CN1318825C - 三端式水位电极电接点水位计 - Google Patents

Abstract

本发明属于测量技术领域，是一种三端式水位电极电接点水位计，由测量筒、电极、二次仪表、温度传感器四部分组成。电极包括测量端、补偿端、公共端，二次仪表包括光隔模块、微处理器、双色光柱显示器、双色数码显示器、报警器、4-20mA输出接口、运算器、补偿源、交流源、直流源。电极固定在测量筒上，电极与二次仪表连接。二次仪表的微处理器将处理后的数据输出给双色光柱显示器、双色数码显示器、报警器及4-20mA输出接口。运算器同温度传感器连接，温度传感器分别固定在测量筒上和汽包上。本发明解决和克服现有两端式电接点水位计，易出现虚假显示和测量失误、电极怕污染怕结垢等问题和缺陷。

Description

三端式水位电极电接点水位计

技术领域

本发明属于测量技术领域，涉及用于测量水位的电接点水位计，具体地说是一种三端式水位电极电接点水位计。

技术背景

利用电接点水位计测量水位，是目前应用最广泛的一种水位测量手段，尤其是在电站锅炉汽包上，应用就显得更为重要，然而目前应用的电接点水位计，所用的电极都是两端式的，只有测量端和公共端。上述二次仪表包含有光隔模块，微处理器，显示和报警器，直流电源等。目前应用的电接点水位计是利用电极在水侧和电极在汽侧所呈现的水阻和汽阻不同，实现对水和汽这两种状态的判别。当电极受污染和结垢时，都会严重影响和改变电极自身的绝缘电阻，而绝缘电阻与水阻和汽阻属于同一种电量。所以目前应用的电接点水位计的电极一旦结垢和受到污染，必然会引起测量误差，容易出现虚假显示和测量失误等问题。

发明内容

为了克服现有两端式电接点水位计电极怕污染怕结垢，及易出现虚假显示和测量失误等缺陷，本发明采用配置有补偿端的三端式水位电极，目的是提供一种三端式水位电极电接点水位计。

本发明利用电接点水位计电极在水侧和在汽侧各自呈现的电平不同，实现对汽、水这两种状态的判别。水侧为低电平，汽侧为高电平，而电平的高低与电极自身绝缘电阻无关。

本发明由测量筒、电极、温度传感器、二次仪表四部分组成。所述的二次仪表包括光隔模块，微处理器，显示和报警器，运算器，电源。所述的电极包括有测量端，公共端，补偿端。

本发明的测量筒与装水的容器如汽包是连通器结构。

电极固定在测量筒上，电极的补偿端在测量端与公共端之间。电极是一种传感器件，能将测量筒内的水位转换为电平信号。水侧为低电平，汽侧为高电平。

实际使用时，被测的水与测量筒内的水的温度有时会不相同。这是由于温度差引起水的汽密度不同，从而使测量筒内的水位不能确切代表被测水位。为了修正被测的水位与测量筒内水位的差别，本发明通过温度传感器分别提取被测水温和测量筒水温，经二次仪表中的运算器运算后，给出水位修正的最佳值。然后再利用这一修正值，与微处理器给出的测量筒内的水位量值相加，就得到汽包内的水位。温度传感器分别安装在测量筒和汽包上。

本发明的二次仪表中有光隔模块、微处理器、显示和报警器、运算器、电源，电源包括补偿源、交流源和直流源。安装在测量筒和汽包上的温度传感器同运算器相连接，温度传感器输出的温度信号通过运算器处理后，输出给显示和报警器。所述电源的直流源是微处理器、显示和报警器、运算器的电源，交流源是二次仪表光隔模块的电源，补偿源是电极补偿端的电源。

显示和报警器包括显示器和报警器，显示器可以是双色光柱显示器和双色数码显示器，报警器可以是普通的声光报警器。

电极的测量端与二次仪表中的光隔模块相连接，公共端接在交流源上。

本发明是利用电极在水测和汽测呈现的电平不同，实现对水和汽这两种状态的判别，从而给出水位值。因为电平的高低与电极自身污染和结垢的程度没有任何关系，因此不受污染和结垢因素的影响，也就无需排污，更不会引起虚假显示和测量失误。本发明的显示器采用双色显示，不仅显示测量筒内水位，还能显示汽包的水位；温度传感器及相关电路，能够对水位偏差进行修正，提高其准确度；声光报警器，能够输出报警信号。该仪表测量任何介质无需进行水阻设定，也就无需进行排污操作。

附图说明

图1是本发明的结构框图，也是说明书摘要附图。1为测量筒，2电极，3光隔模块，4微处理器，5双色光柱显示器，6双色数码显示器，7报警器，8为4-20mA输出接口，9运算器，10直流源，11交流源，12补偿源，13温度传感器，14法兰，15测量端，16补偿端，17公共端，18汽包，19连接管。

具体实施方式

汽包18上的上下连接管19通过法兰14和测量筒1连接。电极2的测量端15安装在测量筒1内，公共端17固定在测量筒1的壳体上。测量端15同光隔模块3连接，补偿端16接在补偿源12上，公共端17接在交流源11上。交流源11与光隔模块3连接。光隔模块3接在微处理器4的输入端，微处理器4的输出端分别与双色光柱显示器5、双色数码显示器6、报警器7连接。报警器7在测量筒1和汽包18内水位超过预警值时既能分别声光报警，又可把报警信息输出给其它装置。温度传感器13分别固定在测量筒1和汽包18上，并同运算器9连接，分别测得测量筒1内水的温度和汽包18内水的温度。运算器9的输出端同双色光柱显示器5、双色数码显示器6、报警器7连接。双色光柱显示器5和双色数码显示器6均为双色，红色为测量筒1内的水位，蓝色为汽包18内的水位。双色光柱显示器5、双色数码显示器6既显示测量筒1内的水位值，又显示汽包18内的水位值。

为了将本发明测得的水位信号进一步用计算机等处理，二次仪表还包括4-20mA输出接口。在二次仪表微处理器4的输出端安装一个4-20mA输出接口，输出的模拟量与计算机系统等对接。

Claims (5)

1、一种三端式水位电极电接点水位计，包含有测量筒(1)、电极(2)、二次仪表，其特征是还包括温度传感器(13)，温度传感器(13)分别安装在测量筒(1)和汽包(18)上；电极(2)包括有测量端(15)、补偿端(16)、公共端(17)，分别固定在测量筒(1)上，补偿端(16)在测量端(15)与公共端(17)之间；二次仪表还包括运算器(9)，温度传感器(13)接在运算器(9)的输入端，运算器(9)的输出端同显示和报警器相连接；所用的电源包括直流源(10)、交流源(11)、补偿源(12)，直流源(10)是显示和报警器、运算器(9)、微处理器(4)的电源，补偿源(12)是补偿端(16)的电源，交流电源(11)是光隔模块(3)的电源。

2、根据权利要求1所述的三端式水位电极电接点水位计，其特征是测量筒(1)上的连接管(19)通过法兰(14)分别连接在汽包(18)上、下的连接管(19)上。

3、根据权利要求2所述的三端式水位电极电接点水位计，其特征是显示和报警器包括能显示测量筒(1)内水位和汽包(18)内水位的双色光柱显示器(5)，能显示测量筒(1)内水位和汽包(18)内水位的双色数码显示器(6)，有声光报警同时有报警输出的报警器(7)。

4、根据权利要求3所述的三端式水位电极电接点水位计，其特征是双色光柱显示器(5)和双色数码显示器(6)中的红色显示为测量筒(1)内的水位，蓝色显示为汽包(18)内的水位。

5、根据权利要求1、2、3中任意一项所述的三端式水位电极电接点水位计，其特征是微处理器(4)的输出端连接一个可与计算机系统对接的能输出模拟量4-20mA输出接口(8)。