第五章水位测量.pptVIP

第1页，共23页，星期日，2025年，2月5日2.静压式静压式液位传感器是基于流体静力学中一定液柱高度的液体产生一定压力的原理。液位—压力转换的方式主要有压力式和差压式。3.电气式电气式液位测量是直接将液位转换为电阻、电容、电感等量值的变化。4.声波式三、锅炉汽包水位测量火电生产过程中一般都是采用云母水位计、差压水位计和电接点式水位计等测量汽包水位。由于汽包内汽水界面不像一般储水容器中那样分明，所以汽包水位的测量目前都是测量汽包内的重量水位。所谓重量水位，即假想某一瞬时汽包出口与入口都封闭起来，汽侧中的水回到水一侧，水侧中的汽回到汽一侧，而且汽、水平静下来时的水位。此时，在汽包水位测量基准线开一导压口所引出的压力与假想前运行状态时在该导压口处引出的压力是相同的。所引出压力的变化代表了水位的变化，第2页，共23页，星期日，2025年，2月5日第二节云母水位计及双色水位计一、云母水位计云母水位计是锅炉汽包一般都装设的就地显示水位表。它是一连通器，结构简单，显示直观，如图所示。由于云母水位计温度低于汽包内温度，因此云母水位计的示值水柱高度低于汽包重量水位高度。式中——汽包内饱和蒸汽密度；——汽包内饱和水密度；——云母水位计测量管内水柱的平均密度；——汽包内重量水位;——显示值。二、双色水位计双色水位计是采用把普通光经滤光玻璃(红、绿两种)使红光、绿光透过，再经被测液体或气体折射，在光路上设置窗口予以显现，可测知光路上是液体或气体，第3页，共23页，星期日，2025年，2月5日

双色水位计原理示意1一汽测连通管；2一加热用蒸汽进汽管；3一水位计本体；4一加热室；5一测量室；6一加热蒸汽出口管；7一水侧连通管；8一光源；9一毛玻璃；10一红色滤光玻藏，11一绿色滤光玻璃；12一组合透镜；13一光学玻璃板；14一垫片；15一云母片(高压以上锅炉用)；16一保护罩；17一观察窗第4页，共23页，星期日，2025年，2月5日第三节差压水位计它是静压式液位测量仪表，在汽包水位、高加水位、除氧器水位测量中都能得到应用。一、水位—差压转换原理水位—差压转换装置又称平衡容器，其结构形式如图所示，(a)为简单平衡容器，(b)为双室平衡容器，(c)为结构补偿式双室平衡容器。1.简单平衡容器对图(a)中所示简单平衡容器输出的差压为，按照流体静力学原理，有=第5页，共23页，星期日，2025年，2月5日由上式容易看出：输出的差压信号受汽包压力和侧水柱温度的影响。固定水柱温度和汽包压力的影响都是不可忽视的。

2.双室平衡容器

在图(b)所示的双室平衡容器中，给固定水柱增装了蒸汽保温室，使得固定水柱的温度达到了汽包内的汽水温度，因而消除了固定水柱非饱和状态时温度的影响。其输出差压为

=

由上式易看出：(1)输出的信号差压与成负线性关系(压力不变时)。(2)汽包压力变化时，输出仍受压力的影响(水位不变时)。(3)不同水位时压力影响所产生的误差是不同的，在不变的情况下，汽包压力的变化所产生的输出误差为

第6页，共23页，星期日，2025年，2月5日3.结构补偿式双室平衡容器

图(c)中所示的结构补偿式双室平衡容器是一种从结构上进行汽包压力补偿的水位—差压转换装置。固定水柱的段管称为补偿管段，它的长度是经过精心设计而确定的。由于补偿管段的补偿，大大减小了压力变化对平衡容器的输出的影响。按照流体静力学原理，补偿式双室平衡容器的输出为

在不变的情况下，汽包压力的变化所产生的输出误差为

从输出表达式的形式上看，结构补偿式平衡容器并没有消除汽包压力对输出的影响。由前述知，的长度是经过设计确定的，只要适当选择的长度就可以在一定水位上使得压力的影响减小到最低程度。

的长度是经过设计确定的，在确定时是按条件进行的。

当时：

第7页，共23页，星期日，2025年，2月5日如果在时使压力的影响所产生的输出的误差为零，则有按上式计算的的长度就是在条件下(正常水位)完全消除工作压力影响时补偿管的尺寸。式中，、是汽包工作压