淺析電廠常見的液位計的測量原理及產品優缺點

本文概述：
隨著現代化工業的發展加快，對于效率和投入產出的要求也不斷提高，在電廠生產企業里也不例外。生產設備系統的自動化水平的高低對電廠的高效運行和實行良好的效益是至關重要的因素。在電廠的生產現場中，自動化過程能否精確高效地工作，來自于相關的原始監控與測量的穩定運行，比如對于流量和液位的采集就是其中非常重要的方面。數據的準確與否，關系到整個機組的穩定運行。

潤中儀表作為一家專業流量和液位的生產制造企業，與許多電廠都有不同程度的合作，以我們對于電廠普遍使用中以及正在建造中的機組的了解，基本上企業在對于容器內的液位測量采用的幾種主要的方式有這么幾種：差壓式液位變送器、隔離型變送器中的遠傳型、導波雷達液位計及磁伸縮液位計等來測量。以下我們通過對一些常見的測量方式進行分析和比較。對比幾種測量方式的優缺點，為以后電廠液位測量方式優化及設備選型提供一定的參考。
　　
一、差壓式液位變送器測量
　　以凝汽器水位為例，介紹差壓式變送器測量水位。凝汽器水位是電廠中的重要的測量信號，直接影響機組的穩定運行。此液位剛好是測量容器的液位，同時又有它的特殊性，是真空狀態下的液位。
目前很多凝汽器水位測量裝置采用差壓變送器測量水位的方式，但采用差壓測量方式的裝置也有兩種。一種是用儀表管把正負壓側直接連接到真空容器上進行液位測量，另一種是通過雙室平衡容器再把變送器正負壓側連接在雙室平衡容器上進行液位測量的常規壓力液位測量，該水位測量方法雖安裝簡單、投用方便，無需單獨注水管路等優點。但在實際應用中，由于運行工況的變化，易使汽側導壓管內產生凝結水，雖然在導壓管最低點安裝了集水罐，并定期對集水罐進行排水，但是仍然引起變送器負壓側壓力增大，變送器差壓減小，造成水位測量出現誤報，影響該保護的投入。同時由于是真空容器，只要正負壓側任何閥門有微漏，都將造成液位的失準，況且對于這種情況做嚴密性試驗也不一定能查出來.在加上頻繁的變送器投入操作使系統閥門的嚴密性更無法保證，使用壽命縮短，勢必更進一步影響水位測量和真空系統的嚴密性。


　　
二、隔離型變送器中的遠傳型
　　由于隔離型變送器用的比較少，也比較少見。所以首先簡單介紹下隔離型變送器的構造及測量原理。
　　我們知道普通型差壓變送器的測量膜盒為一個，它直接感受被測介質的壓力或差壓；而隔離型的測量膜盒接受到的是一種穩定液（一般為硅油）的壓力，而這種穩定液是被密封在兩個膜片中間，直接接受被測壓力的膜片為外膜片，原普通型膜盒的膜片為內膜片，當外膜片接受的壓力信號通過硅油的傳遞原封不動的傳遞到了內膜的普通膜盒上，從而可以測出外膜片所感受到的壓力。隔離型變送器通常做成法蘭式安裝，即在被測設備上開口使變送器安裝后它的感應膜片是設備壁的一部分，這樣它不會取出被測介質。以上便是隔離型變送器的測量原理。
隔離型變送器有遠傳型和一體式型之分。我們這里介紹的便是遠傳型。遠傳型即外膜盒與測量膜盒之間用加強毛細管連接，一般毛細管為3～5米，這樣外膜盒裝在設備上，內膜盒及變送器可以安裝在便于維護的安裝支架上。這種測量方式與普通的差壓型變送器測量相比，這種測量方式中間少了許多環節，這樣便可以減少漏點對測量的影響。不管是日常維護和投用都比較簡單，并且投用好后很少出現問題。由于隔離型差壓變送器的制作工藝較為復雜，對于材質的要求較高，因此它的價格比普通型的要高很多。
　　
三、導波雷達測量
　　導波雷達作為水位測量也是最近幾年剛剛開始的，首先現對其測量原理及測量方式進行介紹。
　　測量原理，導波雷達是一種基于時域反射測量（TDR）原理、智能型、兩線制連續液位變送器。沿著浸入過程介質的探桿，引導低功率毫微秒脈沖。當脈沖抵達所測量的物料表面時，部分能量被反射并返回變送器，并將產生脈沖和反射脈沖之間的時差換算成距離，以此來計算總液位或界面位置。
　　　
四、磁伸縮式液位計
　　此種液位計主要用在高溫加熱器的液位測量上，此種測量方式比較少見，現把其測量原理介紹如下：
　　磁伸縮液位計由三部分組成：探測桿，電路單元和磁翻板液位計組成。測量時，電路單元產生電流脈沖，該脈沖沿著磁致伸縮線向下傳輸，并產生一個環形的磁場。在磁翻板液位計內配有浮子，浮子隨液位的變化而上下移動。由于浮子內裝有一組永磁鐵，所以浮子同時產生一個磁場。當電流磁場與浮子磁場相遇時，產生一個“扭曲”脈沖，或稱“返回”脈沖。將“返回”脈沖與電流脈沖的時間差轉換成脈沖信號，從而計算出浮子的實際位置，測得液位。
　　此種測量方式的突出表現為測量探桿在磁翻板的浮筒外，對于用在高溫高壓容器上測量液位比較好，同時和磁翻板水位計零點一致，這就避免了水位修正，確保了就地水位和CRT畫面水位完全一致，更加方便運行過程中的水位監控。
　
五、幾種液位計的優缺點
以上便是電廠中幾種常見的水位測量方式，通過每種水位計的介紹，可見各有其優缺點。
對于一些敞口容器來說，水位測量就簡單的測量方式就用差壓變送器來測量，這種是最為傳統的測量方式，價格便宜，安裝也較為方便。
對于真空容器來說，我們大家都知道這對于系統的嚴密性很高。采用差壓變送器來測量對于系統的嚴密性要求就比較高，在以往電廠中采用差壓變送器作為測量的實例來看效果不是很好。
在采用導波方式來測量后，這種測量方式的穩定性，準確性有了大大提高，效果很好，只是其價格較高，使用不是很廣泛。
對于高溫高壓容器來說，如果直接測量對于測量設備的耐高溫、耐高壓的要求就比較高，一般都是采用差壓變送器來測量，這種測量準確性、穩定性可以，就是高溫、高壓下水的密度有所變化，這就需要進行密度修正，這樣就比較麻煩了。如果使用新型的磁伸縮液位計來測量就可以達到較好效果，使用這種安裝方式和測量方式可以既能滿足了高溫高壓的要求，也能避免了修正問題。
　
本文結語
　　說了這么多，將幾種液位計作對比后我們可以看到，各種液位測量方式都有其適用的最佳條件，每種測量設備都不可能滿足所有的測量環境，需要我們根據實際的要求和具體的安裝使用條件加以合理的選擇。最終達到一個既能滿足我們測量的穩定性和精度的要求，又能最大程度地為企業節約采購成本和維護費用