水箱压力的测量

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1、水箱压力的测量摘要：测量水箱压力可通过一下三个例子：1.水箱压力检测用流体解决方案：液体传感器需要一 种介质相容的固体压力传感器.传感器的压力范围取决于必须检测的水塔或水箱的高度.2.直流 锅炉启动时除氧器水箱压力变化动态特性的仿真研究：应用质量守恒定律和能量守恒定律，导出 了直流锅炉启动时除氧器水箱压力变化动态特性微分方程式，将其用于300MW直流锅炉除氧器 水箱压力飞升速度的仿真计算，并定量分析了影响压力飞升速度的主要因素。关键字：水箱;直流锅炉;除氧器；压力检测；压力传感器引言：水箱控制系统已不仅仅局限于大型的电厂、煤炭、钢铁等大型企业领域，它以自身的自 动化控制系统的安全优势，已经慢慢

2、深入到一些民用水箱产品。但是目前阶段，它的成本还很高。 通过水箱动态压力计量测试在电力系统中的应用分析，对动态压力计量测试在电力工业的发展和 前景作了展望，水箱压力测量有大规模推广的前景。我国仍然处于生产型发展中国家，所有几乎 在能源相关的所有领域中，通过水箱压力的测量是必不可少的，即使是发达国家也不例外。它性 能的优良与否关系直接关系到企业的生产安全和效益。同时对提高我国电站辅机设备的设计水平 和运行可靠性都具有较大的意义.1.水箱压力检测用流体解决方案1.1水箱压力检测方案的理论介绍液体传感器需要一种介质相容的固体压力传感器.传感器的压力范围取决于必须 检测的水塔或水箱的高度.本文所描述的

3、方法是用EG&G IC Sensors公司90型不锈 钢膜片015psig传感器检测水箱或水塔中水的高度.由于大的化学液体容器或水箱 一般安装在“油罐场”外边，所以对于液面检测，只向数字化系统提供一个模拟接口 是不够的.这是因为用来连接系统所需要的极长导线会导致IR下降、噪声和模拟信号 的其他恶化问题.解决方案是一种在传感器上变换模拟-数字信号的系统.在此应用场 合，采用了 “液体高度-频率变换器”.1.2检测方案的理论分析系统的模拟前端包括供电给系统的LT1121线性稳压器.LT112是一个带关断功 能的微功耗、低压降线性稳压器。对于这种电路或其他电路的微功耗应用，通过单电 源脚关断整个系统

4、的能力允许系统只在取数据时（也许每小时取一次）工作,而节省 了电源。LT1121把12V变换为9V，供电给系统。12v可从市电或电池中得到。LT1034 与UID用来为压力传感器提供1.5mA电流源。参考电压由R4.R5.R6和10K电位器分 压。这用来补偿输出放大器，使得信号不会因电源变化而变动。运放U1A和U1B用来 放大桥路的压力传感器输出，并向U2A提供差分信号。压力变化不依赖于水塔的直径, 所以一个液体容器产生的输出电压与高度相同的水塔的输出电压是相同的。电路的其 余部分便于在长距离上传输模拟数据。该电路从0v到5v中取-dc输人，并且把它变 换为一频率。对于图1中的压力电路，这相当

5、于大约0hz-5khz的频率。图2中的电压 一频率变换器具有非常低的功耗,0.02%线性度、60ppm/C漂移和40ppm/v电源抑制。 在工作时,c1用来切换由Q5.Q6和100PF电容器组成的电荷泵，以在0V时保持其负输 入。LT1004和相关元器件组成电荷泵的温度补偿参考。100PF电容器充电到一固定电 压。因此重复频率是电路保持反馈的唯一自由度。比较器c1以与输入电压导出电流 完全成比例的重复频率将均匀的电荷单元泵送到它的负输人。这一动作保证电路输出 频率由输入电压精确而单独确定。该电路采用一种后接有分频器的100MHZVCO来代替 10MHZ振荡器。这种选择的原因是用此 方案（在VC

6、O输出端接分频器）可以得到较高 的频率稳定性。这种配里也可大大减少相位噪声.另一个重要的特性是,TTL兼容的 输出可用来连接通用的数字电路。此外，用一个预定标器或分频器隔离振荡器与电路 负载。所用的相位比较器是MC145151-2,它在环滤波器的输出端产生VCO控制电压信 号。调谐VCO到约100MHz变化范围比较小。所产生的频率用SP8680B预定标器进行 10分频。两个信号即10MHz参考时钟和PLL环频率加到比较器MC145151-2上.这两 个输人信号通过两个可编程计数器。参考频率被2410分频，环频率被4819分频。振 荡器使用2N2222,它 是在50和100MHz频率之间最常用的

7、晶体管。电路中的所有元 件都由5V电源供电。2.直流锅炉启动时除氧器水箱压力变化动态特性的仿真研究2.1实验研究的介绍直流锅炉无论在何种方式下启动（冷态、温态、热态），都需要有专用的启动旁路 系统.启动旁路系统除了保证进人汽轮机的蒸汽品质符合规定的要求外，还 要最 大可能地回收热量.因此从启动分离器出来的疏水，通常部分或全部进人除氧器水箱 以回收热量.由于启动分离器压力很高，而除氧器工作压力较低，一般小于1.5MPa, 因此大量高压疏水进人除氧器水箱会引起水箱内压力飞升，从而影响除氧器工作的安全性和可靠性.国外在启动旁路系统的设计中大量使用了计算机仿真模拟技术，如 SULZER公司开发的直流锅

8、炉启动特性仿真软件“ANFAR”，可模拟在给定压力条件下 冷态(零压)、温态(6MPa)、热态(10MPa)启动时，启动分离器的产汽量、疏水量、除 氧器水箱压力等的动态特性，其先进的设计手段极大地提高了启动旁路系统的安全 性和经济性.由于受技术转让范围的限制，我国没能引进这方面的仿真计算软件，因 此探讨除氧器水箱内压力飞升速度的计算方法，可以加速发展我国的直流锅炉启动 特性仿真技术。2.2压力变化动态特性的理论分析当由于外界原因使除氧器水箱内进人的热量和排出的热量不平衡时，其压力就会发生 变化.压力变化的速度与进人除氧器水箱的疏水量、疏水压力、除氧器水箱内工质的 质量、压力、水温以及除氧器水箱

9、金属的蓄热能力等因素有关.除氧器水箱的质量、 能量平衡情况如图l所示。1.27MPa;质量、能量平衡图有效水体积 115 m32.3除粮水设计压力设计温度水箱总体积2.4研究总结191C;143.5 m3;正常水位时汽空间 28 m3除氧器水箱安全阀整定压力1.275 MPa导出除氧器水箱内压力变化动态特性微分方程，是进行仿真模拟计算的第一步.对 该方程进行积分运算，即可获得启动过程中除氧器水箱内压力变化的动态规律，这对 提高我国电站辅机设备的设计水平和运行可靠性都具有较大的意义.本文在理论推导 中作了 3条假设，但在实际运行中，这3条假设条件不可能全部满足，因此会对仿真 计算带来一定的误差。

10、参考文献.小型不锈钢压力传感器与腐蚀介质相容传感器可提供二倍于常规产品的特性 J.今日电子.1999(04).范存杰.BPR-3型压力传感器使用中应注意的几个问题J.固体火箭技术. 1995(03).白韶红.从Transducers97看压力传感器动向J.电子仪器仪表用户.1999(02).杨谨福.硅在压力传感器中的应用J.稀有金属.1986(01).张大有.侧面安装使用的压力传感器用激波管进行动态特性校准的方法研究 J.宇航计测技术.2004(06).柳玉平.浅谈压力传感器在油库现代化管理中的应用J.石油商技. 1995(06).赵建才，万德安，何珊，江小军.拉-压力传感器线性度的有限元分析

11、J.传 感器技术. 2001(12).从恒斌，马彦.国外传感器技术的发展及智能化趋势J.黄金学报.1995(02).孙以材，范兆书.压力传感器的选用与设置J.电气时代.2000(06).葛松扬，郭红，吴久峰，黄羡环.万能轧机压力传感器安装精度变化对传感器 寿命的影响J.中国设备工程.2004(11).黄承憋.锅炉水动力学及锅内传热.北京:机械工业出版社，1982.章臣越.锅炉动态特性及其数学模型.北京:水利电力出版社，1976. Hirsch C. Numerical Computation of Internal and External Flows.Guildford:John wiley & sons, 1988.前苏洛克辛HB主编锅炉机组热力计算标准方法北京锅炉厂设计科译 北京：机械工业出版社，1976