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电接点水位计误差的产生及分析

发布时间: 2012-05-15  点击次数: 1533次
电接点水位计误差的产生及分析;
1.固有误差
由于屯接点(电极)以一定间距安装在测量筒上,由此决定其输出信号是阶梯式,无法反映两电极间的水位和I水位变化趋势,造成电接点水位计的固有误差。减少电接点的间距,可以减少电接点水位计的固有误差;但减少电接点的间距,也就是说增加测量筒开孔的个数,会影响测量筒的强度,增大风险。所以,减少电接点的间距是有限的,即电接点水位计的固有误差是无法消除的。
2.“散热”误差
由于在容器上直接安装电接点比较困难,一般都采用测量筒,将容器内的水引出,电接点装在测量筒中
(1)直接“散热”误差
  由于测量筒及其引管向周围空间散热,其水柱温度实际上低于容器内水的温度,直接影响电接点水位计测量筒内水的密度ρ1,即测量筒内水的密度ρ1大于容器内水的密度ρ',由(1)式可知电接点水位计显示的水位H,比容器内水位H低。由(2)式可以看出,电接点水位计测量筒散热越多,ρ1也就越大,因而测量误差|△h|越大,这种误差我们称为直接“散热”误差。为了减少直接“散热”误差|△h|,一般在电接点水位计测量筒的下部至水侧连通管应加以保温,以减少测量筒水柱温度与容器内水的温度之差:同时电接点水位计的汽侧连通管及电接点水位计测量筒的上部不用保温,并让汽侧连通管保持一定的倾斜度,使更多的凝结水流入测量筒,以提高电接点水位计测量筒内水的密度ρ1。
(2)取样“散热”误差
由式(2)可以看出,电接点水位计误差值|△h|与水位值H成正比,即水位值H越高(以水侧连通管作零点),水位计误差值|△h|就越大,可以说存在取样“散热”误差。由图1可以看出,若容器内实际水位不变
当电接点水位计水侧取样孔及连通管向上移时(相当于零水位线上移),容器水位示值H减少,则由式(2)可以看出,电接点水位计取样“散热”误差|△h|可减少。为了能测量到水位下限,电接点水位计水侧取样向上移是有限的,因此图1中取样“散热”误差是无法完全消除的。
(3)工况“散热”误差
随着容器压力的增高,ρ'减少, ρ"增大,即在同样的散热条件下 (ρ1-ρ')变大,(ρ1-ρ")变小,由式(2)可以看出测量误差|△h|增大,这种误差我们称为工况“散热”误差。在图1的电接点水位计中,容器的工作压力是由运行工况决定的,因此工况“散热”误差是无法消除的。
从理论上讲,当ρ1=ρ'时,(1)式可以简化为H1=H,也就是说电接点水位计水位值等于容器内水位值(实际水位):同时(2)式可以简化为△h=0,也就是说电接点水位计的三种”散热”误差均为0(无“散热”误差)。那么在什么情况下ρ1=ρ'呢?本人于2001年7月,在焦作电厂参观到一种高精度的电接点测量装置(见图2),此装置与一般测量筒有三点不同处:(1) 冷凝器:在测量筒上部,不保温,让测量筒内形成更多高温凝结水;(2)波纹管:在测量筒内部,增加换热面积,加速热交换,加热电接点测量筒内的水,其下部有引管至锅炉下降管;(3)引管:在测量筒下部,不保温,上与波纹连接,下与锅炉下降管连接,让波纹管的冷凝水顺利流至锅炉下降管,保证热交换不断进行。

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