浅析电厂常见的液位计的测量原理及产品优缺点

本文概述：
随着现代化工业的发展加快，对于效率和投入产出的要求也不断提高，在电厂生产企业里也不例外。生产设备系统的自动化水平的高低对电厂的高效运行和实行良好的效益是至关重要的因素。在电厂的生产现场中，自动化过程能否精确高效地工作，来自于相关的原始监控与测量的稳定运行，比如对于流量和液位的采集就是其中非常重要的方面。数据的准确与否，关系到整个机组的稳定运行。
 
润中仪表作为一家专业流量和液位的生产制造企业，与许多电厂都有不同程度的合作，以我们对于电厂普遍使用中以及正在建造中的机组的了解，基本上企业在对于容器内的液位测量采用的几种主要的方式有这么几种：差压式液位变送器、隔离型变送器中的远传型、导波雷达液位计及磁伸缩液位计等来测量。以下我们通过对一些常见的测量方式进行分析和比较。对比几种测量方式的优缺点，为以后电厂液位测量方式优化及设备选型提供一定的参考。  
　　
一、差压式液位变送器测量
　　以凝汽器水位为例，介绍差压式变送器测量水位。凝汽器水位是电厂中的重要的测量信号，直接影响机组的稳定运行。此液位刚好是测量容器的液位，同时又有它的特殊性，是真空状态下的液位。
目前很多凝汽器水位测量装置采用差压变送器测量水位的方式，但采用差压测量方式的装置也有两种。一种是用仪表管把正负压侧直接连接到真空容器上进行液位测量，另一种是通过双室平衡容器再把变送器正负压侧连接在双室平衡容器上进行液位测量的常规压力液位测量，该水位测量方法虽安装简单、投用方便，无需单独注水管路等优点。但在实际应用中，由于运行工况的变化，易使汽侧导压管内产生凝结水，虽然在导压管最低点安装了集水罐，并定期对集水罐进行排水，但是仍然引起变送器负压侧压力增大，变送器差压减小，造成水位测量出现误报，影响该保护的投入。同时由于是真空容器，只要正负压侧任何阀门有微漏，都将造成液位的失准，况且对于这种情况做严密性试验也不一定能查出来.在加上频繁的变送器投入操作使系统阀门的严密性更无法保证，使用寿命缩短，势必更进一步影响水位测量和真空系统的严密性。


　　
二、隔离型变送器中的远传型
　　由于隔离型变送器用的比较少，也比较少见。所以首先简单介绍下隔离型变送器的构造及测量原理。
　　我们知道普通型差压变送器的测量膜盒为一个，它直接感受被测介质的压力或差压；而隔离型的测量膜盒接受到的是一种稳定液（一般为硅油）的压力，而这种稳定液是被密封在两个膜片中间，直接接受被测压力的膜片为外膜片，原普通型膜盒的膜片为内膜片，当外膜片接受的压力信号通过硅油的传递原封不动的传递到了内膜的普通膜盒上，从而可以测出外膜片所感受到的压力。隔离型变送器通常做成法兰式安装，即在被测设备上开口使变送器安装后它的感应膜片是设备壁的一部分，这样它不会取出被测介质。以上便是隔离型变送器的测量原理。
隔离型变送器有远传型和一体式型之分。我们这里介绍的便是远传型。远传型即外膜盒与测量膜盒之间用加强毛细管连接，一般毛细管为3～5米，这样外膜盒装在设备上，内膜盒及变送器可以安装在便于维护的安装支架上。这种测量方式与普通的差压型变送器测量相比，这种测量方式中间少了许多环节，这样便可以减少漏点对测量的影响。不管是日常维护和投用都比较简单，并且投用好后很少出现问题。由于隔离型差压变送器的制作工艺较为复杂，对于材质的要求较高，因此它的价格比普通型的要高很多。
　　
三、导波雷达测量
　　导波雷达作为水位测量也是最近几年刚刚开始的，首先现对其测量原理及测量方式进行介绍。
　　测量原理，导波雷达是一种基于时域反射测量（TDR）原理、智能型、两线制连续液位变送器。沿着浸入过程介质的探杆，引导低功率毫微秒脉冲。当脉冲抵达所测量的物料表面时，部分能量被反射并返回变送器，并将产生脉冲和反射脉冲之间的时差换算成距离，以此来计算总液位或界面位置。
　　　
四、磁伸缩式液位计
　　此种液位计主要用在高温加热器的液位测量上，此种测量方式比较少见，现把其测量原理介绍如下：
　　磁伸缩液位计由三部分组成：探测杆，电路单元和磁翻板液位计组成。测量时，电路单元产生电流脉冲，该脉冲沿着磁致伸缩线向下传输，并产生一个环形的磁场。在磁翻板液位计内配有浮子，浮子随液位的变化而上下移动。由于浮子内装有一组永磁铁，所以浮子同时产生一个磁场。当电流磁场与浮子磁场相遇时，产生一个“扭曲”脉冲，或称“返回”脉冲。将“返回”脉冲与电流脉冲的时间差转换成脉冲信号，从而计算出浮子的实际位置，测得液位。
　　此种测量方式的突出表现为测量探杆在磁翻板的浮筒外，对于用在高温高压容器上测量液位比较好，同时和磁翻板水位计零点一致，这就避免了水位修正，确保了就地水位和CRT画面水位完全一致，更加方便运行过程中的水位监控。
　
五、几种液位计的优缺点
以上便是电厂中几种常见的水位测量方式，通过每种水位计的介绍，可见各有其优缺点。
对于一些敞口容器来说，水位测量就简单的测量方式就用差压变送器来测量，这种是最为传统的测量方式，价格便宜，安装也较为方便。
对于真空容器来说，我们大家都知道这对于系统的严密性很高。采用差压变送器来测量对于系统的严密性要求就比较高，在以往电厂中采用差压变送器作为测量的实例来看效果不是很好。
在采用导波方式来测量后，这种测量方式的稳定性，准确性有了大大提高，效果很好，只是其价格较高，使用不是很广泛。
对于高温高压容器来说，如果直接测量对于测量设备的耐高温、耐高压的要求就比较高，一般都是采用差压变送器来测量，这种测量准确性、稳定性可以，就是高温、高压下水的密度有所变化，这就需要进行密度修正，这样就比较麻烦了。如果使用新型的磁伸缩液位计来测量就可以达到较好效果，使用这种安装方式和测量方式可以既能满足了高温高压的要求，也能避免了修正问题。
　
本文结语
　　说了这么多，将几种液位计作对比后我们可以看到，各种液位测量方式都有其适用的最佳条件，每种测量设备都不可能满足所有的测量环境，需要我们根据实际的要求和具体的安装使用条件加以合理的选择。最终达到一个既能满足我们测量的稳定性和精度的要求，又能最大程度地为企业节约采购成本和维护费用