试说明电接点水位计的工作原理

本文通过对常用20种液位计工作原理的解读，从各液位计安装使用及注意事项的分析，来判断液位计可能出现的故障现象以及如何来处理，系统的了解液位计，从而为遇到工况能够在选择液位计上，做出准确的判断提供依据。

常见液位计种类1、磁翻板液位计2、浮球液位计3、钢带液位计4、雷达物位计5、磁致伸缩液位计6、射频导纳液位计7、音叉物位计8、玻璃板/玻璃管液位计9、静压式液位计10、压力液位变送器11、电容式液位计12、智能电浮筒液位计13、浮标液位计14、浮筒液位变送器15、电接点液位计16、磁敏双色电子液位计17、外测液位计18、静压式液位计19、超声波液位计20、差压式液位计（双法兰液位计）常用液位计的工作原理1、磁翻板液位计磁翻板液位计：又叫磁浮子液位计，磁翻柱液位计。

原理：连通器原理，根据浮力原理和磁性耦合作用研发而成，当被测容器中的液位升降时，浮子内的永久磁钢通过磁耦合传递到磁翻柱指示面板，使红白翻柱翻转180°，当液位上升时翻柱由白色转为红色，当液位下降时翻柱由红色转为白色，面板上红白交界处为容器内液位的实际高度，从而实现液位显示。

2、浮球液位计浮球液位计结构主要基于浮力和静磁场原理设计生产的。

带有磁体的浮球（简称浮球）在被测介质中的位置受浮力作用影响：液位的变化导致磁性浮子位置的变化。

浮球中的磁体和传感器（磁簧开关）作用，使串连入电路的元件（如定值电阻）的数量发生变化，进而使仪表电路系统的电学量发生改变。

也就是使磁性浮子位置的变化引起电学量的变化。

通过检测电学量的变化来反映容器内液位的情况。

3、钢带液位计它是利用力学平衡原理设计制作的。

当液位改变时，原有的力学平衡在浮子受浮力的扰动下，将通过钢带的移动达到新的平衡。

液位检测装置（浮子）根据液位的情况带动钢带移动，位移传动系统通过钢带的移动策动传动销转动，进而作用于计数器来显示液位的情况。

4、雷达液位计雷达液位计是基于时间行程原理的测量仪表，雷达波以光速运行，运行时间可以通过电子部件被转换成物位信号。

电接点水位计的组成及工作原理
一、组成
UDZ-191系列智能电接点双色水位计是智能型仪表，由测量筒和二次表配套组成，测量筒上的电接点安装位置与二次表上的发光二极管相对应，二次表在控制室内显示水位状态，并在水位异常时进行声光报警和联锁控制。

该仪表广泛用于锅炉汽包、水箱等各种不同压力、温度的水容器上。

二、工作原理
由于水和汽的导电性能差别极大，以发电厂锅炉汽包为例，一般水阻在几十ＫΩ，汽阻在１ＭΩ以上，测量筒的作用就是将水位的高低通过电接点阻值的变化，转换为电信号送至二次仪表进行运算和逻辑判断，最后以发光二极管和数码管准确显示水位值。

如上图所示，多路开关电路将各点电接点的电阻值信息分时选通，转换为电压信号送至A/D转换器，变成数字量，由单片机采样后，经运算得出相应的电阻值和预先设置的临界值进行比较。

大于临界值的接点，处于汽中，CPU通过I/O电路使发光二极管显示红色；小于临界值的接点，处于水中,则显示绿色，红绿交界处即为水位，同时数
码管直接显示水位值。

关于热电仪表方面知识问答《热工仪表知识100问》是昌晖仪表制造有限公司根据热电厂热工专工工作范围整理，内容主要侧重于热电厂热工仪表运行和维护方面的知识。

1、什么叫测量与测量仪表？测量就是通过实验的方法，把被测量与其所采用的单位标准量进行比较，求出其数值的过程。

被测量与其单位用实验方法进行比较，需要一定的设备，它输入被测量，输出被测量单位的比值，这种设备就叫测量仪表。

2、什么是测量结果的真实值与测量误差？测量结果的真实值是指在某一时刻，某一位置或某一状态下，被测物理量的真正大小，一般把标准仪器所测量的结果视为真实值。

测量误差：测量结果与测量真实值之存在的差值，通常称为测量误差。

测量误差有大小、正负和单位。

3、什么叫示值的绝对误差、相对误差与引用误差？仪表的指示值与被测量的真实值之间的代数差，称为示值绝对误差。

示值的绝对误差与被测量的实际值之比称为示值的相对误差。

示值的绝对误差与该仪表的量程上限或量程范围之比，称为示值的引用误差，以百分数表示。

4、什么叫仪表的基本误差与系统误差？在规定的技术条件下，将仪表的示值和标准表的示值相比较，在被测量平稳增加和减少的过程中，在仪表全量程取得的诸示值的引用误差中的最大者，称为仪表的基本误差。

在相同条件下多次测量同一量时，误差的大小和符号保持恒定，或按照一定规律变化，这种误差称为系统误差。

一般可以通过实验或分析的方法查明其变化的规律及产生的原因，并能在确定数值大小和方向后，对测量结果进行修正。

5、什么叫仪表的灵敏度与仪表的分辨力？灵敏度是仪表对被测量的反应能力，通常定义为输入变化引起输出变化ΔL对输入变化ΔX之比值。

它是衡量仪表质量的重要指标之一，仪表的灵敏度高，则示值的位数可以增加，但应注意灵敏度与其允许误差要相适应，过多的位数是不能提高测量精度的。

仪表的分辨力也叫鉴别力，表明仪表响应输入量微小变化的能力。

分辨力不足将引起分辨误差，即在被测量变化某一定值时，示值仍不变，这个误差叫不灵敏区或死区。

简述电接点水位计的工作原理
电接点水位计是一种特殊的水位测量仪表，它可以测量水位的高度。

下面将介绍电接点型水位计的工作原理：
一、电接点水位计的工作原理
1、电接点水位计由三部分组成，即金属浮子、测量电阻器和电源电路。

2、测量电阻器通过精密钢印制成，测量电阻的变化能够在水位的上升或降低时发
生变化。

3、金属浮子与测量电阻之间是一个导通的可调节电路，一端接测量电阻器，另一
端与电源连接，可将测量电阻器与电源之间的电动势引起的分支电流做成1：1的
增益，因此可达到测量水位的目的。

4、测量电阻器与电源间的电动势引起的分支电流随着水位而发生变化，由于电源
形成的恒定电路环境，测量电阻器与电源间的电动势也会随着水位的变化而发生变化，从而产生不同的测量信号。

二、电接点水位计的优点
1、电接点水位计可以测量水位高度，准确性高，并且可以实现快速和可靠的测量；
2、它是一种简单、可靠、便于安装和维护的测量系统；
3、采用电接点设计，不受溶液腐蚀、温度、湿度等因素的影响，同时也不需要使
用其他介质；
4、该仪表的准确性和精度高，有一定的工作环境容限，不受温度变化的影响；
5、它的安装快捷和维护方便，操作简单，价格合理；
6、电接点水位计的工作带宽宽，有效量程范围大，长投入使用寿命，更加可靠。

总之，电接点水位计是一种新型的水位测量仪表，在准确性、精度、环境容限、安装快捷、工作带宽等方面有着独特的优势，并且在工业界具有重要的应用价值。

仪表试题（带答案）一、填空题A类1、在国际单位制中，体积流量的单位有（m3/h l/s），质量流量的单位有（Kg/s T/h）。

2、单位时间内通过管道截面积的流体量，称为瞬时流量，测量流量的方法大致可分为（容积法）、（速度法）、（质量法）。

3、用节流件测量流量时，节流件前后的压力、流速都有变换，在利用伯努利方程式计算流量时，流量和差压的（平方根）成正比。

4、标准节流装置有（孔板）、（喷嘴）和（文丘利管）。

5、体积流量单位换算：3.6m3/h=（ 1 ）L/s。

6、节流装置一般是由（节流元件）,（取压装置）和测量管三部分组成。

7、声音的频率（高），则声束尖锐，声能集中，但传播过程中衰减（大）。

在超声波流量计中，小管道传感器的声音发射频率（高），大管道传感器的声音发射频率（低）。

8、当流量以体积表示时称为体积流量，单位有（m3/h,L/s）；当流体量以质量表示时称为质量流量，单位有（Kg/s,T/h）。

9、物位是指（液位、料位和相界面）的总称。

10、按工作原理分，物位测量仪表可分为（直读式）、（浮力式）、（静压式）、（电磁式）、（核辐射式）、（声波式）等类型。

11、汽包水位表主要有（云母水位计）、（双色水位计）、（差压式电子水位计）、（电接点水位计）。

12、差压式水位计的工作原理是把（液位高度）变化转换成（差压）变化。

B类13、管道内的流体速度，一般情况下在（管道中心线）处的流速最大，在（管壁）处的流速等于零。

14、节流孔板前的直管段一般要求（10）D孔板后的直管段一般要求（5）D。

为了正确测量，孔板前的直管段最好（30~50）D，特别是孔板前有泵或调节阀时，更应如此。

15、转子流量计的浮子的材料是（不锈钢）、（铝）、（塑料）等，在使用中可根据流体的（物理）性质加以使用。

16、超声波流量计是一种（非接触式）流量测量仪表，可测量（液体）（气体）介质的体积流量。

17、流体的密度与（温度）和（压力）有关，其中气体的密度随（温度）的升高而减少，随（压力）的增大而增大；液体的密度则主要随（温度）升高而减少，而与（压力）关系不大。

率先通过ISO9001国际质量体系认证UDZ——191A型智能电接点双色水位计使用说明书铁岭铁光仪器仪表有限责任公司TIE LING TIE GUANG INSTRUMENT&APPARATUS CO．，LTD一、产品简介UDZ-191A型智能电接点双色水位计是我公司研制的智能型仪表，由测量筒和二次表配套组成，测量筒上的电接点安装位置与二次表上的发光二极管相对应，二次表在控制室内显示水位状态，并在水位异常时进行声光报警和连锁控制。

该仪表广泛用于锅炉汽包、水箱等各种不同压力、温度的水容器上。

该二次表采用了单片机和集成电路，可进行智能分析和判断，具有性能稳定、工作可靠、维修方便等优点。

二、主要功能１、数码管和发光二极管两种显示方式。

醒目直观的显示水、汽位置，发光二极管显示水相为绿色，汽相为红色，数码管显示的水位数值与发光二极管显示的水位刻度读数一致。

２、能测量出各电极当前阻值（单位KΩ）。

３、能在各种水质环境中工作，根据测得的水、汽阻值设定相应的临界值。

４、有开机自检功能，可自动检测面板上发光二极管和数码管的好坏。

５、常用仪表可设六点上、下限报警，上限为高I、高II、高III，下限为低I 、低II、低III，水位超限时，面板上同时声光报警。

继电器均为常开触点输出供外接使用。

６、有4－20mA信号输出。

７、采取了抗干扰措施，能克服线路多，传输距离长带来的各种干扰。

８、有自充电备用电源，可在220V电源断电时，自动维持仪表正常显示液位（用户可选项，选用请在合同中注明）。

三、技术参数１、工作电压：220V+22V、50Hz 。

２、二次表工作环境温度：-10~45℃，相对湿度≤85% 。

３、继电器输出结点容量：220V、3A 。

４、整机功率：10W 。

５、二次表开孔尺寸：76mm×151mm 。

６、工作时间：连续运行。

四、测量筒的结构和功能１、工作压力：0～22MPa２、工作温度：0～540℃３、测量筒中心距:670mm或按用户要求制造４、测点位置：0，+15，+30，+50，+75，+100，+150，+200，+250,+300或按用户要求配置。

电接点水位计误差分析一、电接点水位计的工作原理：电接点水位计是根据汽和水的电导率不同测量水位的。

高压锅炉的锅水电导率一般要比饱和蒸汽的电导率大数万到数十万倍，电接点水位计是由水位测量容器、电极、电极芯、水位显示灯以及电源组成。

电极装在水位容器上组成电极水位发送器。

电极芯与水位测量容器外壳之间绝缘。

由于水的电导率大，电阻较小，当接点被水淹没时，电极芯与容器外壳之间短路，则对应的水位显示灯亮，反映出汽包内的水位。

而处于蒸汽中的电极由于蒸汽的电导率小，电阻大，所以电路不通，即水位显示灯不亮。

因此，可用亮的显示灯多少来反映水位的高低。

（图一、为电接点水位计事物图）二、电接点水位计误差的产生及分析1．固有误差由于电接点(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。

三、我公司汽包水位电接点安装左右各一个，汽包两侧水位由于燃烧等原因，当两个电接点电极不在同一水平面时就会有水位差。

电极分布为（单位mm）：-280、-255、-230、-200、-175、-150、-125、-100、-50、50、100、125、150、175、200、230共计16点。

数字显示屏上的电接点模拟量数字信号是通过电接点水位表模拟出来的信号，所以显示的水位也是根据电极所在位置检测到水位情况阶跃变化的。

四、电接点水位计根据连通器原理工作，能够真实的反映汽包内部的实际水位趋势，虽有阶跃的缺陷，但真实可靠，是可以信赖的表计。

图一电接点水位计事物图设备管理部热控专业2011年1月10日。

热⼯题库1. 电⼒安全规程中“两票三制”指的是什么？答：“两票”是指：①操作票；②⼯作票。

“三制”是指：①设备定期巡回检测制；②交接班制；③冗余设备定期切换制。

2. 测量过程中，产⽣误差的因素有哪⼏种？答案:产⽣误差的因素有以下4种：①测量装置误差；②环境误差；③⽅法误差；④⼈员误差。

3. 热⼯信号报警分为⼏类？答案:可以分为⼀般报警、严重报警、机组跳闸报警。

4.简述热电偶的测温原理。

答案:当任意两种不同的导体（或者半导体）构成闭合回路，如果两点处于不同的温度，则回路中就会产⽣电动势，即产⽣了热电效应。

这个电动势与两点所处的温度存在⼀定的函数关系。

当固定其中⼀点温度时，则电动势与另⼀点温度存在单值函数关系。

热电偶就是利⽤这个原理测温的。

5. PID⾃动调节器有哪些整定参数？答案:有⽐例带、积分时间、微分时间3个整定参数。

6. 试简述A/D转换器和D/A转换器的作⽤和应⽤场合。

答案:A/D转换器能将模拟量转换成数字量，常作为数字电路的输⼊，D/A转换器能将数字量转换成模拟量，常⽤作数字电路的输出。

7. DEH控制系统有何主要功能？答案:DEH控制系统主要有以下功能：①⾃动启动功能；②负荷⾃动控制；③⼿动操作；④超速保护功能；⑤⾃动紧急停机功能。

8. 试说明电压与电位、电压与电动势间的相互关系。

答：(1)电压是表明电场⼒做功能⼒⼤⼩的物理量；两点间电位差的⼤⼩即为电压。

(2)电动势是表明电源⼒做功能⼒⼤⼩的物理量；电动势的⽅向与电压的⽅向相反。

9. 热电阻的测温原理是什么？答案:热电阻测温度是利⽤导体或半导体的电阻随温度变化⽽变化的特性来达到的。

10. 汽轮机本体监视⼀般包括哪些内容？答案:汽轮机本体监视⼀般包括转速、轴向位移、汽缸热膨胀、胀差、轴偏⼼、轴承⾦属温度、推⼒⽡温度、轴承振动等。

11. 汽轮机TSI包括哪些参数的测量？答案:（1）汽轮机转速。

（2）汽轮机偏⼼度。

（3）轴承振动。

（4）汽轮机⾼低压缸差胀。

热工仪表检修职业技能鉴定题库（中级工）第003套一、选择题【1】多点电子电位差计指示记录表，指针在指示位置抖动，其原因可能是（ B ）。

A．有个别热电偶虚接B．放大级增益过大C．伺服电动机轴部不清洁D．都有可能【2】汽轮机进汽参数一定的情况下，想大幅度提高其热效率最主荽的是（ B ）。

A．减少喷嘴节流损失B．减少冷源损失C．减少轴封漏汽损失D．以上均不对【3】根据有效数字运算规则，1.72x1013=（ C ）。

A．1742.36B．1742C．1.74x10?D．0.1742x10^4【4】测量仪表接入热电偶回路测量热电动势的理论依据是（ A ）。

A．中间导体定律B．均质导体定律C．参考电极定律D．中间温度定律【5】在三相对称正弦交流电路中，Y连接的中性点电位为（ D ）。

A．线电压;B．相电压C．230VD．0【6】汽轮机跟随方式的特点是（ B ）。

A．机组功率响应快，主汽压变化大B．机组功率响应慢，主汽压稳定C．机组功率响应快，主汽流量变化大D．机组功率响应慢，主汽流量稳定【7】当正弦量交流电压作用于一实际电感元件时，元件中流过的电流（ B ）。

A．滞后电压90°B．滞后电压0-90°C．超前电压0-90°D．超前电压90°【8】制作热电阻的材料必须满足一定的技术要求，下列各条中错误的是（ B ）。

A．大的电阻温度系数B．要求有较小的电阻率C．稳定的物理化学性质和良好的复现性D．电阻值和温度之间有近似线性的关系【9】力平衡式压力（差压）变送器DDZ-Ⅲ的输出信号为（ B ）。

.A．0~10mAB．4~20mAC．0~5VD．1~5V【10】要提高放大器的输入电阻可采用（ C ）。

A．电压负反馈B．电流负反馈C．串联负反馈D．串联正反馈【11】对差压变送器进行过范围试验时，要求差压为量程的（ C ）。

A．110%B．120%C．125%D．150%【12】工业用弹簧管压力表校验方法采用（ A ）。