关于汽包水位测量问题

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1、就地水位计有：玻璃板式水位计、就地双色水位计、电接点式水位计几种。原理都是通过连通器原理，即在液体密度相同的条件下，连通管中各个支管的液位均处于同一高度。见下图。只不过看的方式不同而已对于就地水位计来讲，存在着散热误差，导致读数不准。上面公式推导过程：（假定饱和蒸汽密度与水位计中蒸汽的密度相同）H*ρ’=H1*ρ1+(H-H1)*ρ’’H*ρ’=H1*ρ1+H*ρ’’-H1*ρ’’H*ρ’-H*ρ’’=H1*ρ1-H1*ρ’’H*(ρ’-ρ’’)=H1*(ρ1-ρ’’)H1=[(ρ’-ρ’’)/(ρ1-ρ’’)]*H(1)直接“散热”误差由于测量筒及其引管向周围空间

2、散热，其水柱温度实际上低于容器内水的温度，直接影响水位计测量筒内水的密度ρ1，即测量筒内水的密度ρ1大于容器内水的密度ρ'，由(1)式可知水位计显示的水位H，比容器内水位H低。由(2)式可以看出，水位计测量筒散热越多，ρ1也就越大，因而测量误差｜△h｜越大，这种误差我们称为直接“散热”误差。为了减少直接“散热”误差｜△h｜，一般在水位计测量筒的下部至水侧连通管应加以保温，以减少测量筒水柱温度与容器内水的温度之差：同时水位计的汽侧连通管及水位计测量筒的上部不用保温，并让汽侧连通管保持一定的倾斜度，使更多的凝结水流入测量筒，以提高水位计测量筒内水的密度ρ1。(2)取样“

3、散热”误差由式(2)可以看出，水位计误差值｜△h｜与水位值H成正比，即水位值H越高(以水侧连通管作零点)，水位计误差值｜△h｜就越大，可以说存在取样“散热”误差。由图1可以看出，若容器内实际水位不变，当水位计水侧取样孔及连通管向上移时(相当于零水位线上移)，容器水位示值H减少，则由式(2)可以看出，水位计取样“散热”误差｜△h｜可减少。为了能测量到水位下限，水位计水侧取样向上移是有限的，因此图1中取样“散热”误差是无法完全消除的。(3)工况“散热”误差随着容器压力的增高，ρ'减少，ρ"增大，即在同样的散热条件下(ρ1-ρ')变大，(ρ1-ρ")变小，由式(2)可以看

4、出测量误差｜△h｜增大，这种误差我们称为工况“散热”误差。在图1的水位计中，容器的工作压力是由运行工况决定的，因此工况“散热”误差是无法消除的。从理论上讲，当ρ1=ρ'时，(1)式可以简化为H1=H，也就是说水位计水位值等于容器内水位值(实际水位)：同时(2)式可以简化为△h=0，也就是说水位计的三种”散热”误差均为0(无“散热”误差)。一般高压锅炉(如300MW机组)在高水位运行时，汽包水位计的“散热”误差值达100～150mm，有可能造成各种联锁及保护失效，因此对减少甚至消除“散热”误差最为关键。减少水位计的“散热”误差应注意如下：(1)每一种水位计应单独取样(

5、有单独的取样孔及连通管)：(2)容器与测量筒的连通管不宜长；(3)水位计的汽侧取样管应向上向容器方向倾斜，水侧取样管应向下向容器方向倾斜，一般至少应有1:100的斜度：(4)水位计汽侧取样管及测量筒的上部不用保温：(5)水位计水侧取样管及测量筒下部的保温应良好：一、玻璃板式水位计以仪表上、下端两个凸面安装法与高压容器上所对应的安装法兰相连接，组成一个高压连通器，通过该液位计可直接观察到高压容器内介质液位的实际高度。二、就地双色水位计：云母水位计：双色水位计由光源发出的红光绿光，射向水位计本体液腔。在腔内气相部分，红光射向正前方，而绿光斜射到壁上被吸收。而在腔内液相部

6、分，由于水的折射使绿光射向正前方，而红光斜射到壁上。因此在正前方观察，显示汽红水绿。石英管水位计：利用自然光在液体中折射、反射原理。借助于红、绿色片，在测量时，使液相显示绿色，汽相显示为红色。磁翻版水位计：磁翻板液位指示器安装在桶槽外侧或上面，用以指示和控制桶槽内的液位高度的一种控制仪表，指示器由磁性色片组成，当本体管内的磁性浮球随液位上升时色片翻转，即可显示液位高度。也可在本体管上加装磁性开关或远传变送器，输出开关信号或模拟量信号。适合用于高温、高压、耐腐蚀等场合，可就地显示和远程控制。三、电接点式水位计电接点水位计根据水与汽电阻率不同而设计。测量筒的电极在水中对

7、筒体的阻抗小。在汽中对筒体的阻抗大。随着水位的变化，电极在水中的数量产生变化。转换成电阻值的变化。传送到二次仪表，从而实现水位的显示、报警、保护联锁等功能。固有误差：由于电极以一定间距安装在测量筒上，由此决定其输出信号是阶梯式，无法反映两电极间的水位和I水位变化趋势，造成电接点水位计的固有误差。减少电接点的间距，可以减少电接点水位计的固有误差；但减少电接点的间距，也就是说增加测量筒开孔的个数，会影响测量筒的强度，增大风险。所以，减少电接点的间距是有限的，即电接点水位计的固有误差是无法消除的。电极挂水产生的读数误差。因化学腐蚀等造成水测电极开路等误差。可通过逻辑关