第五章 水位测量及仪表
第5章 水位测量及仪表
教材119页 倒14行 此句话不准 确
【例5-1】 已知图5-6中双室平衡容器的汽水连通管之间的跨距 L=300mm，汽包水位分别为H1=100mm，H2=150mm， H3=200mm，饱和水密度ρ’=680.075kg/m3，饱和蒸汽密度 ρ”=59.086kg/m3，正压室中水的密度=962.83kg/m3，试求此时平 衡容器的输出差压为多少? 解 按力学原理，当汽包水位在任意值时，平衡容器的输出差压为 △p=p+ - p由此可得，在不同水位时平衡容器的输出差压分别为 △pl=0.3×(962.83-59.086)×9.81-0.10×(680.07559.806)×9.81=2678.7(Pa) △p2=0.3×(962.83-59.086)×9.81-0.15×(680.07559.806)×9.81=1746.9(Pa) △p3=0.3×(962.83-59.086)×9.81-0.20×(680.07559.806)×9.81=1442.8(Pa)
二、双室平衡容器实际使用中 存在的问题
（1）散热 （2）因汽包压力变化引起的绝对误差
【例 5-2】已知图 5-6 中双室平衡容器的汽水连通管之间的跨距 L=550mm，汽包 正常水位 H0=300mm，要求计算： （1）汽包压力 10.5MPa，正压室水温 40℃，汽包在正常水位时的输出差压值； （2）汽包压力 10.5MPa，正压室水温 80℃，汽包在正常水位时的输出差压值； （3）汽包压力 5MPa，正压室水温 40℃，汽包在正常水位时的输出差压值； （4）汽包压力 0.5MPa，正压室水温 40℃，汽包在正常水位时的输出差压值； 已知 10.5MPa 时，饱和水密度ρ ’=680.075kg/m3，饱和蒸汽密度ρ ”=59.086kg/m3， 5.0MPa 时，饱和水密度ρ ’=777.73kg/m3，饱和蒸汽密度ρ ”=25.374kg/m3， 0.5MPa 时，饱和水密度ρ ’=915.08kg/m3，饱和蒸汽密度ρ ”=2.668kg/m3， 10.5MPa，40℃，正压室中水的密度ρ 1=996.81kg/m3， 10.5MPa，80℃，正压室中水的密度 ρ1=976.37kg/m3，
水位测控仪 使用说明书
水位测控仪使用说明书V2.0济南智泽贸易有限公司目录1、概述 (2)2、技术指标 (2)3、工作原理 (3)4、面板布置及使用方法 (4)5、安装与调整 (6)6、注意事项 (11)7、低功耗说明 (11)8、质保与售后 (12)9、联系方式 (12)10、免责声明 (12)一、概述水位测控仪，是根据水利工程的实际需要而制造的，它和模拟量输入的液位传感器（如投入式或超声波传感器）相配合组成水位测控系统。
水位测控仪采用微电脑控制技术，具有测量值和设定值数码显示；输入输出电路采用光电隔离技术；三个继电器动作(上限、下限、设定点三个预置点)；4-20mA标准模拟量输出，RS485串行通讯接口等。
继电器动作预置由仪表面板的按键完成，继电器动作时相应的指示灯点亮、蜂鸣器发出报警(静、响可控)功能。
该仪表通过内部设定可完成：海拔基值的设定、测量数据的修正系数、4-20mA对应满量程调整等。
传感器相对零点，用户可轻松地查看和设置等，可选择显示相对水位和设定水位或显示相对水位和绝对水位(含海拔基值),是理想的水位测控仪表。
下图为水位测控仪系统结构示意图：二、技术指标1、相对测量范围：0~65000cm(或0~65000mm)2、绝对测量范围：海拔基值~99999cm(或海拔基值~99999mm)3、分辨率：1cm(或1mm)4、修正系数：(1~65000)/10000用户可自行调节5、精度；±0.1%×量程±1cm(或±1mm)微处理器4-20mA输出RS485接口声光报警继电器输出设定值LED显示测量值LED显示6、海拔基值设定：-9999~99999cm (或-9999~99999mm)7、输出接点：●上限：测量值大于等于上限值，声、光报警，上限继电器动作；●下限：测量值小于等于下限值，声、光报警，下限继电器动作；●设定：测量值大于等于设定值，声、光报警，设定继电器动作；●触点容量：AC220V/5ADC125V/5A8、输入信号：4-20mA 标准模拟量信号9、输出信号(光电隔离)：4-20m 标准模拟量输出(对应值用户可自行调节)(选配)10、通讯接口:RS485接口(支持MODBUS-RTU 协议)11、工作环境：无剧烈振动防尘场所；温度：-20—60℃湿度：≤95%12、工作电压：AC220V ±10%50HZ13、机箱尺寸∥(开口尺寸)(单位mm)：高80×宽160×深120∥高76×宽152三、工作原理水位变化带动传感器变化，将变化的水位转变为4-20mA 模拟信号后，输入到测控仪，经微处理器处理后，以数字显示其水位值，同时按照不同的设定值及上限、下限控制继电器触点输出状态，提供控制信号。
第五章 锅炉汽包水位的测量
第三节
差压式水位计
一、水位—差压转换原理 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。 水位—差压转换装置又称平衡容器，形成恒定 的水静压力，并与被测水位形成的水静压力相互比 较，输出二者的差值。
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二、简单平衡容器
设a—P+侧水柱的密度； s—汽包内饱和蒸汽的密度； w—汽包内饱和水的密度； H—汽包水位。
液位测量
第一节 第二节 第三节 第四节
水位测量的基本知识 就地水位计 差压式水位计 电接点水位计
第一节
水位测量的基本知识
一、水位的概念 以设备或者容器的底面作为参考平面时，气体 和测量液体间的界面与参考平面间的高度。
二、锅炉汽包水位测量的意义 为水位自动调节系统提供水位信号，及时调节 过高或过低的水位，以避免蒸汽品质变坏或水循环 恶化，以免造成严重事故。
5、优缺点及适用场合 ①优点： 指示最准确，可靠性高。 ②缺点： 只能就地读取数据，不能实现信号的远传，无 法作为水位自动调节系统的输入信号。 ③适用场合： 做于电接点水位计和差压式水位计的校验仪表， 也可供巡视员现场读数，还可通过远程录像监控在 集控室内观察其读数。
二、双色水位计 在云母水位计的基础上辅以光学系统，利用光 进入蒸汽和水产生不同的折射现象，将云母水位计 的汽水两相无色显示变成红绿两色区分水与蒸汽。
第二节 就地水位计
一、云母水位计 1、结构 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。
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2、工作原理 按照连通器液柱静压平衡的原理：
设 ρs —汽包内饱和蒸汽的密度；
《液位测量》课件
液位测量在工业生产、化工、食品加 工、制药等领域具有广泛应用，对于 保证生产安全、控制产品质量、提高 生产效率等方面具有重要意义。
液位测量的应用领域
01 02
石油化工
在石油化工行业中，液位测量是关键的工艺控制参数，用于监测油罐、 反应器、精馏塔等设备中的液位高度和体积，以保证生产过程的稳定性 和安全性。
食品行业的液位测量
总结词
食品行业对卫生和安全要求高，需要可靠的液位测量 设备。
详细描述
在食品行业中，液位测量是保证生产过程卫生和安全 的关键环节之一。由于食品的易腐性和卫生要求，液 位测量设备需要具备高可靠性、易清洁和耐腐蚀等特 点。常用的液位测量方法包括超声波液位计、电容式 液位计和光学液位计等。
领域。
浮球液位计
总结词
结构简单、可靠性高、价格适中
VS
详细描述
浮球液位计是一种结构简单、可靠性高的 液位测量仪器，价格适中。它利用浮球与 容器内液位的同步变化来测量液位高度， 适用于各种液体介质，如水、油等。
压力液位计
总结词
测量准确、稳定性好、对温度和压力变化敏 感
详细描述
压力液位计是一种利用压力变化来测量液位 的仪器。它具有测量准确、稳定性好的特点 ，但对温度和压力变化较为敏感。压力液位 计通常用于测量液体介质的密度和体积等参 数。
电容测量法
总结词
利用液体的电特性来测量液位的方法 。
详细描述
电容测量法利用液体的电特性，通过 测量电容的变化来计算液位高度。这 种方法适用于导电液体，如电解质溶 液等，但不适用于非导电液体。
超声波测量法
总结词
利用超声波在液体中的传播特性来测量液位的方法。
详细描述
使用测绘仪器进行地下水位测量的方法和注意事项
使用测绘仪器进行地下水位测量的方法和注意事项地下水是地球上重要的水资源之一，地下水的水位测量对于水资源管理和环境保护具有重要意义。
而使用测绘仪器进行地下水位测量是一种精确、快速的方法。
本文将介绍使用测绘仪器进行地下水位测量的方法和需要注意的事项。
一、仪器准备在进行地下水位测量前，需要准备相应的仪器设备。
常见的测量仪器包括水尺、测深仪等。
水尺一般由可伸缩的刻度尺和测量杆组成，用于测量水位的高度；测深仪则是用来测量地面至水位的垂直距离。
二、测量方法1. 选择测量点位在进行地下水位测量时，首先需要选择合适的测量点位。
选择点位时应考虑地下水丰盈程度、周边环境条件等因素，确保测量的准确性和代表性。
2. 仪器设置将仪器设置在选定的测量点位上，保证其垂直与地面接触。
使用水尺时，应将其张开并垂直伸入地下水中，确保水尺与地下水平面紧密贴合，并记录下刻度尺上的数据。
使用测深仪时，需将其插入地下，直至测深仪测量杆底部与地下水水面接触，再记录下测深仪刻度尺上的数据。
3. 数据记录与分析在进行测量时，需要及时记录仪器上的数据，包括水尺刻度或测深仪刻度。
测量完成后，将记录的数据进行整理和分析，计算出地下水位的平均值和波动范围等参数。
三、注意事项1. 仪器校准在进行地下水位测量之前，需要对测量仪器进行校准。
可以通过与已知水位的对比或参照物的测量来确保测量仪器的准确性和精度。
2. 测量环境在进行地下水位测量时，需要注意测量环境的影响。
例如，测量时应避开水源的波动和振动，以免影响测量结果的准确性。
此外，还应考虑气象因素的影响，如风力的影响可能引起水位测量误差。
3. 测量频率地下水位的变动是一个动态的过程，因此需要定期进行测量以获取准确的数据。
根据实际情况，制定合理的测量频率，以确保测量数据的可靠性和及时性。
4. 数据分析与应用测量完成后，对所得数据进行分析和应用。
可以通过数据分析来研究地下水位的变化规律，为水资源管理和环境保护提供科学依据。
如何使用测绘仪器进行地下水位测量和水文监测
如何使用测绘仪器进行地下水位测量和水文监测地下水位测量和水文监测是测绘领域中非常重要的任务之一。
随着城市发展和环境污染的增加，对地下水位的准确监测和管理变得越来越关键。
测绘仪器的使用可以帮助我们更好地了解地下水的变化，并采取相应的措施来保护水资源和环境。
本文将讨论如何使用测绘仪器进行地下水位测量和水文监测。
一、地下水位测量地下水位测量是指通过测量地下水面的高度来确定地下水位的位置。
为了进行准确的地下水位测量，我们需要使用测绘仪器中的水位计。
水位计采用压力传感器的原理，通过测量水压力来确定地下水位的高度。
在进行地下水位测量之前，需要选择合适的测点。
一般来说，我们应选择与地下水位变化最相关的区域进行测量。
例如，在城市周边，我们可以选择靠近河流或湖泊的地点进行测量，以了解地下水位与地表水位之间的关系。
进行地下水位测量时，我们需要将水位计放置在测点上，并将相应的传感器插入地下水中。
随着传感器的下降，水位计将持续记录下水压力的变化。
测量过程中，我们需要留意其他可能干扰测量结果的因素，如气温变化和场地条件等。
二、水文监测水文监测是指对水文特征进行长期观测和记录的过程。
通过水文监测，我们可以掌握地下水的变化趋势，并提供科学依据来保护水资源和环境。
除了地下水位测量外，水文监测还包括其他参数的测量，如水质、流速和水温等。
测绘仪器中的水质分析仪可以帮助我们快速准确地测量地下水的水质，以确定其是否达到环境要求。
流速和水温则可以通过流速计和温度计进行测量。
在进行水文监测时，我们需要选择适当的观测频率和时间段。
观测频率应根据地下水系统的动态变化而定，以确保数据的准确性和可靠性。
观测时间段通常需要根据实际需要，例如短期监测用于事件响应，长期监测用于系统分析和规划。
三、数据处理和分析测绘仪器在地下水位测量和水文监测过程中产生大量的数据。
为了从这些数据中获取有用的信息，我们需要进行数据处理和分析。
数据处理包括数据的整理、清洗和校验等步骤。
液位仪表培训课件课件
排除法
通过逐一排除可能的原因，缩小故障范围 。
听觉法
听液位仪表的运行声音，判断是否有异常 声响。
替换法
用备用部件替换疑似故障部件，判断是否 为部件故障。
触摸法
用手触摸液位仪表的外部，判断是否有过 热、振动等异常。
液位仪表故障预防措施
定期维护
建立定期维护制度，对液位仪表进行 定期检查、清洁、保养。
液位仪表的使用方法
液位仪表的安装
应选择合适的安装位置，避免阳光直射和高温，并按照说明书正确 连接电源和信号线。
仪表校准
在使用前，应对液位仪表进行校准，以确保测量准确。根据不同的 液位仪表型号，校准方法可能有所不同，需参考说明书进行操作。
仪表操作
根据实际需要，选择不同的测量模式、单位和量程。在操作过程中， 应注意避免误操作，以免影响测量结果。
浮力液位测量
利用浮力传感器测量液位 ，适用于腐蚀性、高温等 恶劣环境。
液位仪表的组成
传感器
用于感受液位变化，将液 位信号转换为电信号。
变送器
将电信号转换为标准信号 输出，以便于后续处理和 控制。
显示器
显示液位数值和相关信息 。
液位仪表的选型
根据测量介质选择
不同的介质具有不同的特性， 需要根据实际情况选择合适的
液位仪表的维护建议
日常检查
定期对液位仪表进行日常检查，包括仪表外观、电源连接、信号线 连接等。如发现异常情况，应及时处理或联系专业人员进行维修。
定期清洗
根据实际使用情况，定期清洗液位仪表的探头和传感器，以保持其 测量准确性和稳定性。
更换电池
如使用电池供电的液位仪表，应定期更换电池，以确保仪表正常工 作。
热工测量仪表习题
第1章绪论思考题1．测量过程包含哪三要素？2．什么是真值？真值有几种类型？3．一个完整的测量系统或测量装置由哪几局部所组成?各局部有什么作用？4．仪表的精度等级是如何规定的？请列出常用的一些等级。
5．什么是检测装置的静态特性？其主要技术指标有哪些？6．什么是仪表的测量围及上、下限和量程？彼此有什么关系？7．什么是仪表的变差？造成仪表变差的因素有哪些？合格的仪表对变差有什么要求？8．有人想通过减小表盘标尺刻度分格间距的方法来提高仪表的精度等级，这种做法能否到达目的？9．用标准压力表来校准工业压力表时，应如何选用标准压力表精度等级？可否用一台精度等级为0.2级，量程为0~25MPa的标准表来检验一台精度等级为1.5级，量程为0~2.5MPa 的压力表？为什么？习题1．某弹簧管压力表的测量围为0~1.6MPa，精度等级为2.5级。
校验时在某点出现的最大绝对误差为0.05MPa，问这块仪表是否合格？为什么？2．现有两台压力检测仪表甲和乙，其测量围分别为0~100kPa和-80~0kPa，这两台仪表的最大绝对误差均为0.9kPa，试分别确定它们的精度等级。
3．某位移传感器，在输入位移变化1mm时，输出电压变化300mv。
求其灵敏度。
4．某压力表，量程围为0～25MPa，精度等级为1.0级，表的标尺总长度为270°，给出检定结果如下所示。
试求：（1）各示值的绝对误差；（2）仪表的根本误差，该仪表合格否？5.＋550℃、0℃～1000℃，现要测量500℃的温度，其测量值的相对误差不超过2.5％，问选用哪块表适宜？6. 有一台精度等级为2.5级、测量围为0～10MPa的压力表，其刻度标尺的最小分格应为多少格？第2章测量误差分析与处理1.请分别从误差的数值表示方法、出现的规律、使用的条件和时间性将误差进展分类。
2.何谓系统误差？系统误差有何特点？3.试举例说明系统误差可分为几类？如何发现系统误差？4.随机误差产生的原因是什么？随机误差具有哪些性质？5.为什么在对测量数据处理时应剔除异常值？如何判断测量数据列中存在粗大误差？6. 对某一电压进展了屡次精细测量，测量结果如下所示〔单位为mV 〕：85.30，85.71，84.70，84.94，85.63，85.65，85.24，85.36，84.86，85.21，84.97，85.19，85.35，85.21，85.16，85.32，试写出测量结果表达式〔置信概率为99.73%〕。
第五章--污水处理厂的检测仪表与ICA技术
§5.2 污水处理厂的检测项目与取样
一、常规检测项目
1 流量与其它有关量
(1)各处理设施的进水流量(m3／d，m3／h)； (2)沉砂池水位(m)； (3)沉砂量、筛渣量(0.00 5~0.02m3／l000m3污水)； (4)初次沉淀池的排泥量(m3／d，m3／h)； (5)供气量，气水比，单位曝气池容积的供气量(m3／d， m3
1 堰பைடு நூலகம்式流量计
通过测堰板上游的溢流水深，计算流量。
h
水舌
D
图5. 4 堰法测量原理
图5. 5 堰的种类
图5. 6 堰缘形状示意 注意事项：
图5. 7 水位测定位置示意
1）内面要平滑，边缘10cm以内应特别平滑。 2）堰板的内壁面与水渠成直角，且要垂直。直角三角堰凹
口的角分线应垂直于水渠，并与水渠宽度B的中心一致。 3）在水渠上设置整流板。 4）水头测定位置如图5．7所示。
(2)非常规定时取样(适当日——全面检测) 除了每日常规检测项日外．表5.1和表5.2中的某些项日也
要在每周或隔周精确地测定一次。
(3)整日连续取样 一般每月进行一次这样的检测，至少每年进行4次。 在不降雨的日子．从上午9时到第二日凌晨2时每隔2—3h
取样一次，每次取样都分析测定pH、浊度、COD、BOD、 SS、SV、MLSS、回流污泥浓度等项目，求出1日的浓度 变化。有时除上述项目外，也检测大肠杆菌数、滤后的 COD和BOD等项目。
脱氧型呼吸测量仪
空气
溶解氧 传感器
微电流 放大器
记录仪
活性 污泥
2 水槽式流量计
巴氏计量槽：是有收缩喉道的明渠，根据水渠推算其流量。 优点：水头损失小，不易堵，运行管理简单，造价低。
测绘工程技术专业水文测量实操指南
测绘工程技术专业水文测量实操指南水文测量是测绘工程技术专业中非常重要的一项实操内容，它涉及到测绘领域中测量水文要素的技术与方法。
本文将为大家提供一份水文测量实操指南，帮助专业学习者们更好地掌握水文测量的实际操作技巧。
一、水文测量概述水文测量是指对水文要素进行定量测量与观测的过程，以获得有关水文要素的各种参数数据，并加以分析和运算。
水文要素包括水位、流量、降雨、蒸发等。
二、水位测量1. 水位尺测量法水位尺是一种常用的水位测量工具，它通过读取水位尺上的刻度，来确定水位的高低。
在使用水位尺进行测量时，需要注意保持水位尺的垂直，避免因倾斜而导致测量误差。
2. 压力传感器测量法压力传感器测量法是利用压力传感器对水压的变化进行检测，从而确定水位的高低。
在进行压力传感器测量时，需要使用合适的浸没式传感器，并且保证传感器与水流的连接牢固。
三、流量测量1. 浮标法浮标法是利用漂浮物随水流漂移的原理来测算水流速度和流量的方法。
在进行流量测量时，需要选择合适的浮标，并将其释放在水面上，并记录漂移过程中的时间和距离，从而计算出流量。
2. 曝面积法曝面积法是通过测算水流通过一个已知面积截面的时间来计算流量值。
在进行曝面积法测量时，需要选择合适的测量点，并确保测量点的截面面积已知且稳定。
四、降雨测量降雨测量是指对降雨量进行测量和记录，以便分析降雨的规律。
降雨测量可以采用雨量计、雨量表等工具进行。
在进行降雨测量时，需要注意测量设备的放置位置和记录测量数据的准确性。
五、蒸发测量蒸发测量是指对水体蒸发的量进行监测和测算的过程。
蒸发测量可以采用蒸发皿、蒸发计等工具进行。
在进行蒸发测量时，需要注意测量设备的摆放位置和记录测量数据的准确性。
六、数据处理与分析进行水文测量后，需要对所得到的数据进行处理和分析。
常见的数据处理方法包括数据平滑、数据修正、数据拟合等。
同时，还需要利用数学模型和统计方法对水文测量数据进行分析，以获得更加准确和全面的结果。
第五章 水位测量
2020/4/8
测试技术 洪冶
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双色水位计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。
测量技术的进展——无盲区低偏差双色水 位计
传统的双色水位计测量误差大、云母片易 结垢而使显示模糊、频繁排污易造成表计热变 形而泄漏以及存在显示盲区等缺点。
● 氖灯显示仪表 ● 红绿灯显示仪表 ● 发光二极管显示仪表 ● 数字显示
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1.氖灯显示仪表
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测试技术 洪冶
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２.红绿灯光显示仪表
与电接点水位测量筒配套的红绿灯光显示仪表包括 了与电接点数目相同、电路结构一样的灯光电路。
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测试技术 洪冶
同于一般的工业数字显示仪表。
◆ 水位测量筒输出的是数字信号(电接点状态)， 显示仪表中没有A／D转换部件。
◆ 水位测量筒只有19个电接点，因此显示仪 表只显示19个水位数字量。
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测试技术 洪冶
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DYS—19适用于锅炉汽包水位测量，配套使用19个电 接点的水位测量筒。其功能为： （1)显示 三位数字和十、－号(显示器件为辉光数字管)；
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3.发光二极管显示仪表
UDZ电接点水位表与19点水位测量筒配套使用实 现水位显示。 实现的功能： ● 水位显示； ● 水位低于－50mm时，或达到及高于十50mm时， 仪表面板发光二极管给出报警显示，同时有报警继电 器接点信号输出；
● 实现土200mm水位保护显示，当水位低于－ 200mm时，或达到及高于十200mm时，仪表面板发 光二极管给出保护显示，同时有保护继电器接点信号 输出。
水位 测量
任务１ 就地水位计测量
由式（５－１）可得出连通器式水位计的测量误差为
由式（５－２）可以看出，水位计散热越多，ρ１越大，测量误差ΔＨ也 就越大。此外，汽包压力越高，对应的ρ′减小，ρ″增大，在同样散热条 件下测量误差也越大。这种现象在高水位时显得更明显，即水位越高， 水位计指示值越偏离汽包实际水位。一般高压锅炉在高水位运行时，该 误差值可达１００～１５０ｍｍ，正常水位（即零水位）时，一般可达 ５０ｍｍ左右。中压锅炉在正常水位时，一般误差为３０ｍｍ。
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任务２ 差压式水位计测量
差压式水位计在火电生产过程中是应用最为普遍的一种水位计。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。
差压式水位计是将水位高低信号转换成相应差压信号来实现水位测量的 仪表。它是由水位－差压转换容器（又称平衡容器）、压力信号导管及 差压计三部分组成的，如图５－３所示。水位信号首先由水位－差压转 换容器转换成差压信号，差压计测出差压值的大小，并指示出水位的高 低。如果将差压计改为差压变送器，可将水位信号转换成电流信号，远 传至控制室进行连续水位指示、记录以及为调节系统提供水位信号。
示值可靠，因此成为火电厂测量汽包水位的主要方法之一。云母水位计 主要用于高压锅炉汽包水位测量。对于低压或中压锅炉，连通器采用平 板玻璃制造，称为玻璃水位计。双色水位计在云母水位计的基础上改进 而成。
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任务１ 就地水位计测量
一、云母水位计
云母水位计测量汽包水位的原理和结构如图５－１所示。从图５－１ （ａ）中可见，水位计的上部与汽包的蒸汽空间相通，水位计的下部与 汽包的饱和水相通，构成一个连通器。根据连通器原理，水位计中的水 面高度与汽包水位相等，因此从水位计的水面高度便可看出汽包的水位 值。水位计主要由一个连通器和一个标尺组成，在连通器的上方和下方 与汽包连接处分别装有阀门，以便接通或断开水位计，如图５－１（ｂ） 所示。
如何进行水文测量与水位记录
如何进行水文测量与水位记录水文测量和水位记录是测量水体的流量、水位以及其它相关参数的方法，对于水资源管理和水灾防控具有重要意义。
本文将介绍如何进行水文测量与水位记录的操作步骤与注意事项。
一、水文测量的工具和方法1. 流速测量：测量河流、渠道或水管中的水流速度是获取流量数据的基础。
常用的方法包括浮标法、测流船法和流速计法。
浮标法是最简便的方法之一，将浮标或其它浮动物投放入水流中，在已知距离上观测它通过两点所需时间，根据时间和距离的关系计算出平均流速。
测流船法需要借助船只和时间计量器，船在水流中行驶一定距离，时间被记录下来，从而得到船在水中行驶的平均速度。
流速计法是使用流速计测量的方法，流速计通过传感器测量流体通过的时间来获取流速。
这是一种精确且有效的方法。
2. 断面测量：测量截面形状以及河道实际的尺寸，用于计算流量。
常用的方法包括剖面法、简化计算法和隔板法。
剖面法是通过在截面上进行多点或数点测深，并使用积分、采用地形测量仪等方法计算出截面的湿周及斜玩面积，进而计算得到流量。
简化计算法是在取得一定剖面点位的情况下，通过几何参数推算出截面湿周和截面面积。
隔板法是将一块隔板或人工建构物放在河流中，使水向两侧流动，然后测量通过两侧隔板的流量，再结合流速计测得的流速，计算出实际流量。
二、水位记录的方法和设备1. 水位计：水位计是一种常用的测量水位高低的仪器。
根据不同情况，水位计可以分为浮球水位计、压力式水位计、激光水位计等。
浮球水位计利用浮力平衡原理，由浮球自动调整位置来测量水位。
压力式水位计是利用测量液体压力与液位高度之间的关系，通过压力传感器等技术来测量水位。
激光水位计则利用激光束在水面上的反射和折射原理，通过测量激光束的位置来测量水位。
2. 数据记录仪：数据记录仪用于实时记录水位数据。
它能够以数字形式将数据存储在内部存储器中，并可通过电脑等设备进行读取和分析。
三、水文测量与水位记录的注意事项1. 安全第一：在进行水文测量与水位记录时，必须注意自身安全。
最新5--水位流量测验
小结： 掌握流量测验方法
结束语
谢谢大家聆听！！！
25
❖ 岸边的部分面积按三角形面积计算：
W1
1 2H1b1
2 流速测量
旋杯式 流 速 仪
旋桨式
2 流速测量
速仪测速原理
vKNC T
K——仪器率定常数，每台仪器不一样，要 定期率定
C——摩阻系数；N——总转数；T——测 速时间
2.1 断面上测速垂线和测速点的布设
当水面宽度 > 5m, 测速垂线的数目≥5 测速垂线上测速点的布置，常有一点式，二点式 ，
2.3 部分面积上的平均流速
中间部分面积上的平1均流速计算：
Vm1
V Vim 2 1 2V(mV3V m4,i V1m 24(VVm Vm ,i3m)5Vm4)
❖靠岸边部分面积上的平均流速计算：
VV b1 b2 b3 b4 b5 b6
W1 H1 H12 H3 mH14 H5
W6
式中， VmW1 ~2 靠岸W边3 第W一4条W测线5 的平均流速 V1Vm1 ~ 流速系数/岸边系数:
斜坡岸， =0.7 陡坡岸， =0.8 光滑坡岸， =0.9 死水边， =0.6
2.4 过水断面流量的计算：
n 1
Q W 1 V 1 W i V i W n V n W n 1 V n 1 W i V i i 1
式中， Wi ~ 断面上的部分面积(m2)
V i ~ 部分面积上的平均流速(m/s)
解：（1）垂线平均流速的计算: Vm1=（V0.2+V0.8）/2=（1.2
+ 0.8) / 2 = 1.0m/ s Vm2=V0.6=1.0m/ s （2）部分面积的计算
（4）断面流量的计算
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电接点水位计是利用汽包内汽、水介质 的电阻率相差很大的性质来测量汽包水 位的。 纯水，电阻率 104Ω· m 饱和蒸汽，电阻率 106Ω· m 炉水含盐量大，电阻率约10Ω· m
一、工作原理
二、水位发送器
1．电接点 超纯氧化铝（99.95%氧化铝） 聚四氟乙烯
2．水位容器
直读式：如玻璃管液位计、玻璃板液位计 直读 浮力式：如浮球式液位计 直读 静压式：如差压式液位计 连续测量、调节 电磁式：如电接点液位计 导电液体、断续信号 电容式液位计 连续测量 超声波液位计 非接触式液位测量仪、连续测量 辐射式液位计 非接触式液位测量仪、连续测量
加热器水位
新建锅炉汽包应配备2套就地水位表和3 套差压式水位测量装置，2套就地水位表 中的1套可用电极式水位测量装置替代。 简称《5套配置》
第一节 就地水位计
就地水位表可采用玻璃板式、云母板式、 牛眼式。
一、云母水位计
1．云母水位计的基本结构及工作原理
连通器原理
2．云母水位计的测量误差
由于水位计向周围空间散热，连通器内 水柱温度低于汽包内的饱和水温度，其 密度大于相同压力下的饱和水密度ρ’， 因此水位计指示的水位值，比汽包内实 际水位要低 保温
(一)显示仪表的种类 智能型显示仪表
(二)WL型智能汽包水位计
六、平衡容器的安装
第三节 电接点水位计
优点： 电信号，便于远传指示 结构简单、迟延小、反应灵敏 能够适应锅炉变参数运行 无机械传动部件 缺点： 输出的信号是不连续的开关信号 电接点失灵故障
一、工作原理
【例5-2】
解 按力学原理，当汽包水位在任意值时，平 衡容器的输出差压为 △p=p+ - p由此可得，在不同水位时平衡容器的输出差压 分别为 △p1=3231.9(Pa) △p2=3121.6(Pa) △p3=3027.2(Pa) △p3=2678.7(Pa)
S>800mm
二、双室平衡容器实际使用中 存在的问题
（1）散热 （2）因汽包压力变化引起的绝对误差
【例 5-2】已知图 5-6 中双室平衡容器的汽水连通管之间的跨距 L=550mm，汽包 正常水位 H0=300mm，要求计算： （1）汽包压力 10.5MPa，正压室水温 40℃，汽包在正常水位时的输出差压值； （2）汽包压力 10.5MPa，正压室水温 80℃，汽包在正常水位时的输出差压值； （3）汽包压力 5MPa，正压室水温 40℃，汽包在正常水位时的输出差压值； （4）汽包压力 0.5MPa，正压室水温 40℃，汽包在正常水位时的输出差压值； 已知 10.5MPa 时，饱和水密度ρ ’=680.075kg/m3，饱和蒸汽密度ρ ”=59.086kg/m3， 5.0MPa 时，饱和水密度ρ ’=777.73kg/m3，饱和蒸汽密度ρ ”=25.374kg/m3， 0.5MPa 时，饱和水密度ρ ’=915.08kg/m3，饱和蒸汽密度ρ ”=2.668kg/m3， 10.5MPa，40℃，正压室中水的密度ρ 1=996.81kg/m3， 10.5MPa，80℃，正压室中水的密度 ρ容器(又称平衡容 器)、压力信号导 管及差压计三部 分组成的 中间件
显示件
图5-6
第二节 差压式水位计
差压式水位计测量范围广，仪表精度高。 参与锅炉的程序控制和联锁保护 与DAS,DCS等联系。
一、水位-差压转换原理
负压
正压
一、水位-差压转换原理
p p p L( 1 " ) g H ( ' " ) g
水位过高，会降低经济性。当水位不正 常升高时，有可能是加热器管子破裂。 而加热器水位过低，蒸汽将由疏水管流 出。本级的高温高压疏水将排挤下一级 加热器的部分抽汽，造成整个机组的回 热经济性下降，另高速汽流冲刷疏水管 还会加速管道损坏。
除氧器水位
水位过高将引起溢流管大量跑水，若溢 流不及，会造成除氧头振动；水位过低， 会引起给水泵汽化。
1997年12月16日，秦皇岛热电厂#4锅 炉断水、低水位保护和后备保护失效的 情况下，由于水位计误差大，人员判断 错误，致使锅炉较长时间在断水状态下 运行，导致水冷壁多处爆管，大面积过 热损坏，直接经济损失约312万元，构 成重大事故。
国家电力公司下发[2001]795号文件 《国家电力公司电站锅炉汽包水位测量 系统配置、安装和使用若干规定（试 行）》的通知，要求按文件规定来进行 锅炉汽包水位测量及保护。
汽机 煤粉 锅炉 ~ 发电机 机
空气
除氧器
凝汽器 机
高加
给泵
低加
凝泵
凝汽器水位
水位过高时，凝结水将淹没部分凝汽器 铜管，从而造成凝汽器真空值下降。水 位过低，会引起凝结水泵入口压力降低 造成泵汽化。
汽包水位的测量
汽包水位过高会造成蒸汽带水，使蒸汽 品质恶化，轻则使管道和汽轮机结垢加 重，降低效率，重则使机组发生严重事 故。水位过低会破坏锅炉水循环，使水 冷壁局部过热甚至发生爆管。
【例5-1】
解 在不同水位时平衡容器的输出差压分 别为 H1=100mm， △p1=2678.7(Pa) H2=150mm， △p2=1746.9(Pa) H3=200mm， △p3=1442.8(Pa)
水位越高，差压越小
二、双室平衡容器实际使用中 存在的问题
（1）散热 环境温度越低，冷凝水密度越大，差压 越大，指示水位下降，指示带有负误差。 负误差增加量跟平衡容器尺寸、结构型 式有关。 减小影响——保温
二、双色水位计
1．双色水位计工作原理
2．工业电视监视汽包水位
三、双色水位计的安装
每个水位测量装置都应具有独 立的取样孔 水位测量装置安装时，均应以 汽包同一端的几何中心线为基 准线 就地水位表的零水位线应比汽 包内的零水位线低，降低的值 取决于汽包工作压力
四、故障分析与处理方法
第二节 差压式水位计
0 ±15 ±30 ±50 ±75 ±100 ±150 ±200 ±250 ±300
三、显示仪表 1．氖灯显示电路
2．双色显示仪表
3．数字水位计
四、电接点水位计测量的误差 分析
1．水位测量简内水柱温度的影响 2．汽包工作压力的影响 3．电接点间距的影响 挂水：炉水沿着电接点和筒内壁溅延， 导致某些汽侧接点的“挂水”短路故障。 开路：因水质结构、化学腐蚀及汽泡堆 堵造成某些水侧接点与测量筒体间“开 路”故障。
由式可以看出，水位越高，差压越小， 两者之间成反比关系。
教材119页 倒14行 此句话不准 确
【例5-1】 已知图5-6中双室平衡容器的汽水连通管之间的跨距 L=300mm，汽包水位分别为H1=100mm，H2=150mm， H3=200mm，饱和水密度ρ’=680.075kg/m3，饱和蒸汽密度 ρ”=59.086kg/m3，正压室中水的密度=962.83kg/m3，试求此时平 衡容器的输出差压为多少? 解 按力学原理，当汽包水位在任意值时，平衡容器的输出差压为 △p=p+ - p由此可得，在不同水位时平衡容器的输出差压分别为 △pl=0.3×(962.83-59.086)×9.81-0.10×(680.07559.806)×9.81=2678.7(Pa) △p2=0.3×(962.83-59.086)×9.81-0.15×(680.07559.806)×9.81=1746.9(Pa) △p3=0.3×(962.83-59.086)×9.81-0.20×(680.07559.806)×9.81=1442.8(Pa)
第五章 水位测量及仪表
p114
第一节 就地水位计 第二节 差压式水位计 第三节 电接点水位计 本章主要介绍常用的三种水位测量仪表： 就地式水位计、差压式水位计、电接点 水位计的组成、工作原理、误差产生原 因，水位计使用中经常出现的故障和处 理措施，及水位计的安装知识。
补充：液位计的类型
三、平衡容器的改进
在设计平衡容器时，如果能确定恰当的L 和l 值，使汽包压力从很小值(例如 0.5MPa)变至额定工作压力时，正常水 位下平衡容器输出的差压不变，那么就 可消除差压式水位计的零位漂移。 结构复杂，补偿精度不高
四、差压式水位计的汽包压力 自动校正
K1p+a
K2p+b
五、差压式水位计的显示仪表