[其他]智能汽鼓水位計(jì)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 88105385
• 申請日: 1988-03-18
• 公開（公告）號: CN88105385A
• 公開（公告）日: 1988-11-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉國耀
• 申請（專利權(quán)）人: 南京工學(xué)院
• 主分類號: G01F23/18
• 分類號: G01F23/18
• 代理公司: 南京工學(xué)院專利事務(wù)所
• 代理人: 沈廉,樓高潮

本發(fā)明是一種差壓式水位計(jì)，屬于汽鼓水位監(jiān)測的技術(shù)領(lǐng)域。

目前鍋爐汽鼓水位的測量廣泛采用的是云母水位計(jì)、電接點(diǎn)水位計(jì)和差壓式水位計(jì)，其中差壓式水位計(jì)的精度關(guān)鍵是水位與差壓之間的準(zhǔn)確轉(zhuǎn)換，而這類轉(zhuǎn)換是通過平衡容器來實(shí)現(xiàn)的，目前使用的平衡容器有雙室平衡容器，改進(jìn)型雙室平衡容器和單室平衡容器。對于雙室平衡容器，由于平衡容器向外散熱，正壓容器中的水溫由上至下逐步降低的，且溫度分布不易確定，即平衡容器中水的平均重度γ₁很難確定。其次差壓式水位計(jì)一般是在汽鼓額定壓力下分度的，因此只能在額定壓力下運(yùn)行時(shí)，指示才能準(zhǔn)確。由于這兩個(gè)原因，分度好的水位計(jì)裝到現(xiàn)場后，與云母水位計(jì)對不起來，即使在現(xiàn)場對照云母水位計(jì)的指示調(diào)整好刻度，隨著使用條件的變化還會由于平衡容器中水的平均重度γ₁數(shù)值的改變和汽鼓壓力的變化使差壓式水位計(jì)指示不準(zhǔn)。

對于改進(jìn)型的雙室平衡容器差壓式水位計(jì)，雖然在其結(jié)構(gòu)上作了改進(jìn)，但這種改進(jìn)只能在正常水位時(shí)較好地消除壓力變化對水位與差壓關(guān)系的影響，且僅能在兩個(gè)壓力下得到完全消除，而在其余壓力下的效果不理想，而當(dāng)水位偏離正常水位后，其效果更差了。另外，泄水管引至下降管后，可能影響水循環(huán)，因此，這種改進(jìn)仍不能解決根本性問題。

對于單室平衡容器差壓式水位計(jì)來說，其特性與雙室平衡容器差壓式水位計(jì)相近似，一是平衡容器中水的平均重度γ₁不易確定，它的溫度從上到下逐步下降，它與汽鼓壓力、環(huán)境溫度有關(guān)，而且測出它的溫度分度比較困難。二是水位與差壓的關(guān)系受到蒸汽飽和水重度γ_w以及蒸汽的重度γ_s的影響，也即受到汽鼓壓力的影響。對于以上存在的這些問題，目前的補(bǔ)償方法僅有對汽鼓水位進(jìn)行壓力補(bǔ)償，采用的儀表為模擬儀表;而沒有對水位同時(shí)進(jìn)行溫度和壓力補(bǔ)償，更沒有智能化的補(bǔ)償方法。

本發(fā)明的發(fā)明目的就是針對以上存在的問題，進(jìn)行設(shè)計(jì)、制造出一種智能汽鼓水位計(jì)，這種水位計(jì)不但準(zhǔn)確度高，而且適用的范圍廣，消除了正壓管中水的重度γ₁受結(jié)構(gòu)，保溫條件的影響，并能對水位同時(shí)進(jìn)行壓力和溫度的修正。

本發(fā)明的智能汽鼓水位計(jì)主要由兩個(gè)部分組成，第一個(gè)部分為機(jī)械部分，它包括汽鼓（1）、正引壓管（2）、冷凝器（3）、信號管（4）、（5）負(fù)引壓管（6）。第二個(gè)部分為電器部分，它包括信號轉(zhuǎn)換處理和數(shù)字顯示，它包括差壓變送器（9）和代替壓力變送器及溫度變送器的汽鼓溫度傳感電阻（7）和環(huán)境溫度傳感電阻（8），Z80CPU微處理系統(tǒng)以及顯示器。第一部分中冷凝器（3）、信號管（4）、（5）是本發(fā)明中改進(jìn)的單室平衡容器部分，其中信號管由水平引出段（4）和垂直下降段（5）所組成。汽鼓（1）的上部通過正引壓管（2）同冷凝器（3）的上部相連通，在冷凝器（3）的下部接有一根信號管，該信號管有一水平引出段（4），其長度大于800毫米，它的目的是保證垂直下降管中的液體溫度等于環(huán)境溫度，從而消除了平衡容器結(jié)構(gòu)、保溫條件、安裝位置對水位測量的影響，該信號管的水平引出段（4）通過大于800毫米的水平引出段后再垂直向下，這一部分稱為垂直下降管（5），垂直下降管（5）的下部與差壓變送器（9）相接。另外，汽鼓（1）的下部引出一根負(fù)引壓管（6），它也與差壓變送器（9）相接，然后將轉(zhuǎn)換成的電信號輸入計(jì)算機(jī)，環(huán)境溫度傳感電阻（8）以及汽鼓蒸汽溫度傳感電阻（7）采集到的信號也經(jīng)放大器（16）送入計(jì)算機(jī)，進(jìn)行信號的處理和壓力與溫度誤差的補(bǔ)償及修正，冷凝器（3）中水平面到信號管的水平引出段的下端距離l應(yīng)取得小一些，以減少對冷凝器（3）中的平均水溫估計(jì)不準(zhǔn)帶來的誤差。同理負(fù)引壓管（6）也有一段水平引出段，以保證管中溫度接近環(huán)境溫度，避免出現(xiàn)水的重度難以確定的情況。

電氣部分以Z80CPU（10）為核心，并由存貯器ROM（11）、RAM（12）、模數(shù)轉(zhuǎn)換器和數(shù)模轉(zhuǎn)換器ADC（13）、DAC（14）以及顯示器LED（15）和放大器（16）、過流保護(hù)電路（17）等組成智能化測量系統(tǒng)，即微機(jī)系統(tǒng)反映汽鼓水位的差壓變送器（7）信號經(jīng)電阻轉(zhuǎn)換成電壓信號，再由多路ADC電路輸入CPU微機(jī)，反映環(huán)境溫度和汽鼓蒸汽溫度的電阻（8）、（9），信號經(jīng)放大器（16）放大后由多路ADC輸入CPU微機(jī)，由微機(jī)完成水位的計(jì)算和修正。經(jīng)微機(jī)處理后的準(zhǔn)確水位值除在顯示器LED（15）上顯示外，還轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)電流信號供記錄和調(diào)節(jié)使用，一旦水位超過報(bào)警值和保安值，由繼電器發(fā)出接點(diǎn)信號驅(qū)動報(bào)警電路進(jìn)行報(bào)警。