汽包水位计种类及测量原理
锅炉汽包水位测量与控制
锅炉汽包水位测量与控制锅炉汽包水位测量与控制是锅炉系统中非常重要的一个环节。
正确的水位测量与控制可以确保锅炉的安全运行，避免水位过高或过低造成的危险。
本文将介绍锅炉汽包水位测量与控制的原理、方法和技术。
1. 原理锅炉汽包水位测量的原理是利用水位传感器或测量仪表测量锅炉内部水位的高度，从而控制水位在安全范围内。
常用的水位传感器主要有浮子型、电极型和超声波型等。
2. 测量方法（1）浮子型水位传感器：浮子型水位传感器由浮子和传感器组成，浮子随着水位的升降而浮沉，传感器通过感应浮子位置的变化来测量水位的高度。
通过传感器提供的信号，锅炉的控制系统可以控制水位的升降。
（2）电极型水位传感器：电极型水位传感器由多个电极组成，电极通过与锅炉水位接触，测量水位的高度。
通常情况下，电极根据水位的高低产生不同的电压信号，通过接线盒将信号传输给控制系统。
（3）超声波型水位传感器：超声波型水位传感器利用超声波的传播速度测量水位的高度。
传感器通过发送和接收超声波信号，并根据传播时间计算出水位的高度。
3. 控制技术水位的控制可以通过调整给水量来实现。
当水位过低时，控制系统会增加给水量；当水位过高时，控制系统会减少给水量。
为了确保锅炉水位的稳定控制，通常会使用一种叫做“三元控制”的技术。
三元控制是通过调节给水量、汽泄压力和燃料供给量来控制锅炉的水位。
4. 注意事项在进行锅炉汽包水位测量与控制时，需要注意以下几点：（1）选择合适的水位传感器，根据锅炉的特点和需求，选择适合的传感器进行测量。
（2）安装传感器时要注意正确的位置和角度，确保传感器的测量准确性。
（3）及时检修和维护传感器设备，避免传感器损坏或出现故障。
（4）定期校准传感器，确保测量的准确性和可靠性。
（5）根据实际情况进行相应调整，控制水位保持在安全范围内。
锅炉汽包水位测量与控制是锅炉系统中非常重要的一环，对于锅炉的安全运行起着至关重要的作用。
只有掌握了正确的测量方法和控制技术，才能保证水位的稳定和安全。
汽包液位计的原理
汽包液位计的原理
汽包液位计是一种基于液位与压力的关系来测量液体或气体液位的装置。
其原理是根据在封闭容器中，液位的高低会通过液体所产生的压力变化来传递给液位计，进而测量液位的高度。
汽包液位计包含一个装有气体的密封容器，通常是一个金属包围的弹性囊体，可以向上延伸一段，与被测物质相接触。
当液位升高时，液体将进入弹性囊体内部，并对囊体施加压力。
这个压力通过连通管道传递到表头的机构中。
机构通常由测量指示器、刻度盘和其他支持元件组成，可以将压力转换为液位的高度值。
一般来说，液位计中的机构会将压力传递给弹性元件，例如螺旋弹簧或金属膜片。
当压力作用于这些弹性元件时，它们会产生弹性变形。
通过检测弹簧或膜片的变形程度，可以间接测量液位的高度。
根据液位的具体高度变化，机构中的指示器会有相应的位置移动，指示出液位的高度信息。
刻度盘上通常标有对应的液位刻度，以便用户可以直观地了解液体的高度。
值得注意的是，汽包液位计的精度受到气体的温度、压力以及液体特性的影响。
因此，在安装和使用过程中需要根据实际情况进行合理的调整和校准。
锅炉汽包水位测量与控制
锅炉汽包水位测量与控制锅炉汽包水位是锅炉运行中重要的控制参数之一，其安全稳定的控制是保障锅炉正常运行的基础。
本文介绍了常用的汽包水位测量和控制方法。
1. 测量方法1.1 机械式水位计机械式水位计是一种简单直观的测量方法，其原理是利用水位计的示值刻度确定水位高度。
机械式水位计的结构通常包括一根垂直铜管和一个游动浮球，浮球的位置随着水位高低变化，通过连杆传动示值针的指示。
机械式水位计具有可靠性高、使用维护简便等优点，但其示值存在一定的误差，同时受到环境因素的影响，测量误差也会增大。
1.2 液位控制器液位控制器是一种通过对汽包水位进行连续测量和控制的仪器。
其结构主要由测量元件、信号调理模块、控制单元、操作面板等组成。
测量元件通常采用电容式水位传感器、超声波水位传感器、磁翻板水位传感器等。
信号调理模块主要完成传感器信号的放大和滤波等处理。
控制单元负责对信号进行分析和判断，并根据设定的水位值执行相应的控制动作。
液位控制器的显示精度高、灵敏度快、控制范围广等优势，在燃煤锅炉、燃气锅炉等应用中得到广泛的应用。
2.1 传统PID控制传统的PID控制器应用较为广泛，在汽包水位控制中也常用该方法进行控制。
PID控制器是一种基于目标值与实际值之间误差的反馈控制方法，可以实现控制量的自动调节。
PID控制器由比例项、积分项、微分项三部分组成，根据错误的大小、变化和累积值对控制量进行调节。
通过调节比例、积分、微分参数，可以实现对汽包水位的精确控制。
2.2 模糊控制模糊控制是一种可以应用于非线性及模糊的控制场合的控制方法，其原理是通过建立模糊逻辑规则进行推理和决策。
在汽包水位控制中，可以利用模糊控制方法对复杂的非线性系统进行控制。
模糊控制的优点在于它可以处理复杂的物理过程，不需要准确的数学模型，同时也能够处理测量信号噪声等因素的影响，使得控制效果更稳定可靠。
但是，其参数设计较为复杂，需要进行试探和测试。
3. 总结汽包水位的测量与控制是锅炉生产过程中非常重要的一环，其稳定性和精度对锅炉的安全性和经济性有着重要的影响。
汽包水位介绍
汽包水位介绍余热发电汽包水位在发电系统中这个参数非常重要，它准确与否直接影响操作员的操作。
下面介绍汽包水位计及维护。
一、工作原理：水位计是通过把水位高度的变化转换成差压的变化来测量水位的，因此，其测量仪表就是差压变送器。
差压变送器准确测量汽包水位的关键是水位与差压之间的准确转换，这种转换是通过平衡容器形成参比水柱来实现的。
二、构成：由冷凝罐、导压管、三阀组、阀门构成三、正确安装及使用：安装：首先汽包的高低引压口各安装一次阀门，一次阀门后高引压口连接一个冷凝罐，再通过导压管与差压变送器的负端连接，汽包低引压口与差压变送器的正端连接。
在差压变送器高低压入口处要各安装一排污阀，高低压导压管与差压变送器连接是通过三阀组连接的，要保证各连接处不要漏汽漏水。
这样安装完毕。
使用：当汽包内有水时（水位要超过汽包低引压口），缓慢打开一次阀门，让水流入导压管，再打开三阀组的一次阀，让水流入差压变送器，待水稳定后，缓慢打开三阀组的平衡阀，根据连通器原理，高压侧水会流入低压侧管道内，至到高低导压管内水位一样。
在以上过程中要偶尔打开排污阀，排去管道内杂质和水柱里气泡。
待水位稳定后，关闭平衡阀。
然后往冷凝罐内缓慢加水（不要在管道内形成气泡），至到水流入气包，再把灌水口螺丝拧紧。
这样汽包水位就能真实反应出来了。
如果水位还有偏差，多排污几次，主要排导压管道内的杂质和气泡，再按上述步骤重新来过。
四、维护：1．要保证导压管道及接头处没有漏；2．开始使用时要多排污，排去导压管道内的杂质，待排污的干净后可以少排污；3．如果冬季比较冷，还有加伴热管，让导压管道内的不结冰，以免测量不准甚至损坏差压变送器。
锅炉汽包水位测量与控制
锅炉汽包水位测量与控制锅炉汽包是锅炉系统中一个非常重要的部件，它主要起到水蒸气分离和收集的作用。
而锅炉汽包水位的测量和控制则是锅炉运行的关键环节之一，影响着锅炉的安全性、经济性和运行稳定性。
1、压力法水位测量原理压力法水位测量是锅炉汽包水位测量中最常用的方法。
其原理是根据在流体中的静力学原理，测量压力头与液位高度之间的关系来确定液位高度的位置。
当锅炉汽包内水位越高，水柱所产生的压力头就越大。
为了测量水位高度，需要在锅炉汽包内外分别安装两个压力表，它们分别称为高压表和低压表。
高压表的作用是测量锅炉汽包内的蒸汽压力，而低压表则用于测量锅炉汽包内的水柱压力头。
当锅炉汽包内水位高度变化时，对应的液位高度也会改变，造成高压表和低压表的读数发生变化。
根据它们的差值可以计算出液位高度的位置。
这种方法机构简单，测量精度高，但同时还存在一些问题，如压力表的灵敏度难以保证，压力口防腐保温有难度等。
电导法水位测量是通过在锅炉汽包内部安装一对电极，利用电极与液位之间的导电性差异来测量水位高度的位置。
当电极位于液面上方时，两极之间没有导电现象；当电极位于液面下方时，电极间的导电现象则明显增加。
通过测量两极之间的电导差异，即可判断液位高度的位置。
电导法水位测量的优点是机构简单、维修方便，而且应用广泛。
唯一的缺点是电极会受到水垢、污物等物质的影响，导致测量偏差或完全失效。
超声波法水位测量是利用超声波的传播时间来测量液位高度的位置。
当锅炉汽包内水位高度缩短时，超声波在空气和水之间传播的时间也会变短，从而可以推算出液面的高度。
超声波法水位测量的优点是测量范围广、抗干扰能力强。
缺点是对于非标准形状的汽包，测量精度可能会有所下降。
锅炉汽包水位控制是保证锅炉正常运行和安全的重要措施之一。
当锅炉汽包内的水位处于正常水平时，锅炉的燃烧热效率可以得到充分发挥。
但是如果水位过高或太低，锅炉的运行就会受到极大影响，甚至引发爆炸等灾难性后果。
1、锅炉汽包水位过高的原因及控制方法（1）进水量过大或汽发量过小。
汽包水位计种类及测量原理
汽包水位计种类及测量原理
根据《防止电力生产事故的二十五项重点要求》，锅炉应至少配置两个彼此独立的就地汽包水位计和两支远传汽包水位计,并应采用两种以上工作原理共存的配置方式，以保证在任何运行工况下锅炉汽包水位的正确监视。
结合现场实际，介绍下集控作业区锅炉汽包水位计种类及测量原理。
（一）锅炉汽包水位计种类:
1、就地双色水位计
2、电接点水位计
3、差压式水位计
(二）锅炉汽包水位计测量原理:
1、就地双色水位计
根据水与蒸汽对光的折射率不同,实现双色显示水位。
由发光二极管发出红、绿两种颜色的光从不同角度照射到水位计腔体内，水位计腔体断面程梯形，腔体内为蒸汽时近似于透镜,红色光直接通过水位计腔体，绿色光直接照在水位计腔体内壁上，摄像机观察到的是红色。
腔体内为水时相当于梯形棱镜，红色光进入腔体被折射到腔体内壁上，绿色光进入腔体被折射直接通过,摄像机观察到的是绿色.以此来达到双色显示水位（水为绿色，蒸汽为红色）。
水位计腔体通过云母片及平面镜等组件密封。
示意图及原理图如下：
2、电接点水位计
由于水和汽的导电性能差别极大，汽阻远大于水阻，电接点与测量筒绝缘，当测量筒内水位没过电接点后，电接点与测量筒底部的公共端电阻变小，通过二次表进行转换后，以发光二极管和数码的形式显示水位值.
3、差压式水位计
采用差压变送器测得高、低压侧取样管内液柱高度差（L-H）转换成差压信号，传送至DCS经过计算得出。
L为参比水柱,高度固定不变，H为汽包内液位高度。
单台锅炉配置三套差压式水位计，传入DCS通过三取中间值参与水位自动调节。
示意图如下：。
汽包双色水位计的工作原理
汽包双色水位计的工作原理汽包双色水位计是一种用于测量液体水位的装置，广泛应用于工业生产、化工、能源等领域。
它通过气体和液体的密度差异，利用双色灯的原理来显示液体的高低水位，具有简单、直观、可靠的特点。
一、原理介绍汽包双色水位计的原理基于液体压力和气体压力的平衡关系。
其主要由以下几个部分组成：气室、引压管、液位管、双色指示管和双色灯。
其中，气室和液位管通过引压管相连，形成一个封闭的系统。
二、气室和引压管气室是一个密封的空间，内部充满压缩空气。
当液位上升时，液体压力增大，通过引压管传导到气室内部，使气室内的压力增加。
相反，当液位下降时，压缩空气将原来的液体压力传导到气室，使气室内的压力减小。
三、液位管和双色指示管液位管是连接在汽包的侧面，其中充满了液体。
当液体的高度低于液位管时，气室内的压力可以顺利传导到液位管上，与大气压力平衡。
而当液体的高度高于液位管时，液位管的液体压力将会抵抗气室内的压力，导致气室内的压力增加不明显。
四、双色灯双色指示管内部充满了两种颜色的水柱，分隔在一起。
颜色的转变取决于液位管与双色指示管的连接方式。
当液位高于液位管时，双色灯会显示一种颜色，而当液位低于液位管时，双色灯会显示另一种颜色。
五、工作过程当液位高于液位管时，液体与液位管连接，气室内的压力相对较高。
此时，由于液体的压力抵抗，气室内的压力会减小。
双色灯中的水柱会显示第一种颜色，以示液体高位状态。
而当液位低于液位管时，液体与液位管断开，气室内的压力相对较低。
此时，双色指示管中的液体压力几乎不受抵抗，气室内的压力会增加。
双色灯中的水柱则会显示第二种颜色，以示液体低位状态。
通过观察双色灯显示的颜色，我们可以判断液体的高低水位。
一般情况下，高位状态显示红色，低位状态显示绿色。
当液位变化时，双色灯的颜色也会相应改变，使操作者能够及时了解液体的水位情况。
六、优势和应用汽包双色水位计具有以下优势：1. 工作原理简单：通过液体和气体压力的平衡关系实现水位的测量，操作简单直观。
气包液位计原理
气包液位计原理气包液位计是一种常用的液位测量仪器，它通过测量气包内的气体压力变化来确定液位的高低。
其原理基于压力传感器和气体力学原理。
一、压力传感器气包液位计的关键部件是压力传感器，它能够将液体的压力转化为电信号输出。
常用的压力传感器有拉式、推式和扩散式等多种类型，其选择要根据具体的应用场景来确定。
传感器的量程要能够满足液位的测量范围，并且要有足够的精度和稳定性。
二、气体力学原理气包液位计的工作原理基于气体力学原理，根据波义耳定律可知，在一个封闭的容器中，液体的压力与液位高度成正比。
当液位升高时，液体的压力也会相应增加；反之，当液位下降时，液体的压力也会相应减小。
因此，通过测量气包中气体的压力变化，就可以确定液位的高低。
三、测量过程1. 初始化：在进行液位测量之前，需要对气包液位计进行初始化操作。
首先，将气包与被测液体连接，并保证气包内无气泡存在。
然后，将气包与压力传感器相连，确保传感器能够准确感知气包内的压力变化。
2. 压力变化：当液位发生变化时，液体的压力也会相应变化。
这是因为液体的重力作用会使气包内的气体受到压缩，从而导致气体压力的变化。
压力传感器会实时感知气体的压力变化，并将其转化为电信号输出。
3. 信号处理：传感器输出的电信号会通过信号处理器进行处理，以便得到准确的液位数据。
信号处理器通常会对信号进行放大、滤波和线性化等处理，以提高测量的精度和稳定性。
4. 显示与记录：最后，经过信号处理后的液位数据会通过显示器进行显示，以便用户实时观察液位信息。
同时，液位数据也可以通过记录装置进行记录，以便后续的分析和处理。
四、优缺点分析气包液位计具有以下优点：1. 适用范围广：气包液位计可用于测量各种液体，包括腐蚀性液体和高温高压液体等。
2. 抗干扰能力强：气包液位计采用气体压力变化进行测量，不受液体性质和流动状态的影响，具有较强的抗干扰能力。
3. 反应速度快：由于气体传导速度较快，气包液位计的响应速度较快，能够实现实时的液位测量。
锅炉汽包水位测量与控制
锅炉汽包水位测量与控制一、引言锅炉汽包水位的测量与控制是锅炉运行和安全保障的重要环节，水位的过高或者过低都会对锅炉运行造成严重影响，甚至引发事故，因此对锅炉汽包水位进行准确的测量与控制至关重要。
二、水位测量原理1. 压力法：压力法是利用较低级别的水银柱压力来测定水位高度的方法。
当水位升高时，因为底部的水银柱压力增加，而顶端压力保持不变，因此水位越高，其底部的压力就越大。
通过对这种压力变化进行测量，可以得到相应的水位高度。
2. 导红外法：导红外法是通过放置传感器在锅炉水位上方，利用红外光束来检测水位的方法。
水位越高，其上方的传感器所接收到的红外光越少，通过测量红外光的强度，可以确定水位的高低。
3. 超声波法：超声波法是通过在水位上方放置超声波传感器，利用超声波来测定水位高度的方法。
当超声波遇到水位时，会产生反射，通过测量反射的时间和幅度，可以确定水位的高度。
三、水位控制原理1. 等级控制：等级控制是通过对水位高度进行分级以及分级区域内的水位控制来实现的。
通过设定不同的水位等级，可以控制锅炉的水位保持在一个相对稳定的范围内，避免过高或者过低水位造成的影响。
2. 调节阀控制：调节阀控制是通过调节给水进入锅炉的阀门来控制水位的方法。
当水位过高时，可以适当关闭给水阀，减少进水量；当水位过低时，可以适当打开给水阀，增加进水量。
3. 液位控制：液位控制是通过利用液位控制器对给水泵和排水泵进行控制，从而实现水位的自动控制。
当水位达到设定值时，液位控制器会自动启动或关闭相应的泵，以维持水位在设定范围内。
四、影响因素1. 给水水质：给水水质的变化会影响水位的测量和控制，特别是在使用压力法进行水位测量时，水质的差异会影响其压力的变化，进而影响水位的准确性。
2. 锅炉负荷变化：锅炉负荷的变化会影响水位的变化，特别是在大幅度负荷变化时，水位的波动会显著增加，对水位的测量和控制提出更高的要求。
3. 设备故障：设备故障会对水位测量和控制造成严重影响，液位控制器、传感器等关键设备的故障会直接导致水位测量和控制的失效。
关于汽包水位测量问题
关于汽包水位测量问题汽包水位测量。
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。
汽包水位测量。
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“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。
差压式汽包水位计测量及补偿论述
差压式汽包水位计测量及补偿论述1.前言汽包水位是锅炉运行中一个重要的监控参数。
它间接的反映了锅炉蒸汽负荷与给水量之间的平衡关系，维持汽包水位正常是保证锅炉和汽轮机安全运行的必要条件。
汽包水位过高，会影响汽包内汽水分离器的正常工作，造成出口蒸汽水分过多而使过热器管壁结垢，容易烧坏过热器。
汽包出口蒸汽中水分过多，也会使过热汽温产生急剧变化，直接影响机组运行的安全性和经济性。
汽包水位过低，则可能破坏锅炉水循环，造成水冷壁烧坏而破裂。
汽包水位测量装置按照测量原理分为三种：带工业电视的双色水位计；电接点水位计和差压水位计（分单室平衡容器和双室平衡容器两种）。
发电厂中差压水位计一般用于汽包水位的自动调节和锅炉MFT保护，因此它测量的准确性和可靠性直接影响到锅炉运行的稳定性和安全性。
2.差压式汽包水位计测量原理差压式水位计是利用水位高度变化转化为差压变化的原理，其测量示意图如图1所示。
差压式水位计平衡容器在测量筒侧的参比水柱作为测量水位的正压头，是一个变化较小的定值（由于水为不可压缩流体，因此仅随参比水柱的平均温度变化而变化）；连接平衡容器水侧的一段作为测量水位的负压头，是随着汽包水位变化而变化的。
这两个压头之差P，即反映出汽包水位所处的位置。
3.补偿计算L：汽水连通管距离H0：0水位与负压管高度差h：汽包水位r s、r a、r w：蒸汽、凝结水、饱和水密度正压取样处为凝结罐与汽包中蒸汽相连，凝罐中蒸汽凝结下来后变成水，它是一腔死水，密度为r a ，其密度与环境温度有关。
变送器差压：[]s w a r H L r H r L P ⨯-+⨯-⨯=∆)( s s w a r H r L r H r L ⨯+⨯-⨯-⨯= )()(s w s a r r H r r L ---= ∵ h H H +=0∴ ))(()(0s w s a r r h H r r L P -+--=∆ )()()(0s w s w s a r r h r r H r r L -----= → sw s w s a r r Pr r H r r L h -∆----=)()(0)(1))((210b b p f p f L P H ⨯⨯-∆--= 其中：s a b r r p f -=)(1、s w b r r p f -=)(2 单位：H 、L （mm ）、P ∆（mm O H 2）查<水和水蒸汽参数表>，取得凝结水、饱和水、饱和蒸汽的比容，取倒数求得密度， 代入s a b r r p f -=)(1和s w b r r p f -=)(2，见下表：10001000)(1⨯⨯-=-=汽凝凝汽汽凝ννννρρb p f10001000)(2⨯⨯-=-=汽水水汽汽水ννννρρb p f4.《二十五项反措》中对汽包水位测量的要求8.2.2 汽包水位计水侧取样管孔位置应低于锅炉汽包水位停炉保护动作值，一般应有足够的裕量(对于300MW及以上机组，应有30mm左右的裕量)。
汽包水位测量原理
1 前言汽包水位是表征锅炉安全运行的重要参数，但由于水位取样系统内工质温度低于汽包内的工质温度，因此水位测量的指示与汽包内水位的实际高度总是存在着一个高度差，该差值称为冷缩量，且由于不同水位计测量原理不同和水位取样系统内工质温度不同，该冷缩量也不尽相同。
导致各水位计显示值间偏差不一，有的甚至达到100mm以上，这就使得汽包水位测量的准确性与汽包水位偏差问题的解决，成为火电机组汽包炉安全经济运行的难题。
笔者根据在探讨解决方案的过程中的实践与体会，着重对汽包水位计因测量公式产生的误差进行了分析，探讨了提高差压式水位测量精度的一些技术措施，供同行在运行维护检修中参考。
2 汽包水位计算公式误差分析图2为舟山电厂汽包水位测量单室平衡容取样管的安装示意图。
正压侧仪表取样管从单室平衡容器引出，负压侧从下侧取样孔引出，引出后都按1:100向下倾斜延伸1m以上。
取样管延伸的目的是让平衡容器内的热量沿取样管传递，使取样管垂直段（参比水柱）接近环境温度。
当正、负压侧取样管内的水温度均为环境温度时，它的密度则是环境温度与汽包压力的函数，这样可以减少环境温度变化对汽包水位测量精度的影响因数。
2.1差压式水位计算公式的推导根据图2推导水位的计算公式如下：在实际应用中为参比水柱值小，故常省略，则公式（1）可简化为：式中：为参比水柱（侧水柱）冷水密度；为参比水柱（侧水柱）平衡容器内热水平均密度；为汽包内饱和水密度；为汽包内饱和蒸汽密度；g为重力加速度；为0水位线到负压侧取样管的长度；为在CRT上显示的汽包水位。
2.2 汽包水位计算公式误差分析由于冷水密度大于平衡容器内热水平均密度，值大于0，故由公式（2）计算的水位比实际水位要高一些，其误差为：根据图2，平衡容器安装尺寸L＝1083mm，＝400mm，l=220mm。
当汽包额定压力为15.4Mpa时：饱和水密度＝594.0kg/m3饱和蒸汽密度=101.9kg/m3冷水为40℃时密度＝998.9kg/m3平衡容器内热水平均密度，热水温度为200℃时，＝875.0kg/m3，热水温度为140℃时，＝933.5.0kg/m3。
锅炉汽包水位计的工作原理
锅炉汽包水位计的工作原理
锅炉汽包水位计是用来测量和监控锅炉汽包的水位高度的仪器。
它的工作原理基于液体的浮力和压力传感器的测量。
一般而言，锅炉汽包水位计由测量组件、显示器和控制系统组成。
测量组件通常由一个浮子和一个浮子杆组成。
当锅炉水位升高时，液体将进入锅炉汽包，并抬高浮子。
浮子上的浮子杆通过连杆与显示器和控制系统相连。
浮子杆的位置将随着水位的变化而改变。
显示器通常是一个刻度板或数字显示屏，用来显示当前的水位高度。
控制系统会根据测量到的水位高度来进行相应的控制操作，例如自动调节给水阀以保持合适的水位。
有一种常见的锅炉汽包水位计是浮子式水位计。
它使用了浮子和浮子杆的原理。
当锅炉水位升高时，浮子被抬高，浮子杆会推动指针或传感器来显示水位高度。
这种类型的水位计可以用于低压锅炉。
还有其他类型的锅炉汽包水位计，例如雷达水位计和超声波水位计。
它们使用雷达或超声波技术来测量水位高度，并将结果显示在屏幕上。
总之，锅炉汽包水位计的工作原理是通过浮力和压力传感器来测量水位高度，并将结果显示在显示器上。
控制系统可以根据测量结果采取相应的措施来确保锅炉的运行安全和高效。
第10章 汽包水位测量
∆ρ s − 1 )( ρ w 5 − ρ a ) g + ( ρ w 5 − ρ s 5 ) g ∆ρ w
∆ρ s l = ( L − H 0 )( 1 − ) ∆ρ w
式中：ΔρS=ρSe-ρS5;ΔρW=ρWe-ρW5。
第10章 汽包水位测量
• 重量水位：将水位上、下联管间的测量段上的汽 水混合物密度，折合成汽包工作压力下饱和水密 度时相应的水位。
§10.1 云母水位计
1 水位计结构 水位计采用连通管原理制成。 水位计的观察窗是用云母制作的，四周用螺栓紧 固。
石英管式水位计
三窗式水位计
2 测量情况
• 当水位计中水的密度等于饱和水密度时，水位计 的水位即是重量水位。 • 水位计放置在汽包外，由于散热，使水位计中水 柱温度低于饱和水温度。说明水位计的水位已不 是重量水位，指示偏低Δh。
• 平衡容器输出差压变化范围应满足差压计测量范围的要求， 即在汽包压力最低情况下（ρW-ρS最大，Δp最大），水 位最低时（水位与差压成反比），平衡容器输出差压最大。 此差压最大值应等于差压计的差压测量上限Δpmax,有： Δpmax=(L-l)ρW5g+lρag-LρS5g (2) 联立求解式（1）和式（2）得
(Δh+h)ρWg=hρ1g+ΔhρSg
ρ1 − ρ w ∆h = h ρw − ρs
随着水位计中水的温度降低，ρ1增大，Δh增大， 即水位指示偏差增大。
§10.2 差压式水位计
将汽包水位通过平衡容器转换为差压信号，用差 压计测量出差压的大小，求出水位的高低。 1 双室平衡容器 1）作用 将水位变化转换为压差变化。 2）测量原理 水位计标尺的分度为+ΔH— 0 — -ΔH 正常水位H0时为“0”水位，高于正常水位时为正改进后的平衡容器结构如下。
汽包水位测量系统常用的汽包水位计有哪些
汽包水位测量系统常用的汽包水位计有哪些差压式水位计目前还是汽包水位测量的主流，它结构简单、安全可靠、费用低廉，但也存在着测量精度较低、维护麻烦等问题。
差压式汽包水位计的工作原理是通过把水位高度的变化转换成差压的变化来测量水位的，准确测量的关键是水位与差压之间的准确转换。
图１为典型的差压式汽包水位计原理图，采用的是单室平衡容器式。
近十几年来，在汽包水位测量方面也出现了不少新技术、新产品，如下介绍。
1、电容式水位计电容式液位计是采用测量电容的变化来测量液面的高低的。
它是一根金属棒插入盛液容器内，金属棒作为电容的一个极，容器壁作为电容的另一极。
两电极间的介质即为液体及其上面的气体。
由于液体的介电常数e1和液面上的介电常数e2不同，比如e1＞e2，则当液位升高时，电容式液位计两电极间总的介电常数值随之加大因而电容量增大。
反之当液位下降，e值减小，电容量也减小。
所以，电容式液位计可通过两电极间的电容量的变化来测量液位的高低。
优点：利用水、汽电容不一致原理直接测量液面，能减少偏差。
缺点：价格偏高于差压式水位计、适应低压、中汽包、对于重型燃气轮机的高压汽包存在一定的温度过高，导致设备损坏的风险，同时汽包内液面和下降管中液面水位也存在环境温度引起的水汽界面模糊的偏差。
2、导波雷达水位计导波雷达液位计是依据时域反射原理为基础的雷达液位计，导波雷达物位计发出高频脉冲沿着导波组件传播，当雷达波遇到被测介质时，由于介电常数发生突变，引起部分脉冲波的反射，并沿着导波组件还回。
由于雷达波的传输速度是恒定的，因此雷达物位计只要计算出发射与接收雷达波的时间间隔，就可以计算出液位空高，量程减去空高就是实际液位高度。
优点：利用导波雷达反射原理测量，测量精度较高，使用便捷，能减少偏差。
缺点：价格明显高于差压式水位计，适应低压、中汽包，对于重型燃气轮机的高压汽包同样存在一定的温度过高，导致设备损坏或寿命大幅缩短的风险。
3、内置式差压水位计内置式差压水位计本身工作原理和差压式水位计式一样的，不同的是将取压装置安装在汽包内部，以此来消除由于汽包内外温度差别引起的密度差。
汽包液位计的工作原理
= (l − H 0 − ∆ H ) ρ w g − ( L − H 0 − ∆ H ) ρ s g + ( L − l ) ρ a g NhomakorabeaY=
∆p L − H 0 − ∆H L − H 0 ∆H = = − ∆p ' L1 L1 L1
可看出，两差压信号经过处理计算后得到的信号Y只与平衡容器的结构尺 寸和水位有关，而与汽包工作压力无关，达完全消除了工作压力的影响。
二、差压水位的压力校正 1.校正原理 差压水位的压力校正是指对简单平衡容器或双室平衡容器输出 1.校正原理 的差压信号，通过引入汽包压力信号进行一定的校正计算，从而消除压力对测量 影响的一种补偿方法。 对于双室平衡容器，输出
液位测量 第一节 液位测量概述
一、概述 在工业生产过程中，液位往往是很重要的控制参数。对于一般储液装置内所 储存液体的多少对生产过程的影响是不可忽视的。比如火电生产过程中的锅炉汽 包内的水位就直接影响汽水系统循环的效果以及送出蒸汽的质量。 二、液位测量的方法 1.浮力式 1.浮力式
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
4.双差压平衡容器 为了进一步改善结构补偿式平衡容器的特性，近年来已研制出了双差压结构 补偿式平衡容器，其中一种结构形式如图所示。 图中的平衡容器输出的差压 ∆p = p − p 为信号差压，∆p' = p − p' 为补偿差压。
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汽包水位计种类及测量原理
根据《防止电力生产事故的二十五项重点要求》，锅炉应至少配置两个彼此独立的就地汽包水位计和两支远传汽包水位计，并应采用两种以上工作原理共存的配置方式，以保证在任何运行工况下锅炉汽包水位的正确监视。
结合现场实际，介绍下集控作业区锅炉汽包水位计种类及测量原理。
（一）锅炉汽包水位计种类：
1、就地双色水位计
2、电接点水位计
3、差压式水位计
（二）锅炉汽包水位计测量原理：
1、就地双色水位计
根据水与蒸汽对光的折射率不同，实现双色显示水位。
由发光二极管发出红、绿两种颜色的光从不同角度照射到水位计腔体内，水位计腔体断面程梯形，腔体内为蒸汽时近似于透镜，红色光直接通过水位计腔体，绿色光直接照在水位计腔体内壁上，摄像机观察到的是红色。
腔体内为水时相当于梯形棱镜，红色光进入腔体被折射到腔体内壁上，绿色光进入腔体被折射直接通过，摄像机观察到的是绿色。
以此来达到双色显示水位（水为绿色，蒸汽为红色）。
水位计腔体通过云母片及平面镜等组件密封。
示意图及原理图如下：
2、电接点水位计
由于水和汽的导电性能差别极大，汽阻远大于水阻，电接点与测量筒绝缘，当测量筒内水位没过电接点后，电接点与测量筒底部的公共端电阻变小，通过二次表进行转换后，以发光二极管和数码的形式显示水位值。
3、差压式水位计
采用差压变送器测得高、低压侧取样管内液柱高度差（L-H）转换成差压信号，传送至DCS经过计算得出。
L为参比水柱，高度固定不变，H为汽包内液位高度。
单台锅炉配置三套差压式水位计，传入DCS通过三取中间值参与水位自动调节。
示意图如下：。