水位計

水位計

記錄水位儀器
水位計也叫“液位計”或“液面計”。常用的有玻璃液位計、壓強液位計、浮标液位計、電容液位計及電阻液位計等。在高溫和高壓下,也可采用同位素液位計。[1]因鍋爐裡的水在高溫時汽化供暖,水和汽的損耗較大,要不斷地補充水,使鍋爐裡的水位保持一定的高度,水位過低,鍋爐就有爆炸的危險。為了随時了解鍋爐内的水位,在鍋爐上都裝有水位計,水位計和鍋爐構成一個連通器。
    中文名:水位計 外文名:Water Gauge 用途: 測量範圍:300~2200mm 工作溫度:-20~450℃ 工作壓力:PN0~6.4MPa

簡介

自動測定并記錄河流、湖泊和灌渠等水體的水位的儀器。按傳感器原理分浮子式、跟蹤式、壓力式和反射式等。水位記錄方式主要有:記錄紙描述,數據顯示或打字記錄,穿孔紙帶,磁帶和固體電路儲存等。水位計的精确度一般在1~3厘米以内,中國制造的水位計的記錄周期有1天、30天和90天等。走時誤差,機械鐘為2分/日,石英晶體鐘小于5分/月。

分類

浮子式

其原理是由浮子感應水位的升降。有用機械方式直接使浮子傳動記錄結構的普通水位計,有把浮子提供的轉角量轉換成增量電脈沖或二進制編碼脈沖作遠距離傳輸的電傳、數傳水位計,還有用微型浮子和許多幹簧管組成的數字傳感水位計等。應用較廣的是機械式水位計。應用浮子式水位計需有測井設備,隻适合于岸坡穩定、河床沖淤很小的低含沙量河段使用。

光纖

光纖水位計包括水位計傳感器部分和控制電路終端部分。其中,水位計傳感器部分采用光路耦合調節設備與光纜連接用于傳遞承載水位信息的光信号,控制電路終端部分采用激光調制技術,發送不同功能的調制激光信号,通過調制、對比與檢測,獲得水位的準确信息。這一原理實現了全程光測量,在室外不使用任何帶電器件,可以杜絕靜電危害防止雷電擊毀。

跟蹤式

又稱接觸式水位計,利用重錘上的電測針接觸水面發出電信号,使電機正轉或逆轉,随時跟蹤水面點的位置,從而測定水位。一般在較陡岸坡上架設鐵管,懸錘和懸索在管道中升降,驅動記錄或訊号裝置。鐵管進水口需有沉沙和靜水設施。

壓力式

它的工作原理是測量水壓力,推算水位。其特點是不需建靜水測井,可以将傳感器固定在河底,用引壓管消除大氣壓力,從而直接測得水位。壓力式水位計有兩類。一類為氣泡型,在引壓管中不斷輸氣,用自動調節的壓力天平将水壓力轉換成機械轉角量,從而帶動記錄機構。另一類為電測型,它應用固态壓阻器件作傳感器,可直接将水壓力轉變成電壓模量或頻率量輸出,用導線傳輸至岸上進行處理和記錄。

聲波式

是反射式水位計的一種,應用聲波遇不同介面反射的原理來測定水位。分為氣介式和水介式兩類。氣介式以空氣為聲波的傳播介質,換能器置于水面上方,由水面反射聲波,根據回波時間可計算并顯示出水位。儀器不接觸水體,完全擺脫水中泥沙,流速沖擊和水草等不利因素的影響。水介式是将換能器安裝在河底,向水面發射聲波。聲波在水介質中傳播速度高,距離大,也不需要建測井。兩種水位計均可用電纜傳輸至室内顯示或儲存記錄。

區别

水位計産品多種多樣,其中以玻璃管液位計和玻璃闆液位計使用的最多,玻璃管液位計又因材質的不同分為普通玻璃管液位計和石英玻璃管液位計,二者是有區别的。

GZS-A型雙色石英玻璃管液位計

1)、測量範圍:300~2200mm

2)、工作溫度:-20~450℃

3)、工作壓力:PN0~6.4MPa

4)、石英管試驗壓力:≤13MPa

5)、表體材質:優質碳鋼或1Cr18Ni9Ti

6)、有液體時為綠色,無液體時為紅色

GZS-C型普通玻璃管液位計

适合在常溫、常壓下各種環境内使用,最大的特點就是價格低廉、直讀顯示。廣泛采用電液位計,應用在江河、琥珀、水庫、渠道、水電站等工程中。

特點

常用的水位計有四種:玻璃管式,平闆式、雙色水位計和低地位水位計。

玻璃管式

玻璃管式水位計,公稱壓力一般不超過1.6MPa,公稱直徑有DN15和DN20兩種,玻璃管内徑不應小于8mm,厚度不小于3mm。

玻璃管式水位計主要由汽旋塞,水旋塞,玻璃管、排污旋塞和連接法蘭等組成。

鍋爐内的水位高低和變化,透過玻璃管顯示出來。玻璃管的中心線要與水位計汽、水旋塞的中心線同心,以防止玻璃管受扭曲應力而破裂。為了防止玻璃管爆破傷人,在帶有鋼球的水位計内,在旋塞内配有彈子,汽、水爆破的沖力使彈子自動關閉汽、水旋塞。同時還應安裝防護罩。防護罩一般用較厚的耐溫的鋼化玻璃闆制成。如用鐵皮制作防護罩,應在觀察水位的方向前、後兩個罩壁上都要開有寬12~15mm的縫隙,其長度應比玻璃管長度大一些。後面留縫隙是為了使光線射入,便于觀察。切忌用普通玻璃做防護罩,以防玻璃管破裂後,反而增加危險。

雙面玻璃闆

雙面玻璃闆水位計主要由汽閥門、水閥門,壓闆、玻璃闆、排污閥,排污管和法蘭等構成。它的特點是用平面的玻璃闆取代了玻璃管,玻璃闆的内表面通常開有三棱形的溝槽,利用光線在溝槽内的折射作用,使汽水分界線非常明顯。由于汽、水的折射率不同,汽和水會呈現出不同的顔色,蒸汽呈亮白色,水則顯得灰暗,二者的界線十分明顯,便于觀察。

當鍋爐工作壓力較高時,可在玻璃闆後面嵌襯雲母片,以提高運行安全性,延長使用期限。

雙色

雙色水位計主要有透射式、反射式和反透式等數種。

1、透射式雙色水位計。這種水位計由反光鏡、光原、紅、綠濾光鏡、柱面聚鏡、平面鏡、影屏、框架、汽水旋塞等構件組成。

透射式雙色水位計的工作原理與其他形式的水位計基本相同,所不同的是光源的光線經反光鏡反射,通過光學系統,使穿過水的那部分光線在影屏鏡上呈綠色,而穿過汽的那部分光線在影屏鏡上呈紅色,從而在影屏鏡上顯示了代表水綠、汽紅鍋筒内水位的變化。

2、反射式雙色水位計。反射式雙色水位計是利用光在水和蒸汽中具有不同的折射率,通過棱鏡的反射作用,使水位計中蒸汽部分呈紅色.水部分呈綠色。

3、反透式雙色水位計。它的結構介于透射式與反射式之間,其水位顯示既利用了光線的透射,也利用了光線的反射原理。綠色光源裝置在表計舌面.紅色光源裝置在表計的左面,也有采用色闆的,光線經透射與反射後,使水位計中水部分呈綠色,汽部分呈紅色。

低地位

根據規定,當水位計距離操作面高于6m時,應加裝低地位式水位計。低地位水位計有液柱差壓式低地位水位計和機械式低地位水位計兩種。

液柱差壓式低地位水位計是利用流體靜壓力原理,測量兩個液柱的靜壓差而制成。根據低地位水位計指示器中液體比重不同,有比重大于l的重液式低地位水位計,比重小于1的輕液式低地位水位計。還有差壓式低地位水位計等。

對低地位水位計所用的工作液要求如下:

1、不溶于水。

2、可染成鮮明的顔色,與水能形成明顯的分界線。

3、沸點較高,且無腐蝕作用。

4、粘度應盡量小。

能滿足上述要求的重液有四氯化碳(ρ=1623kg/m3).三氯甲烷(ρ=1489kg/m3。三溴甲烷(ρ=2890kg/m3)、等或田其它溶液調制的混合物。常用的重液密度為1600~2000kg/m3為了便于觀察水位,可加入可溶性染料:如加入0.01%芭豆紅,就能使重液呈鮮豔的紅色。輕液一般用機油、煤油和汽油按不同比例混合即可。并加入适量酚酞,便可使輕液呈紅色,常用的輕液密度為700~800kg/m3。

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