锅炉差压式水位计原理

差压式汽包水位测量装置主要由水位—差压转换容器(平衡容器)、压力信号表管及差压计3部分组成。其工作原理是将水位的高、低信号转换为差压信号实现测量。平衡容器是测量装置的感受部件，分为单室与双室两种。以单室平容衡器的工作原理为例来说明其工作原理，如图1所示。

由于汽包内的饱和蒸汽在冷凝筒内不断散热凝结，筒内液面总是保持恒定，所以正压管内的水柱高度是恒定的。负压管的水柱高度则随汽包水位的变化而变

化。这时，差压可按以下公式计算：

式中 H

——汽包重力水位；

w

——冷凝筒中水的密度；

ρ

1

ρ′、ρ″——汽包压力下饱和水、汽的密度；

g——重力加速度。

当h、ρ′、ρ″、ρ

为定值时，由正、负压引入口得到的差压信号与汽

1

包水位的变化成线性关系：水位愈高，差压值愈小；水位愈低，差压值愈大。

2.1.2 汽包压力对汽包水位测量的影响

由于ρ′、ρ″的变化影响水位测量结果，而ρ′、ρ″与汽包压力有函数关系，因此汽包压力的变化也将影响差压式水位计的测量结果。由水蒸汽状态

图(或表)得知，(ρ

－ρ″)、(ρ′－ρ″)与汽包压力p有近似的线性关系。

1

以单室平衡容器为代表

公式：

ΔP=P+-P-

=ρ凝*g*L-ρs *g*（L-（h0+h））-ρw *g*（h0+h）

即：

h=（（ρ凝-ρS）*g*L-ΔP）/（ρW-ρS）*g

式中： h——水位（单位：m）

ΔP——差压（单位：Pa）

ρw——饱和水密度（单位：kg/m3）

ρS——饱和蒸汽密度（单位：kg/m3）

ρ凝——汽包外水柱密度（单位：kg/m3）

g——重力加速度

汽包压力按表压计算；汽包水位按差压（Pa）值计算，若原为mmH2O，则换算关系为：1mmH2O=9.8Pa≈10Pa