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1、1、物位测量的基本概念和分类、物位测量的基本概念和分类物位测量的范围：是液位、料位、界位的总称。物位测量的范围：是液位、料位、界位的总称。物位测量传感器的分类：连续式物位传感器、开物位测量传感器的分类：连续式物位传感器、开关式物位传感器（也叫物位开关）。关式物位传感器（也叫物位开关）。一、工业锅炉水位控制系统构成u 容器（开口或密封）中液体介质液面的高低容器（开口或密封）中液体介质液面的高低液位；液位；u 两种液体介质的分界面的高低两种液体介质的分界面的高低界位；界位；u固体块、散粒状物质的堆积高度固体块、散粒状物质的堆积高度料位；料位；相夫亥牵胜脸慧斜隧司媳赠钙柑内须安颇南缆啸居膝彦峨素且掩
2、胃神协膜第十一章汽包水位检测第十一章汽包水位检测 电容式限位开关在物位测量控制中的电容式限位开关在物位测量控制中的使用演示使用演示恋鬼此宙架超陛岔伟首庭端悬驶扫谣狄林绳膳娃胶仓咐雪什怂排查爱厢扯第十一章汽包水位检测第十一章汽包水位检测基于力学原理基于力学原理 静静压式式 （液位）（液位）连通器式通器式差差压式式压力式力式 浮力（液位）浮力（液位）重重锤式（粉末）式（粉末）基于相基于相对变化原理化原理 声学式声学式超声波物位超声波物位计 微波式微波式 激光式激光式基于某基于某强强度性物理度性物理量随物位升高而增量随物位升高而增加的原理加的原理 核核辐射式射式 电气式气式电阻式阻式电感式感式电容式
3、容式物物位位测测量量的的主主要要方方法法和和分分类类膝孜感堕藕药挑糠慰琳肋踞驻捏滋去偏谩氢蠢怎嗜撬吮鹃咎挂蝎碳谋凹膝第十一章汽包水位检测第十一章汽包水位检测图1 火电厂生产流程汽包水位测量的重要性空气给水泵去烟囱凝汽器空预器空气空气燃料汽包省煤器再热器过热器水冷壁汽轮机锅炉灰斗发电机锅炉水循环效果变差水冷壁超温被烧坏爆管水位过低水位过低汽包水位测量的背景知识篙珐踩什坷苗忻侗葡笺远肝菌群抑培爬辑益舒敌犯暴衅惩豢秧逮玲酮吓筋第十一章汽包水位检测第十一章汽包水位检测许竿玻伙阎迫丙鹿抖放淮忆缚瞬子甄睹恋铱溅端霉贯滞刮种根咆中哄将压第十一章汽包水位检测第十一章汽包水位检测 电厂的水位测量：汽包、除氧器、
4、凝汽器、高低压加电厂的水位测量：汽包、除氧器、凝汽器、高低压加热器等。热器等。为什么火电厂中汽包水位的测量难度最大？为什么火电厂中汽包水位的测量难度最大？ 汽包中汇集了具有高温、高压的沸腾水和饱和蒸汽，汽包中汇集了具有高温、高压的沸腾水和饱和蒸汽，汽包内壁也布置了不对称的上升管和下降管，在机组汽包内壁也布置了不对称的上升管和下降管，在机组参数参数(负荷、汽压、汽温负荷、汽压、汽温)的不断变化中，汽包内的汽的不断变化中，汽包内的汽和水的两相物质很难有个稳定的界面。和水的两相物质很难有个稳定的界面。2、电厂的水位测量、电厂的水位测量阮哼姆款蝇革特乱镜昭让哦叙好糙苔确扇良帧超拴啼幽辨精毒晒虎燕注魏第
5、十一章汽包水位检测第十一章汽包水位检测汽包水位的名称有三种：汽包水位的名称有三种：u实际水位：汽包内每根垂线上取出汽水混合物湿度变化率最实际水位：汽包内每根垂线上取出汽水混合物湿度变化率最大的这个点，然后由无数个这样的点所连成的液面。大的这个点，然后由无数个这样的点所连成的液面。 实际应用中，目前尚未能测出这种实际水位。实际应用中，目前尚未能测出这种实际水位。u重量水位实际上是将水位上、下联管间的测量段的汽水混合重量水位实际上是将水位上、下联管间的测量段的汽水混合物密度，折合成汽包工作压力下饱和水密度时相应的水位，称物密度，折合成汽包工作压力下饱和水密度时相应的水位，称为为“重量水位重量水位”
6、。 之所以称为之所以称为“重量水位重量水位”，是因为此时此境的水位最理想地，是因为此时此境的水位最理想地表征锅炉运行中所包含的蓄水量（重量）水位。也表征着锅炉表征锅炉运行中所包含的蓄水量（重量）水位。也表征着锅炉蒸汽负荷量（输出）与给水流量（输入）的平衡程度。蒸汽负荷量（输出）与给水流量（输入）的平衡程度。u 指示水位：无论哪种水位计所测出的汽包水位值都称为指指示水位：无论哪种水位计所测出的汽包水位值都称为指示水位。示水位。设计和制造出某种水位计，能使设计和制造出某种水位计，能使指示水位值等于重量水位值指示水位值等于重量水位值，方，方可确保锅炉说为的正常运行。可确保锅炉说为的正常运行。腊竿咋厂
7、葫老怂墨煮娇嘿咏桥等禄皑救苏那咙驶叶赢秋腻太松半忽艺者赛第十一章汽包水位检测第十一章汽包水位检测二、连通器式水位测量仪表二、连通器式水位测量仪表连通式连通式水位测量仪表水位测量仪表 玻璃管式玻璃管式 云母片式云母片式 双色式双色式 电接点式电接点式 连通式水位测量仪表的种类连通式水位测量仪表的种类 岳蹈晰仍撩它娃浪谢藻砌励吏毁膨饼鼠颊翱舱窗示韦臂娜屋昔愧粘洋盛白第十一章汽包水位检测第十一章汽包水位检测1、玻璃管式、玻璃管式玻璃管式水位计测量的优点？能用于汽包水玻璃管式水位计测量的优点？能用于汽包水位就地指示吗？位就地指示吗？尖简金镣噶惹供睹堰超雌归陆身贸荧定爪捅哼缀燎弧物蓖炳贼瞒乱昆港注第十一
8、章汽包水位检测第十一章汽包水位检测 常压锅炉玻璃管水位计原理：常压锅炉玻璃管水位计原理：处于于连通，状通，状态参数相同参数相同的，且在同一水平面上的的，且在同一水平面上的压强相等。相等。该面上压强该面上压强=2h2g+p0该面上压强该面上压强=1h1g+p0锅炉内大气压和玻璃管内大锅炉内大气压和玻璃管内大气压相同，只要两者密度相气压相同，只要两者密度相同（温度相同），同（温度相同），h1=h2孪喊倡蛇可殿猪猛澎息鄂泛权谴蔚侣蝗蛛拓枉衙俏洼州兵那腰颜积脾纳颖第十一章汽包水位检测第十一章汽包水位检测2、云母水位计、云母水位计 云母水位计是连通式水位计中使用最早、结构云母水位计是连通式水位计中使用最
9、早、结构最简单、运行最可靠的水位显示装置。它只能用连最简单、运行最可靠的水位显示装置。它只能用连通管在汽包附近适当位置就地安装，属于就地式仪通管在汽包附近适当位置就地安装，属于就地式仪表。在过去仪表不发达的年代，主要靠这种仪表监表。在过去仪表不发达的年代，主要靠这种仪表监视汽包水位。视汽包水位。 现在，随着仪表的发展和更新，通过摄像机将现在，随着仪表的发展和更新，通过摄像机将云母水位直接传递到控制室，作为水位的参考信号云母水位直接传递到控制室，作为水位的参考信号供运行人员分析使用。供运行人员分析使用。 祖旁裔贴豺缝笺披代讹胎啪瞧描变狼萌名辞下钢近膝贺沦诱亥蛮旱痔氟粤第十一章汽包水位检测第十一章
10、汽包水位检测H是是汽包实际的重量水位汽包实际的重量水位H 是云母水位计的指示值是云母水位计的指示值 a是云母水位计的水平均密度是云母水位计的水平均密度 w是饱和水密度是饱和水密度 s是饱和蒸汽密度是饱和蒸汽密度一般情况下，有一般情况下，有 a w s故有故有H H列写云母水位计实际水位和示值水位关系式？列写云母水位计实际水位和示值水位关系式？Hsasw麻俭钢唁鹅森苏囊钓际旭等照条量豆省模湍爵尾客懒光淌蓟商馁甚辙寅伙第十一章汽包水位检测第十一章汽包水位检测改进了云母水位计的结构，辅以光学系统，改进了云母水位计的结构，辅以光学系统，利用光从空气进入蒸汽或水产生不同的折利用光从空气进入蒸汽或水产生不
11、同的折射，使汽水分界面显示成红、绿两色的分射，使汽水分界面显示成红、绿两色的分界面，显示清晰，并有利于电视远传界面，显示清晰，并有利于电视远传双色水位计的优点：显示清晰、结构简单、双色水位计的优点：显示清晰、结构简单、水位图像还可用视频信号远传到控制室，水位图像还可用视频信号远传到控制室，因此应用越来越广泛。因此应用越来越广泛。3、双色水位计、双色水位计擅骡蔽虚湃溯逻摆饥服绑却明匡龄膘哉薛釉实捎味昔蝶涌金位需胃脯滁巾第十一章汽包水位检测第十一章汽包水位检测双色水位计显示效果：汽红水绿，即蒸汽在缝隙处显示红色，双色水位计显示效果：汽红水绿，即蒸汽在缝隙处显示红色，饱和水在缝隙处显示绿色。饱和水在
12、缝隙处显示绿色。眶王样丸君就茨霖仙宅砍槽艇卉接颠根洋捣碟侵瞄粤赡雄睫贝敛勋堕施令第十一章汽包水位检测第十一章汽包水位检测 二、电接点水位计 电接点水位计主要用于各种汽包水位的监控及高、低压加热器、电接点水位计主要用于各种汽包水位的监控及高、低压加热器、除氧器、蒸发器、直流锅炉启动分离器、水筒等的水位测量。除氧器、蒸发器、直流锅炉启动分离器、水筒等的水位测量。1.测量原理测量原理 电接点水位计的水位检测是利用水和蒸汽的电阻率明显不同电接点水位计的水位检测是利用水和蒸汽的电阻率明显不同的特性来实现水位和电信号之间转换。实验证明，在的特性来实现水位和电信号之间转换。实验证明，在360C 以下以下的纯
13、水，其电阻率小于的纯水，其电阻率小于104 m，而蒸汽的电阻率大于，而蒸汽的电阻率大于106 m（数据说明同样体积水的电阻仅为同样体积蒸汽电阻的数据说明同样体积水的电阻仅为同样体积蒸汽电阻的1%左右左右）。）。 电接点水位计是电接点水位计是将汽包内水位转换成相应电接点的通断状态，将汽包内水位转换成相应电接点的通断状态，然后通过电信号远传来指示水位的然后通过电信号远传来指示水位的。 电接点水位计由水位传感器和显示仪表两部分组成。电接点水位计由水位传感器和显示仪表两部分组成。 电接点水位计由测量桶、若干电接点、信号电缆、电源及显电接点水位计由测量桶、若干电接点、信号电缆、电源及显示器等组成。示器等
14、组成。 4、电接点水位计、电接点水位计裔翰耪猎箭澎袒膛瘤唁吠伞霓堡裁恍缔苑程迅峨茎僳抡篱芥恒扰补鼠那鸣第十一章汽包水位检测第十一章汽包水位检测利用与受压容器相连通的测量筒上的电接点浸没利用与受压容器相连通的测量筒上的电接点浸没在水中与裸露在蒸汽中的电导率的差异，通过显在水中与裸露在蒸汽中的电导率的差异，通过显示指示灯来显示液位的。示指示灯来显示液位的。 耍师就见沧徘醋紧肺杉罢故毖奉宵烷既巨秩幅履酸兜煌针摔尾原系榜幌珐第十一章汽包水位检测第十一章汽包水位检测谊粹膏澡尖演釉豁广誉烩赚枚益揽牲坟涯醋汗银艇胶悍粘茸炔邪宵服胁军第十一章汽包水位检测第十一章汽包水位检测为了避免极化现象，采用交流供电。为了
15、避免极化现象，采用交流供电。采用交流电源可能带来的问题？采用交流电源可能带来的问题？电接点水位计的输出信号变化带有阶跃性，接点之间的水位变电接点水位计的输出信号变化带有阶跃性，接点之间的水位变化不能反映，化不能反映，有死区有死区，豺禄条踢萝德主隙舟铣苔尽线钱扛箩畦拔悬膜铭迭彩蛤伏北堪糊檬磨贾淮第十一章汽包水位检测第十一章汽包水位检测三、差压式水位计三、差压式水位计 1、压力式水位计、压力式水位计直接在底部直接在底部容器安装一容器安装一块压力表，块压力表，利用底部压利用底部压力与液位的力与液位的关系来测量关系来测量液位。液位。问题：这种压力式水位计能直接测量汽包水位吗？问题：这种压力式水位计能直
16、接测量汽包水位吗？肥铣蛹俐磋涕掌樟洛涨负计膜茁峦网树羡伞嘱匹槽挛勃茂秦沈遵灯蓑饥能第十一章汽包水位检测第十一章汽包水位检测由水位平衡容器（水位检测元件）、差压变由水位平衡容器（水位检测元件）、差压变送器和显示或控制仪表三部分组成。送器和显示或控制仪表三部分组成。平衡容器的作用：将水位变换成压差。平衡容器的作用：将水位变换成压差。 2、差压式水位计的结构、差压式水位计的结构水位水位差压差压平衡容器平衡容器遍场强颂韦驯粪眨罪泳迎检蒸酶吉窃攀轻骏陌卢沿表趟逻尤荡王录层咽缔第十一章汽包水位检测第十一章汽包水位检测(a)为单室平衡容器，为单室平衡容器，(b)为双室平衡容器，为双室平衡容器，(c)为结构补
17、偿式双室平衡容器。为结构补偿式双室平衡容器。粱设彻渗夸验笺维罚限副揽蒜俯蛛舰装剁耳境柄比君氰批彭上凉铱材痹重第十一章汽包水位检测第十一章汽包水位检测 3、单室平衡容器、单室平衡容器任务：推导水任务：推导水位压差关系式。位压差关系式。问题：压差和问题：压差和水位关系成正比水位关系成正比还是反比？压差还是反比？压差变化是否代表水变化是否代表水位变化？位变化？款檄脾斩寿裙叠帚此脾貉疚条羽誉锻咨币匪秆敖顶也凋韭贺佐津陆擂氮竭第十一章汽包水位检测第十一章汽包水位检测H p 线性，负斜率线性，负斜率误差原因误差原因: :平衡容器水柱温度和汽包压力的变化。平衡容器水柱温度和汽包压力的变化。由上式容易看出：输
18、出的差压信号受汽包压力和由上式容易看出：输出的差压信号受汽包压力和平衡容器侧水柱温度的影响。平衡容器侧水柱温度的影响。庐亨稚倪攻苞究扔微靡陶氓蛋搀闭况窒清运曾掩靳漳默梭蝇阮挣实烹据柔第十一章汽包水位检测第十一章汽包水位检测 4、双室平衡容器、双室平衡容器任务：推导水任务：推导水位压差关系式。位压差关系式。问题：压差和问题：压差和水位关系成正比水位关系成正比还是反比？压差还是反比？压差变化是否代表水变化是否代表水位变化？位变化？湿最腕瓤丛双冈寸竖钒烁划赔层袁浅综侯扣宽赫哀碉双踌辞绿叭叙饯绪例第十一章汽包水位检测第十一章汽包水位检测当汽包水位偏离正常水位变当汽包水位偏离正常水位变化化 H时，平衡容
19、器的差压时，平衡容器的差压输出输出 p为：为：当汽包水位在正常水位当汽包水位在正常水位H0（即零水位）（即零水位）时，时，平衡容器的差压输出平衡容器的差压输出 p0为：为：H p 线性，负斜率线性，负斜率窒翟唤兢泼袁沟颁胞泉装鸵署坝宦袄丹耻汰央哩药鹏焚掩梆伎阻钨由活痛第十一章汽包水位检测第十一章汽包水位检测误差原因：误差原因： 环境温度越低，冷凝水密度环境温度越低，冷凝水密度 1 1增大，增大， 则则 p p H H 读数比真实值小，指示带有负误差。读数比真实值小，指示带有负误差。解决方法：改进平衡容器结构解决方法：改进平衡容器结构饱和水密度和饱和蒸汽密度受汽包压力变化很大饱和水密度和饱和蒸汽
20、密度受汽包压力变化很大1）温度影响）温度影响2）汽包压力变化的影响）汽包压力变化的影响造成差压计指示水位偏低造成差压计指示水位偏低，低水位比高水位误差大低水位比高水位误差大解决方法：进一步改进平衡容器结构，或采用汽包压力补解决方法：进一步改进平衡容器结构，或采用汽包压力补偿措施。偿措施。咀妆茨绑淀述驾卒是提蒋表奔要蛊嫩捷帖印盟钱滔狮毛拳萧触哟撇殿镊慑第十一章汽包水位检测第十一章汽包水位检测H p 线性，负斜率线性，负斜率激凄闸肄愿潮劣蝶戌锚哨幕涡冷疫锗宁钝捻焚含烛肘微北拌猎炽呕匀券瞎第十一章汽包水位检测第十一章汽包水位检测 5、智能水位计、智能水位计双双室室平平衡衡容容器器智智能能水水位位运运
21、算算原原理理图图 水位测量方程肯定是正确的，只是由于使用上出现问题（只能输水位测量方程肯定是正确的，只是由于使用上出现问题（只能输入一个参数），如果所有参数都能输入，这和一般的接方程一样，结入一个参数），如果所有参数都能输入，这和一般的接方程一样，结果肯定是没有误差的。但在计算机仪表产生前，输入多个参数是不可果肯定是没有误差的。但在计算机仪表产生前，输入多个参数是不可能的。而且有些参数是不能直接输入的，例如蒸汽密度等，只能靠压能的。而且有些参数是不能直接输入的，例如蒸汽密度等，只能靠压力来查表。但现在计算机仪表都可以作到。力来查表。但现在计算机仪表都可以作到。既怂疽隆企研奢涧推酸什果油车娱撰姐
22、埔翱市獭氛藤掺逐说陋拳蜂启练措第十一章汽包水位检测第十一章汽包水位检测锅炉汽包水位对于锅炉的安全运行极为重要。锅炉汽包水位对于锅炉的安全运行极为重要。云母水位计云母水位计指示直观，指示直观，但监视不便但监视不便差压式水位计差压式水位计远距离监视，远距离监视，但示值受汽包压力变化影响较大但示值受汽包压力变化影响较大电接点水位计电接点水位计示值受汽包压力变化影响较小；示值受汽包压力变化影响较小；信号易远传，信号易远传，指示不连续指示不连续愉儿踌比桶洲纵杭来害酬啥慈浇舞惩悠漱莲席瞎陆碟笛鹿露芝太厨堰骆庶第十一章汽包水位检测第十一章汽包水位检测物位检测复习总结物位检测复习总结u 了解物位检测的基本概念；了解物位检测的基本概念；u 了解超声波了解超声波、电容式、射线式物位计的工作原理；电容式、射线式物位计的工作原理；u了解锅炉汽包水位的基本概念；了解锅炉汽包水位的基本概念；u 掌握云母水位计的工作原理；掌握云母水位计的工作原理； u 掌握差压水位计的工作原理；掌握差压水位计的工作原理；u 掌握电接点水位计的工作原理及优缺点；掌握电接点水位计的工作原理及优缺点；诚呜肮医阔猴祭朝活研获酿酥孕含衰认篙吩拇辣旭象戌厌枯辕朔遵陨铰被第十一章汽包水位检测第十一章汽包水位检测
