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差壓式液位計(jì)是將液位高低信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)差壓信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)液位測(cè)量的儀器。它是由液位–差壓轉(zhuǎn)換容器(又稱(chēng)“平衡容器")、壓力信號(hào)導(dǎo)壓管及差壓計(jì)3部分組成的。液位信號(hào)首先由液位–差壓轉(zhuǎn)換容器轉(zhuǎn)換成差壓信號(hào),差壓計(jì)測(cè)出差壓值的大小,并指示出液位的高低。如果將差壓計(jì)改為差壓變送器,可將液位信號(hào)轉(zhuǎn)換成電流信號(hào),遠(yuǎn)傳至控制室進(jìn)行連續(xù)液位指示、記錄,并為調(diào)節(jié)系統(tǒng)提供液位信號(hào)。
圖1所示為一種簡(jiǎn)單的凝汽筒式平衡容器(亦稱(chēng)“單室平衡容器"),高加的上連通管與凝汽筒相接,筒的底部連接導(dǎo)壓管(簡(jiǎn)稱(chēng)“正壓管");高加的下連通管直接與負(fù)壓管相接。由于高加內(nèi)的飽和蒸汽在凝汽筒內(nèi)不斷地散熱凝結(jié),筒內(nèi)液面總是保持恒定,所以正壓管內(nèi)水柱高度維持不變,而負(fù)壓管內(nèi)水柱高度則隨高加液位H變化而變化。因此,由正、負(fù)導(dǎo)壓管得到的差壓信號(hào)為:
△p=p+-p-=Lρ1g-[Hρ′g+(L-H)ρ″g]=L(ρ1-ρ″)g-H(ρ′-ρ″)g (1)
式中:H為高加中的液位高度;ρ1 為平衡容器中水的密度;ρ′、ρ″為高加壓力下飽和水、飽和蒸汽的密度;L為上、下連通管間距離。
由式(1)可知,平衡容器結(jié)構(gòu)確定后(即L為已知常數(shù)),在高加壓力維持恒定(ρ′、ρ″確定)以及ρ1一定的條件下,正、負(fù)導(dǎo)壓管的差壓輸出△p與高加液位H呈單值函數(shù)關(guān)系。因此,若p+、p-接差壓計(jì)或差壓變送器,根據(jù)所測(cè)出的差壓數(shù)值知道相應(yīng)的液位值。
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