一种智能锅筒水位测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种智能锅筒水位测量装置，包括一次元件、连接导线和二次仪表（9），所述一次元件的电信号通过连接导线接入二次仪表（9），所述一次元件包括安装在锅筒（4）上的带信号远传的精密压力表（1）、压力温度传感器（5）、液体密度传感器（6）。本实用新型专利技术通过增设蒸汽干度计、压力温度传感器、液体密度传感器，进一步了提高锅筒水位测量的精度和稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种智能锅筒水位测量装置
本技术涉及液位测量
，具体为一种智能锅筒水位测量装置。
技术介绍
压力表、水位计、安全阀是锅炉三大安全附件，从锅炉运行角度讲，锅筒水位是基本的控制参数，其测量准确与否对避免锅炉满水或缺水事故发生，对保证锅炉安全运行有着重要意义。按有关规范要求，锅筒至少配备两种不同测量原理的水位计，包括就地式、远传式；目前，锅筒水位测量常用云母双色水位计、电接点水位计和差压式水位计。云母双色水位计属于就地直读式，结构简单，直观可信，但信号不能远传。电接点水位计测量准确、灵敏，信号可远传，但无法连续监测水位。差压式早期误差较大，现在的外置式平衡容器差压水位计，通过合理的补偿措施，准确性有了提高，可为水位自控装置提供可靠的信号，但测量精度及稳定性有待进一步提高，以满足大型锅炉自动调节的需要。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种智能锅筒水位测量装置，通过增设蒸汽干度计、压力温度传感器、液体密度传感器，进一步提高了锅筒水位测量的精度和稳定性。为解决上述技术问题，本技术提供一种智能锅筒水位测量装置，其特征是，包括一次元件、连接导线和二次仪表，所述一次元件的电信号通过连接导线接入二次仪表，所述一次元件包括安装在锅筒上的带信号远传的精密压力表、压力温度传感器、液体密度传感器。优选地，所述锅筒上还安装有蒸汽干度计。优选地，所述二次仪表安装在锅炉操作间，设有按钮、液晶显示屏、高低水位警示灯，所述高低水位警示灯设在液晶显示屏的上方，所述按钮设在液晶显示屏的下方。优选地，所述按钮设有四个。优选地，还包括用于标定智能化锅筒水位测量装置读数的云母双色水位计。优选地，所述带信号远传的精密压力表精度为0.5级，压力温度传感器精度为0.2～0.35级，液体密度传感器精度为0.5级。优选地，所述带信号远传的精密压力表(1)选用南普科创NPD100A，数显远传，量程-0.1MPa～0～0.1MPa～60MPa，压力温度传感器(5)选用山象PT131，压力量程0～1MPa～200MPa，温度量程0～200～400℃，液体密度传感器(6)选用超声波密度传感器，蒸汽干度计(2)选用SteamQM-1蒸汽干度在线监测仪，干度测量范围85％～100％。本技术所达到的有益效果：1.测量装置系统完善、各环节误差控制严格，整体精度高、稳定性好。2.采用高精度的压力、温度、密度传感器，基本不受外界条件影响。3.传感器布置合理，程序算法科学，测量数据可靠性得到保证。4.测量装置适应性好，可满足大中型锅炉的不同需要。附图说明图1为本技术一次元件的结构示意图；图2为本技术二次仪表的结构示意图。图中：1.带信号远传的精密压力表；2.蒸汽干度计；3.云母双色水位计；4.锅筒；5.压力温度传感器；6.液体密度传感器；7.按钮；8.液晶显示屏；9.二次仪表；10.高低水位警示灯。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案，而不能以此来限制本技术的保护范围。参照图1和图2，一种智能锅筒水位测量装置，包括一次元件、连接导线和二次仪表9，所述一次元件包括安装在锅筒4上的带信号远传的精密压力表1、蒸汽干度计2、压力温度传感器5、液体密度传感器6。所述二次仪表9安装在锅炉操作间，设有四个按钮7、液晶显示屏8、高低水位警示灯10，所述高低水位警示灯10设在液晶显示屏8的上方，所述按钮7设在液晶显示屏8的下方。云母双色水位计3是水位测量的基本仪表，可用来标定智能化锅筒水位测量装置的读数。所有一次元件的电信号通过导线接入二次仪表9，其中压力温度传感器5有两组导线，二次仪表9存入“饱和水及干饱和蒸汽表”、“未饱和水表”等数据库，用于数据调用及计算。带信号远传的精密压力表1精度优选0.5级，压力温度传感器5精度0.2～0.35级、高分辨力，蒸汽干度计2按通常要求选配，液体密度传感器6采用高精度、耐高温、耐高压产品，精度为0.5级；云母双色水位计3按通常要求选配。所述带信号远传的精密压力表(1)选用南普科创NPD100A，数显远传，量程-0.1MPa～0～0.1MPa～60MPa，压力温度传感器(5)选用山象PT131，压力量程0～1MPa～200MPa，温度量程0～200～400℃，液体密度传感器(6)选用超声波密度传感器，蒸汽干度计(2)选用SteamQM-1蒸汽干度在线监测仪，干度测量范围85％～100％。测量原理：锅筒内径D，带信号远传的精密压力表1静压读数p0,压力温度传感器5静压读数p、温度读数t，蒸汽干度计2读数x，液体密度传感器6读数ρ，锅筒水位高度H。依据流体静力学定律，有：p＝p0+ρ0g(D-H)+ρgH(1)式中：ρ0、ρ分别是锅筒汽空间、水空间的介质平均密度。p、p0、D已知，只要测算出ρ0、ρ即可得到H。根据压力p0，从饱和水及干饱和蒸汽表中可得到饱和水比容v＇、饱和汽比容v＂，再带入锅筒汽蒸汽干度x，可计算出锅筒汽空间的比容：v＝v＂x+v′(1-x)(3)而ρ0＝1/v，即根据压力温度传感器5的静压读数p、温度读数t，未饱和水表可得到水密度ρ1、在锅筒最高水位以下，液体密度传感器6分上、中、下布置，测得的水密度分别为ρ2、ρ3、ρ4，则平均的水密度采用算术平均法：ρ＝(ρ1+ρ2+ρ3+ρ4)/4(5)若ρ2、ρ3、ρ4中有数值低于60％ρ1，要舍弃该数据，重新取算术平均值。以现在图示水位为例，属于正常水位，但最上层的液体密度传感器6目前处于汽空间，蒸汽密度远远小于水密度，故其数据丢弃，平均水密度改为：ρ＝(ρ1+ρ3+ρ4)/3(6)若水位降至最低水位线以下，但高于最下层的液体密度传感器6位置，平均水密度改为：ρ＝(ρ1+ρ4)/2(7)二次仪表9的计算单元算出H后在液晶显示屏8显示，该水位为锅筒精确水位；二次仪表9上设有四个按钮7，第一个按钮按下，显示“精确水位：××××”，利用电视摄像头获得的云母双色水位计3的数据，可标定水位、修改显示的水位，按第三个按钮，可增加水位显示值，按第四个按钮，可减少水位显示值。达到锅筒最高、最低允许水位，二次仪表9设置的高低水位警示灯10会闪烁报警。第二个按钮按下，显示“近似水位：××××”，此时未利用蒸汽干度计2的信号，忽略蒸汽密度影响，近似计算出水位H。由于ρ0远远小于ρ，此时水位计算公式变为：本技术传感器较多、测量准确，适合大型锅炉锅筒水位测量。取消蒸汽干度计2后，可用于中小型锅炉锅筒水位的测量，具有较高的准确性、经济性。以上所述仅是本技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本技术技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能锅筒水位测量装置，其特征是，包括一次元件、连接导线和二次仪表（9），所述一次元件的电信号通过连接导线接入二次仪表（9），所述一次元件包括安装在锅筒（4）上的带信号远传的精密压力表（1）、压力温度传感器（5）、液体密度传感器（6）。

【技术特征摘要】
1.一种智能锅筒水位测量装置，其特征是，包括一次元件、连接导线和二次仪表（9），所述一次元件的电信号通过连接导线接入二次仪表（9），所述一次元件包括安装在锅筒（4）上的带信号远传的精密压力表（1）、压力温度传感器（5）、液体密度传感器（6）。2.根据权利要求1所述的一种智能锅筒水位测量装置，其特征是，所述锅筒（4）上还安装有蒸汽干度计（2）。3.根据权利要求1或2所述的一种智能锅筒水位测量装置，其特征是，所述二次仪表（9）安装在锅炉操作间，设有按钮（7）、液晶显示屏（8）、高低水位警示灯（10），所述高低水位警示灯（10）设在液晶显示屏（8）的上方，所述按钮（7）设在液晶显示屏（8）的下方。4.根据权利要求3所述的一种智能锅筒水位测量装置，其特征是，所述按钮（7）设有四个。5.根据权利要求1或2所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志和，赵亮，李红岩，缪高健，王盛阳，付鑫，
申请(专利权)人：南京林业大学，
类型：新型
国别省市：江苏,32