锅炉水位传感器原理图

 　　锅炉水位传感器原理图


　　一、汽包水位计的类型和原理

　　1、双色水位计

　　云母双色水位计是采用连通器原理制成，利用光在不同介质中呈现不同的折射率和反射特性，并借助于滤色片使液相呈绿色，气相呈红色来显示汽包水位的。由灯泡发出的光，通过红绿滤色片，再通过聚光境射向水位计本体，在水位计本体内，汽相部分红光射向正前方，而绿光斜射到壁上被吸收;而在本体内液相部分，由于水的折射使绿光射向正前方，而红光斜射到壁上被吸收，因而在正前方观测时，可看到水位计显示气红液绿，清晰透明。

　　双色水位计一般由上阀(汽阀)、下阀(水阀)、表体、排污阀、平衡管等组成，为防止玻璃管爆炸时汽水喷出而伤人，阀体内部各有保险阀座和钢球保险珠一枚，当水位计爆裂时，保险钢珠在高压汽水的冲击下高速顶向保险座，自动关闭表体的上下通道，直至手动关闭阀门为止，保险珠的复位则通过平衡管取得压力平衡，靠保险珠自重而取得。运行中阀门必须全开,否则保险珠可能不起作用 。

　　这种水位计属于锅炉的附属设备，就地安装。直接观测水位，汽红水绿，汽满全红，水满全绿，随水位变化自动而连续。在锅炉启、停时用以监视汽包水位和正常运行时定期校对其他型式的水位计。双色水位计观测明显直观，但在实际运行中，由于锅炉加药腐蚀和水汽冲刷，运行一段时间以后，石英玻璃管内壁磨损严重，引起汽水分界不明显。尤其现在一般采用工业电视监视，现场摄像头受光线变化影响使水位显示更加模糊不清，另外由于水位计处于汽包上，环境温度高，使水位计的照明维护工作量明显增加。

　　2、差压式水位计

　　根据液体静力学原理，通过测量变动水位和恒定水位之间的静压差，将差压值转换为水位值，再通过差压变送器将汽包水位转换为随水位连续变化的电信号，作为自动给水控制系统中的重要参数。实际应用中差压式水位计存在的问题是：测量锅炉汽包水位时，汽包压力变化使得水位与差压的关系也发生变化，因而给测量带来很大的误差。现在普遍采用具有汽包压力补偿作用的平衡容器测量方法，但其准确度仍受到很大限制。因为设计计算的平衡容器补偿装置是按水位处于零水位情况下得出的，而运行中锅炉水位偏离零水位时，就会引起测量误差。当蒸汽压力突然下降时，正压容器内的凝结水被蒸发掉还会导致仪表指示失常。这些都给锅炉运行操作造成很大困难，尤其投入自动给水调节时将产生错误动作，导致锅炉事故发生。差压式水位计比较适合于锅炉稳定运行时的水位测量，当运行参数变化很大时误差也就很大。

　　3、电接点水位计

　　电接点水位计是根据汽和水的电导率不同测量水位的。高压锅炉的锅水电导率一般要比饱和蒸汽的电导率大数万到数十万倍，电接点水位计是由水位测量容器、电极、电极芯、水位显示灯以及电源组成。电极装在水位容器上组成电极水位发送器。电极芯与水位测量容器外壳之间绝缘。由于水的电导率大，电阻较小，当接点被水淹没时，电极芯与容器外壳之间短路，则对应的水位显示灯亮，反映出汽包内的水位。而处于蒸汽中的电极由于蒸汽的电导率小，电阻大，所以电路不通，即水位显示灯不亮。因此，可用亮的显示灯多少来反映水位的高低。利用饱和蒸汽与饱和蒸汽凝结水的电导率的差异，将非电量的锅炉水位变化转换为电信号，并由二次仪表远距离地显示水位。电接点水位计基本上克服了汽包压力变化的影响，可用于锅炉启停及变参数运行中。电接点水位计离汽包很近，电极至二次仪表全部是电气信号传递，所以这种仪表不仅迟延小而且误差小，不需要进行误差计算与调整，使得仪表的检修与校验大为简化。在实际应用中，电接点水位计水位的测量是断续的，并且对与汽包连通的水位容器选择必须适当，以减小测量误差。

　　综上所述，双色水位计作为就地仪表在锅炉启、停时监视汽包水位和正常运行时定期校对其他型式的水位计;差压式水位计用于稳定参数运行时的水位指示，并且适用于给水的自动调节;电极式水位计比较适应锅炉变参数运行，准确度好，是对差压式水位计测量的监视和补充。因此，在锅炉汽包水位测量上一般同时采用这3种仪表。

　　二、汽包水位计泄漏的原因及处理

　　原因分析

　　(1)汽包水位计超期运行，造成云母片老化或表体变形，形成泄漏。(2)汽包水位计在运行中多次冲洗，使云母片减薄，形成泄漏。(3)汽包水位计长期运行，汽包内水质差，水位计云母板内有结垢现象，使光线无法透过。(4)紧固水位计云母板时，紧力过大或不均匀使石墨垫片呲开，造成光线无法透过。

　　处理方法

　　(1)如运行中处理，隔绝系统并拆下外罩充分冷却24小时，降低水位计螺栓与螺母热应力。

　　(2)汽包水位计应定期检修，在机组临修、小修中应及时更换云母片，避免应超期运行，造成老化。

　　(3)认真检查表体，发现云母板紧固螺栓和螺母有蠕胀超标或损坏现象时，应及时更换。发现表体有严重变形或沟道应更换水位计。

　　(4)汽包水位计更换云母板时，应选用透光率好的云母板，避免使用茶色的云母板。

　　(5)紧固水位计云母板压盖螺栓时，用力要适中，各个螺栓的紧力要一致。

　　(6)定期调整水位计后彩色玻璃为合适位置。

　　防范措施

　　(1)加强云母水位计检修工艺的培训，提高职工的检修水平。

　　(2)加强点检，出现问题及时处理。

　　运行操作注意事项

　　(1)选择操作地点，操作时应站在水位计的侧面，水位计最薄弱的地方是其正面的云母片及其密封组件，操作时要远离这些位置。最好能在这些部位与操作者之间布置一些遮挡物。

　　(2)选择好退路，发生泄漏时不要惊慌。操作前应选择好退路，但现场实际情况往往没有退避空间，应进行改造。最重要的是发生泄漏时不要惊慌。一般操作汽包水位计的时候操作者会比较紧张，而且汽包水位计发生泄漏时噪音会很大，对人的心理冲击很大。若仓惶避让，有可能造成磕碰伤害，甚至高空坠落。其实发生泄漏时，高压蒸汽流速相当快，人的反应时间根本避让不开。若发生泄漏时，操作者没有受到伤害，就短时间内不会有危险，要按选择好的路线，从容退避。

　　(3)泄漏后隔离操作。泄漏后隔离要先关严一次门，再关二次门。原因也与二次门的结构有关系。发生泄漏后，往往二次门的保险珠已经动作，但因不能严密隔断通路。虽然还会有泄漏现象，但泄漏已经减小很多。安全球会在阀门接近全关状态时复位，不再截断通路。若先关二次门会使泄漏突然变大，伤及操作者。

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第八届工业仪表与自动化学术会议 1 锅炉汽包水位保护技术研究进展 The Research Progress of the Drum Water-level Protection Technology 李平杨平（上海电力学院电力与自动化... ---摘自《锅炉汽包水位保护技术研究进展》

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摘要 本系统是基于单片机的水暖锅炉控制，在设计中主要有水位检测、温度检测、压力检测、按键控制、水温控制、水位控制、循环控制、压力控制、显示部分、故障报警等几部分... ---摘自《摘要》

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我们的液位传感器还应用于水箱、自动售卖机、食品和饮料工业、残疾人淋浴器、热交换器、洗 衣机、集中供暖系统和锅炉等。对于复杂的应用和需求，我们与客户紧密合作，为客... ---摘自《TE传感器解决方案》

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适用于各种塔、罐、槽球形容器及锅炉等设备的介质液位测 量。选配限位开关，可实现液位上、下限报警和控制；选配液位变送器，可将液位信号 转换成 4~20mADC 模拟标准信... ---摘自《网址：www.dirksengroup.com》

汽包水位是锅炉水位控制的重要任务之一，也是保证汽机和锅炉安全运行的重要条件。如果汽包水位过高，会影响汽包的汽水分离装置的正常工作，导致锅炉出囗蒸汽带水和含盐量... ---摘自《课题来源》

并为锅炉的安全运行起着重要 的作用。该系统原理明确、 简单适用且安全可靠。 关键词 ：水位测量 ；水位监控报警 ；水位监测 ；传感器 ；水位装置 中图分类号 ：TK22316 文献... ---摘自《锅炉锅筒水位监控系统的应用原理》