專(zhuān)利名稱(chēng)：一種電極式水位計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電站等高溫高壓鍋爐汽包水位測(cè)量的電極式水位計(jì)。
背景技術(shù)：
眾所周知，鍋爐汽包水位這個(gè)參數(shù)是極其重要的安全運(yùn)行的參數(shù)，汽包水位如果偏離正常，達(dá)到極值可造成停爐停機(jī)，甚至更大的生產(chǎn)事故。因此，對(duì)汽包水位的測(cè)量自有鍋爐的那一天起就一直被有關(guān)學(xué)者所關(guān)注。但是，現(xiàn)行的鍋爐水位計(jì)存在的主要問(wèn)題是1)電極式水位計(jì)顯示的水位始終低于鍋爐汽包的實(shí)際水位。電極式水位計(jì)是按照連通管原理測(cè)量水位，在液體密度相同的條件下，連通管各支管的液位處于同一高度。但是電極式水位計(jì)因受外界環(huán)境的影響，水位計(jì)內(nèi)水的溫度低于汽包內(nèi)水的飽和溫度，使水位計(jì)內(nèi)水的密度比汽包中水的密度高，從而造成水位計(jì)水位低于汽包的實(shí)際水位，并且隨著鍋爐壓力溫度的升高，水位計(jì)指示值愈低于汽包真實(shí)水位。2)在額定汽壓下，當(dāng)汽包水位偏離零水位時(shí)，電極式水位計(jì)顯示的水位變化值較汽包中的水位實(shí)際變化值要小。鍋爐汽包水位升高時(shí)，水位計(jì)中水的散熱面增加，水位計(jì)中水的溫度將進(jìn)一步降低，水位計(jì)中水的密度進(jìn)一步加大，造成水位計(jì)顯示的水位升高變化值小于汽包中水位的實(shí)際變化值；當(dāng)汽包水位降低時(shí)，水位計(jì)中水的散熱面減少，水位計(jì)中水的溫度相對(duì)升高，水位計(jì)中水的密度相對(duì)降低，也造成水位計(jì)顯示的水位降低變化值要比汽包中水位的實(shí)際水位變化值小。電極式水位計(jì)的誤差為非定值，在不同工況下，其誤差的變化有很大的差異。3)電極式水位計(jì)的固有誤差，電極以一定間距安裝在測(cè)量筒上，由此決定其輸出信號(hào)是階梯式，無(wú)法反映兩電極間的水位和水位變化趨勢(shì)，造成電極式水位計(jì)的固有誤差。減少電極間的間距，可以減少電極式水位計(jì)的固有誤差；但減少電極間的間距，也就是說(shuō)增加測(cè)量筒開(kāi)孔的個(gè)數(shù)，會(huì)影響測(cè)量筒的強(qiáng)度，增大風(fēng)險(xiǎn)。所以，減少電極間的間距是有限的，即電極式水位計(jì)的固有誤差是無(wú)法消除的。4)差壓水位計(jì)產(chǎn)生偏差的原因是由于環(huán)境溫度難于準(zhǔn)確修正，測(cè)量附加差壓的形成具有隨機(jī)性和附加差壓量值的不確定性，使得差壓水位計(jì)實(shí)測(cè)值不穩(wěn)定、易大幅度飄移、0位必須頻繁核對(duì)，在鍋爐啟動(dòng)、升負(fù)荷較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)尤為明顯，甚至完全失效，誤差不確定性大、可信度低，必須參照其它基準(zhǔn)表核對(duì)調(diào)整等。差壓水位計(jì)測(cè)量不穩(wěn)定，運(yùn)行中0位易大幅度飄移(即“0飄”)的原因是影響單室平衡容器參比水柱平均溫度的因素很多，壓力與環(huán)境溫度準(zhǔn)確修正技術(shù)難度大，當(dāng)設(shè)定參數(shù)與實(shí)際不符時(shí)，修正誤差較大；正負(fù)壓脈沖管路稍有溫差即產(chǎn)生無(wú)法估算的附加差壓；差壓水位計(jì)的輕微泄漏、管路滯留空氣等亦會(huì)產(chǎn)生很大附加差壓，將差壓水位計(jì)人為“升格”監(jiān)視基準(zhǔn)表(主表)，是以壓力與環(huán)境溫度修正能達(dá)到理想化程度的純理論性結(jié)論為前提的。差壓水位計(jì)實(shí)際測(cè)量誤差之所以被忽視，是因?yàn)闆](méi)有配套能夠準(zhǔn)確測(cè)量的儀表與之比較，會(huì)使運(yùn)行人員陷入“差壓水位計(jì)顯示可靠”誤區(qū)，不利于事故水位診斷。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種能夠測(cè)量水位計(jì)中水的溫度的電極式水位計(jì)，通過(guò)換算得出鍋爐汽包內(nèi)水位的精確值。
本實(shí)用新型的目的是通過(guò)下述方案實(shí)現(xiàn)的一種電極式水位計(jì)，包括測(cè)量筒、汽相管、水相管、電極座、電極，測(cè)量筒上平行于電極高度等間距設(shè)有熱電偶探頭，最底端熱電偶探頭的高度在零水位線(xiàn)上，熱電偶探頭外設(shè)有熱電偶保護(hù)套管。
所述的熱電偶探頭沿測(cè)量筒圓周排布，插入測(cè)量筒內(nèi)1/4直徑深度。
本實(shí)用新型能夠精確地測(cè)量鍋爐汽包水位，性能可靠，方案簡(jiǎn)便易行，造價(jià)低。


圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型水位值計(jì)算原理圖。
具體實(shí)施方式
一種電極式水位計(jì)，包括測(cè)量筒1，測(cè)量筒1上設(shè)有汽相管4和水相管5與鍋爐汽包15連通，測(cè)量筒1底部設(shè)有排污管8，測(cè)量筒1上等間距設(shè)有一組電極座2，電極座上設(shè)有電極6，利用水和蒸汽的導(dǎo)電率的差異，將測(cè)量筒1上電極6電量輸入電腦中可以指示水位的高度。測(cè)量筒1上平行于電極6高度等間距設(shè)有熱電偶探頭7，最底端熱電偶探頭7的高度在零水位線(xiàn)9上，熱電偶探頭7外設(shè)有熱電偶保護(hù)套管3。所述的熱電偶探頭7沿測(cè)量筒1圓周排布，插入測(cè)量筒1內(nèi)1/4直徑深度，熱電偶探頭7測(cè)量的溫度為測(cè)量筒等高度界面的平均溫度。電極6測(cè)量的水位高度值為H1，熱電偶探頭7將水位高度H1對(duì)應(yīng)的水的溫度測(cè)量出來(lái)，并與零水位線(xiàn)上熱電偶探頭7的溫度平均后輸入電腦中。由于鍋爐汽包15內(nèi)氣側(cè)16壓力與水位計(jì)10中汽側(cè)11壓力相同，已知壓力和溫度通過(guò)焓熵圖表可得出水位計(jì)10內(nèi)水的密度。汽包內(nèi)飽和水的密度和飽和蒸汽的密度同樣可以通過(guò)焓熵圖查出。
根據(jù)圖2，通過(guò)下述計(jì)算公式，可以得到汽包水位的真實(shí)值H及誤差值。
H=(ρ1-ρ′′)(ρ′-ρ′′)H1---(1)]]>式中ρ″為汽包15內(nèi)氣側(cè)16飽和蒸汽的密度(kg/m3)ρ′為汽包15內(nèi)水側(cè)14飽和水的密度(kg/m3)ρ1電極式水位計(jì)10測(cè)量筒內(nèi)水側(cè)13水的密度(kg/m3)H為汽包15內(nèi)水位值(也稱(chēng)實(shí)際水位)H1為電極式水位計(jì)10水位高度示值電極式水位計(jì)的誤差Δh=H1-H=(ρ1-ρ′)(ρ1-ρ′′)H]]>利用計(jì)算機(jī)及軟件，將焓熵圖表、計(jì)算公式(1)編成計(jì)算機(jī)程序，當(dāng)輸入電極式水位計(jì)內(nèi)水的溫度T、汽包壓力、電極式水位計(jì)示值H1，通過(guò)計(jì)算機(jī)程序運(yùn)算，即時(shí)輸出汽包水位的真實(shí)值H。
以汽包水位H作為基準(zhǔn)，對(duì)差壓式水位計(jì)的修正值進(jìn)行修正，從而達(dá)到對(duì)差壓式水位計(jì)的校對(duì)。改進(jìn)后的差壓式水位計(jì)能全量程、全工況準(zhǔn)確測(cè)量汽包內(nèi)真實(shí)水位，鍋爐給水自動(dòng)從點(diǎn)火就可全程投入。
權(quán)利要求1.一種電極式水位計(jì)，包括測(cè)量筒(1)、汽相管(4)、水相管(5)、電極座(2)、電極(6)，其特征在于測(cè)量筒(1)上平行于電極(6)高度等間距設(shè)有熱電偶探頭(7)，最底端熱電偶探頭(7)的高度在零水位線(xiàn)(9)上，熱電偶探頭(7)外設(shè)有熱電偶保護(hù)套管(3)。
2.如權(quán)利要求1所述的電極式水位計(jì)，其特征在于所述的熱電偶探頭(7)沿測(cè)量筒(1)圓周排布，插入測(cè)量筒(1)內(nèi)1/4直徑深度。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種電站等高溫高壓鍋爐汽包水位測(cè)量的電極式水位計(jì)。本實(shí)用新型包括測(cè)量筒、汽相管、水相管、電極座、電極，測(cè)量筒上平行于電極高度等間距設(shè)有熱電偶探頭，最底端熱電偶探頭的高度在零水位線(xiàn)上，熱電偶探頭外設(shè)有熱電偶保護(hù)套管。本實(shí)用新型提供一種能夠測(cè)量水位計(jì)中水的溫度的電極式水位計(jì)，通過(guò)換算得出鍋爐汽包內(nèi)水位的精確值。本實(shí)用新型能夠精確地測(cè)量鍋爐汽包水位，性能可靠，方案簡(jiǎn)便易行，造價(jià)低。
文檔編號(hào)G01F23/00GK2819057SQ20042008612
公開(kāi)日2006年9月20日 申請(qǐng)日期2004年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月1日
發(fā)明者郭程鵬 申請(qǐng)人:郭程鵬