接點(diǎn)水位計3）特點(diǎn)：散熱引起的誤差比云母水位計