差壓儀表的指示值與液位高度的關(guān)系式如下

P=PB－PA＝ρｇH任務(wù)十九差壓式液位計(jì)一、單室平衡容器在平衡容室2中，利用連通閥建立一個(gè)水位高度一定（壓力一定）的參考水位。當(dāng)汽包水位和此水位相等時(shí)，輸出的壓力差等于0，否則輸出一定壓力。參考?jí)毫Φ乃芏仍跍y(cè)量過程中必須和汽包中水的密度相等，否則出現(xiàn)測(cè)量誤差。而汽包中水的密度隨工況改變而變化，這就是水位不能準(zhǔn)確測(cè)量的原因。必須對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行校正。二、雙室平衡容器在標(biāo)高參考面以上建立兩個(gè)壓力，實(shí)際上兩個(gè)壓力差和水位相關(guān)。由于標(biāo)高線以下水密度相同，所以即使往下移動(dòng)標(biāo)高線，也會(huì)得到同樣的壓力差。從上式可以看出，如果運(yùn)行工況穩(wěn)定，ρ1、ρW、ρ''、L、g均為常數(shù)，壓差ΔP和水位H成正比。而實(shí)際情況是，ρ1和環(huán)境溫度有關(guān)，環(huán)境溫度變化ρ1就變化。當(dāng)水位H沒有變化時(shí)，作為代表水位的壓差ΔP不應(yīng)變化，但ρ1變化后ΔP肯定變化，這就是環(huán)境溫度變化帶來的誤差。另外ρW、ρ''隨運(yùn)行工況的變化而變也會(huì)造成水位測(cè)量的誤差。歸納起來納影響測(cè)量誤差的因素有二個(gè)：

1.平衡容器環(huán)境溫度的變化若平衡容器的環(huán)境溫度越低，則其中冷凝水密度ρ1增大，可知平衡容器輸出差壓增大，形成差壓式水位一指示水位下降，指示帶有負(fù)誤差。

2.汽包工作壓力的變化汽包工作壓力僅與密度差有關(guān)，若汽包工作壓力越低，則密度差也越大。于是由式（5-2)得出，平衡容器輸出差壓越大，造成差壓計(jì)指示水位偏低。由此產(chǎn)生的水位指示誤差還與水位H、平衡容器結(jié)構(gòu)尺寸L有關(guān)。(L-H)越大，指示誤差更加偏低，也就是說，低水位比高水位偏低程度更嚴(yán)重。

以上分析還可以得到一個(gè)結(jié)論，類似雙室平衡容器的差壓水位計(jì)（機(jī)械式）的指示只能和某個(gè)變量有關(guān)，例如，此儀表僅和差壓相關(guān)。而當(dāng)相關(guān)量被其他變量影響后，指示就會(huì)出現(xiàn)誤差。如果式中的其他參數(shù)ρ1、ρW、ρ''以及ΔP都能被測(cè)量或已知(這是完全可能和比較容易實(shí)現(xiàn)的)，利用式求解方程中的H完全可以得到非常準(zhǔn)確的水位高度。假如雙室平衡容器的水位計(jì)也會(huì)像人那樣求解這個(gè)方程，那就不會(huì)出現(xiàn)如此誤差?？上?，雙平衡容器水位計(jì)無能為力。不過，現(xiàn)在正在發(fā)展中計(jì)算機(jī)智能型水位儀表就可以作到這一點(diǎn)，即使仍使用雙室平衡容器在機(jī)組的復(fù)雜工況運(yùn)行情況下，照樣可以正常指示水位，它的工作原理就是根據(jù)已知參數(shù)求解式方程。P+P--P+P--參考水拄密度和環(huán)境相關(guān)，幾乎不變可以認(rèn)為為常數(shù)。汽包中水的密度和汽包壓力相關(guān)，鍋爐變壓運(yùn)行時(shí)（例如啟動(dòng)、停機(jī)等工況）密度變化。壓力升高密度變小，指示水位減小。汽包內(nèi)水密度為正常數(shù)值汽包內(nèi)水密度變小后指示變小三、改進(jìn)型平衡容器改進(jìn)型平衡容器如圖所示，主要采取了兩方面的改進(jìn)措施：一是將原來的負(fù)壓容器改造成大的循環(huán)加熱容器。二是加入了P+’校正壓力。1-凝結(jié)水集水漏斗2-校正容器 3-平衡容器當(dāng)鍋爐蒸汽壓力升高時(shí)（大于設(shè)計(jì)壓力），鍋爐內(nèi)部飽和水溫度將升高，密度相應(yīng)變化。而高溫蒸汽通過平衡容器的上側(cè)連通管道進(jìn)入平衡容器，在平衡容器中的P+、P+’管受高溫蒸汽加熱后，管內(nèi)水溫升高，被冷凝的蒸汽通過平衡容器的下連通管道又流入鍋爐（或者直接流到下降管）。這樣，不僅將P+、P+’管道加熱等于飽和溫度，而且在負(fù)壓容器內(nèi)的水也為飽和水。此處，將負(fù)壓室比作一個(gè)“蒸籠”是再恰當(dāng)不過的。所以在整個(gè)負(fù)壓室內(nèi)所有設(shè)備的溫度始終等于對(duì)應(yīng)蒸汽壓力下的飽和溫度。當(dāng)鍋爐蒸汽壓力降低時(shí)，蒸汽溫度降低，在負(fù)壓室內(nèi)蒸汽又變成冷卻氣體，對(duì)P+、P+’管進(jìn)行冷卻，最終又使溫度等于其飽和溫度。圖5-3中的凝結(jié)水集水漏斗，是為給兩個(gè)正壓管補(bǔ)充水而設(shè)置的，否則在鍋爐壓力減小時(shí)，平衡容器中的水將會(huì)蒸發(fā)至盡。最低水位線以下的P+、P-管道所處環(huán)境溫度相等，內(nèi)部水密度相同，作用在差壓變送器兩個(gè)輸入端的壓力相互抵消，所以P+、P-的壓差主要由最低水位線以上的液體作用形成，數(shù)學(xué)分析時(shí)，僅標(biāo)明最低水位線以上的壓力組成即可。對(duì)于P+‘、P+其原理和以上相似，數(shù)學(xué)分析時(shí)，僅表明L高度線以上的壓力組成即可。根據(jù)流體靜力學(xué)原理有：正負(fù)管道壓差為在上式中平衡容器的長(zhǎng)度L為常數(shù)，如果ρw、ρ‘’也為常數(shù)（額定工況運(yùn)行時(shí)為常數(shù)，g是重力常數(shù)），ΔP和H一一對(duì)應(yīng)，測(cè)量不會(huì)出現(xiàn)誤差。當(dāng)變工況運(yùn)行時(shí)，ρw、ρ‘’發(fā)生改變，即使水位H沒有變化，ΔP也會(huì)由于ρw、ρ‘’的變化而變化，這就會(huì)帶來測(cè)量的誤差。加入矯正壓力校正壓差為將兩式相除，結(jié)果設(shè)為Y則平衡容器輸出到儀表的Y僅和H相關(guān)，其余L、L1均為常數(shù)。儀表接受兩個(gè)輸入信號(hào)ΔP+、ΔP+ˊ，利用乘除運(yùn)算器（模擬信號(hào)乘除運(yùn)算器）運(yùn)算后輸出代表水位且不受運(yùn)行參數(shù)影響的Y信號(hào)輸送到顯示裝置進(jìn)行顯示。這種儀表的缺點(diǎn)是設(shè)備投資比較大，因?yàn)槌嗽黾映顺\(yùn)算設(shè)備外，還需要額外增加一個(gè)壓力變送器。四、汽包水位自動(dòng)校正從上式可知，之所以產(chǎn)生誤差還有一個(gè)重要的原因，那就是前面介紹的測(cè)量?jī)x表只能接收一個(gè)輸入?yún)?shù)例如ΔP，所以等其他參數(shù)變化時(shí)（在原來的儀表看來，這些參數(shù)都是不變化的常數(shù)），肯定產(chǎn)生誤差。如果改變以下測(cè)量?jī)x表，讓儀表能夠輸入多個(gè)變量，包括ρ1、ρ‘’和Ρw，測(cè)量結(jié)果會(huì)如何？從前面介紹的測(cè)量原理可知，測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生誤差的原因主要是汽包壓力變化引起蒸汽密度和飽和水密度變化所致。水位測(cè)量方程