壓力變送器在水位測(cè)量中的應(yīng)用

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1、壓力變送器在敞口容器水位測(cè)量中的應(yīng)用（中孚實(shí)業(yè)檢修總公司謝超鋒）摘要：針對(duì)聯(lián)孚電廠(chǎng)應(yīng)用壓力變送器對(duì)大型敞口容器磁翻板液位計(jì)的改造原理進(jìn)行了比較深入的分析，并對(duì)壓力變送器在液位測(cè)量領(lǐng)域的擴(kuò)展應(yīng)用做了闡述。關(guān)鍵詞：磁翻板式液位計(jì)壓力變送器連通器原理敞口容器1前言聯(lián)孚電廠(chǎng)300MW機(jī)組配套水處理系統(tǒng)1500噸除鹽水箱水位測(cè)量系統(tǒng)原設(shè)計(jì)為磁翻板式液位計(jì)，在運(yùn)行中存在如下問(wèn)題：(1)其內(nèi)部浮子由于測(cè)量筒過(guò)長(zhǎng)，垂直方向彎曲變形量較大，易卡澀；(2)雙色磁柱經(jīng)常出現(xiàn)斷檔，因高度問(wèn)題,維護(hù)極其不便；(3)遠(yuǎn)傳信號(hào)傳感器:干簧管,自投產(chǎn)之日起就經(jīng)常出現(xiàn)故障，造成

2、液位遠(yuǎn)傳信號(hào)長(zhǎng)期無(wú)法正常顯示，原因多為裝置自身設(shè)計(jì)原因;以上問(wèn)題長(zhǎng)期困擾除鹽水箱水位的正常監(jiān)視，給運(yùn)行人員帶來(lái)極大不便。在經(jīng)過(guò)熱工技術(shù)人員的分析論證后，應(yīng)用壓力變送器工作原理，大膽的應(yīng)用壓力變送器對(duì)其進(jìn)行了改造，在投資很小的情況下取得了很好的測(cè)量效果，經(jīng)過(guò)實(shí)際測(cè)量校對(duì)，偏差不到10mm，效果非常好，為后來(lái)同類(lèi)設(shè)備的改造做了大膽的嘗試，積累了豐富經(jīng)驗(yàn)。2應(yīng)用壓力變送器測(cè)量水位的原理壓力變送器在以往多用作密閉壓力容器的壓力測(cè)量，而對(duì)于敞口容器來(lái)講，根據(jù)連通器原理，連通管內(nèi)同一水平面處的壓力是相等的。如下圖所示：ρ遠(yuǎn)傳信號(hào)Hpss測(cè)量原理示意圖對(duì)于應(yīng)

3、用于水位測(cè)量的壓力變送器來(lái)講，這個(gè)等壓力點(diǎn)就應(yīng)當(dāng)取在容器的底部，這樣以來(lái)它測(cè)量的壓力就等于該點(diǎn)水平面以上水柱所產(chǎn)生的壓力了。通過(guò)壓力測(cè)量公式可看出：壓力測(cè)量公式：P=ρgH------（1）在對(duì)其進(jìn)行變換后就成了液位的計(jì)算公式：液位計(jì)算公式：H=P/ρg-------(2)H------液柱高度m;P------液柱底部壓力Pa;ρ-----液體密度Kg/m3;對(duì)于公式中的ρ—密度，會(huì)由于環(huán)境溫度、以及水自身溫度的變化而發(fā)生變化，但是對(duì)于電站鍋爐除鹽水來(lái)講，由于除鹽水置換量較大，其溫度在10℃（冬天）--17℃（夏天）之間，密度變化很小，近似恒

4、定，所以對(duì)壓力的影響并不大，可以忽略不計(jì)。對(duì)于例如除鹽水罐此類(lèi)的大型容器，根據(jù)變送器標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出為4—20mA的特點(diǎn)，我們可以設(shè)計(jì)應(yīng)用160Kpa量程的壓力或差壓變送器（應(yīng)用差壓變送器時(shí)，需一端對(duì)大氣），來(lái)對(duì)應(yīng)0—16米的標(biāo)高和16mA的輸出電流信號(hào)間隔，即1mA輸出對(duì)應(yīng)1m水位。如此以來(lái)，測(cè)量設(shè)置更加簡(jiǎn)單。而對(duì)于溫度較高的敞口容器內(nèi)的水來(lái)講，由于溫度所造成的偏差超出測(cè)量要求時(shí)，我們通過(guò)對(duì)溫度進(jìn)行補(bǔ)償運(yùn)算后，也依然能夠利用這個(gè)公式來(lái)應(yīng)用壓力變送器對(duì)位進(jìn)行比較精確的測(cè)量。下面是某敞口容器內(nèi)水溫為80℃時(shí)水位測(cè)量系統(tǒng)的補(bǔ)償運(yùn)算（假設(shè)測(cè)量筒內(nèi)水溫為2

5、0℃）：1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，80℃水的密度為：ρ120℃水的密度為：ρ2實(shí)際水位為H1=P/ρ1g測(cè)量水位為H2=P/ρ2g顯然H2

6、察記錄，發(fā)現(xiàn)偏差不超過(guò)10mm，效果非常好。同時(shí)，應(yīng)用壓力變送器測(cè)量，可靠性大大提高，檢修維護(hù)量也大幅度減少，降低了許多維護(hù)費(fèi)用。3壓力變送器在液位測(cè)量領(lǐng)域的擴(kuò)展應(yīng)用應(yīng)用壓力變送器來(lái)測(cè)量液位有其獨(dú)到之處，對(duì)于由于溫度變化而造成的液位偏差，我們可以根據(jù)密度與溫度之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，通過(guò)對(duì)溫度的補(bǔ)償運(yùn)算來(lái)間接的換算出密度，進(jìn)而算出液柱的高度，而這些在控制軟件中不難實(shí)現(xiàn)，特別是一些智能變送器本身自帶溫度補(bǔ)償功能。如此以來(lái)，可以使壓力變送器的應(yīng)用擴(kuò)展到油位，藥液等敞口容器液位的測(cè)量。在安裝形式上對(duì)壓力變送器的傳感器和轉(zhuǎn)換器分離布置后，還可以應(yīng)用于深井，污水

7、池等容器的水位測(cè)量，應(yīng)用前景良好。