利用液柱的壓力測量液位高度的原理如圖所示。 水位變化時(shí)，差壓變送器測量的差壓也變化，它們之間有線性關(guān)系。 由于圖像的容器是開口的，所以只要差壓變送器的低壓側(cè)開口而與大氣連通即可。 否則，必須如圖所示使低壓端與容器頂部連通。

差壓式液位計(jì)

使低壓端與容器頂部連通

此時(shí)要注意的是在差壓變送器的低壓側(cè)設(shè)置排水閥。 低壓側(cè)的管路進(jìn)水時(shí)，首先關(guān)閉隔離閥，打開排水閥排出里面的液體。 因?yàn)闅怏w管道中有液柱會影響測量結(jié)果。 在可冷凝氣體的情況下

因?yàn)槿萜鲀?nèi)的氣體是水蒸氣的話，水蒸氣是可以凝結(jié)的氣體，所以在圖示的壓差水平計(jì)中有問題。 這是因?yàn)樗魵庠跉怏w管道內(nèi)凝結(jié)，逐漸形成液柱，排水閥在測量時(shí)被關(guān)閉，需要改良成圖像水平計(jì)來處理凝結(jié)氣體。 此時(shí)，參考液柱內(nèi)充滿液體，差壓寄存器的高壓端與參考液柱側(cè)連接。 水蒸氣在測量管道內(nèi)冷凝時(shí)，冷凝水自動流入容器。

如果容器內(nèi)的蒸汽密度不能忽視(蒸汽密度隨壓力的增加而增加)，或者容器內(nèi)的液體溫度較高，與測量配管內(nèi)的液體存在密度差，則需要進(jìn)行密度補(bǔ)償。

容器內(nèi)的液體加熱或冷卻后，密度發(fā)生變化，比體積也發(fā)生變化。 也就是說，相同質(zhì)量的液體體積不同，液面水平也不同。 由于重力壓子只與液柱內(nèi)流體的重力有關(guān)，因此當(dāng)液體被加熱而使實(shí)際液位上升時(shí)，不進(jìn)行密度補(bǔ)償?shù)囊何挥?jì)無法測量此時(shí)的液位變化。 應(yīng)考慮密度補(bǔ)償?shù)囊厥菂⒖家鹤?nèi)流體的溫度、容器內(nèi)流體的溫度、容器內(nèi)蒸汽的壓力等。

加壓水爐核電站鎮(zhèn)流器水位測量

在加壓水型核電站中，調(diào)節(jié)器、蒸汽發(fā)生器內(nèi)的水位的測量就是這樣的情況。 沸水型核電站的壓力容器內(nèi)水位測量也是如此。 調(diào)節(jié)器通過波動管與回路連接，其內(nèi)部壓力是回路的壓力。 調(diào)節(jié)器內(nèi)部的水蒸氣處于飽和狀態(tài)，運(yùn)轉(zhuǎn)中調(diào)節(jié)器內(nèi)部的壓力幾乎不變。 由于調(diào)節(jié)器的液面水平的測量是在熱狀態(tài)下進(jìn)行的，因此如果調(diào)節(jié)器因某種原因溫度下降，液面水平的測量會產(chǎn)生誤差。 實(shí)際上，有些核電站在穩(wěn)定器溫度下降后，不采用密度補(bǔ)償，而是轉(zhuǎn)換為在低溫下測量的其他液位計(jì)。 一些核電站通過液位測量電路和溫度測量自動補(bǔ)償。 有些核電站是根據(jù)溫度測量手動補(bǔ)償?shù)?，這種情況下需要使用事先制作好的補(bǔ)償表。

下圖為典型的蒸汽發(fā)生器水位測量方案。 用差壓變送器測量水位差壓，有時(shí)也像調(diào)節(jié)器一樣，用單獨(dú)的差壓變送器測量蒸汽的壓力。 由于飽和蒸汽的溫度和壓力是一一對應(yīng)的，蒸汽壓力的值可用于溫度補(bǔ)償。

加壓水爐核電站蒸汽發(fā)生器水位測量

蒸汽壓力上升時(shí)溫度也上升，此時(shí)測量液位的差壓寄存器測量的差壓沒有變化，但是實(shí)際的水位發(fā)生了變化。 壓力上升量與飽和壓力之比用于補(bǔ)償測量水位的差壓變送器的輸出。

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