摘要:采用电容原理，即电容两极间介电常数的变化可引起电容量的变化来检测汽包水位，设计了电容式液位计配合锅炉三冲量调节器，可以很好地克服运行系统的内、外扰动，实现汽包锅炉水位控制的要求。所研制的电容式液位计具有分辨率高、工作可靠、动态响应快，能在高温、辐射和强烈振动等恶劣条件下工作等优点。NhX压力变送器_差压变送器_液位变送器_温度变送器
0 引言
电容式液位计具有结构简单、动态响应快、工作稳定性好以及能够在极端恶劣环境(高温、深冷、辐射、强振动等)中工作的特点，适用于车辆、石油化工等工业领域生产中液位的测量。锅炉汽包液位是火力发电、石化工业等蒸汽系统极为重要的控制参数，汽包液位过高会影响汽水分离;汽包液位过低会造成水冷壁的损坏，严重时会导致爆炸。以往的双色液位计虽直观，但由于锅炉加药腐蚀和水汽冲蚀会使汽水分界模糊，电接点液位计和差压式液位计随散热条件的不同，测量精度低。电容式液位计可根据液态、气态介质的介电常数进行温度、压力补偿，提高了测量精度。
1 SC700型锅炉电容式液位计原理
电容式液位计通过测量电容的变化来测量液面的高低。将液位计插入盛液容器内，液位计金属棒作为电容的一个极，容器壁作为电容的另一极，两电极间的介质即为液体及其上面的气体。液体的介电常数 ε 1 和液面上的介电常数 ε 2 不同，若 ε 1＞ ε2，则两电极间总的介电常数值随液位升高增大，因而电容量增大;反之，当液位下降，ε 值减小，电容量也减小。所以，可通过两电极间的电容量的变化来测量液位的高低。电容液位计的灵敏度主要取决于 2 种介电常数的差值，只有 ε 1 和 ε 2 恒定才能保证液位测量准确。电容液位计体积小，容易实现远传和调节，适用于具有腐蚀性和高压介质的液位测量。
SC700型锅炉电容式液位计主要特点:结构紧凑，安装维护简单，采用标准信号输出形式，方便不同系统配置使用;聚四氟乙烯探极，适用于酸、碱等强腐蚀性液体及高温环境，浸入液体的测量部分只用一条四氟软线或四氟棒式探极作为传感器，可靠性高;全密封铝合金外壳及不锈钢联接件，对高温压力容器的液位测量与测量常温常压一样简单，且测量值不受被测液体的温度、比重及容器的形状、压力的影响;配合信号隔离配电器可实现测量、输出、电源三隔离，适应不同信号接地方式;过流、过压、电源极性保护完善。结构示意图如图 1 所示。
传统的电容式物位计均采用模拟电路，由于被测介质介电常数的变化、杂散电容的干扰、温度漂移、挂料等因素的影响，其应用范围受到了限制。SC700型锅炉电容式液位计采用基于全数字化电容的测量方法，运用多参数补偿技术，具有分辨力高、工作可靠、动态响应快、能在高温、辐射和强烈振动等恶劣条件下工作等优点。仪表设计原理如图2 所示。
通过对中小型锅炉传统测量方式的改进，简化了安装方式，并解决了仪表在北方冬季不能正常测量，夏季计量漂移等问题。锅炉液位安装示意图如图 3 所示。
2 锅炉三冲量给水的应用
2． 1 锅炉水位三冲量调节器 SCGC22GLFI166P
三畅SCGC系 列 锅 炉 水 位 三 冲 量 调 节 器DY22GLFI166P 为双色光柱 101 线 LED 显示，双排数字显示，直观醒目。红色数字和光柱显示汽包水位的测量值，绿色光柱显示PID 输出值，绿色数字显示被调参数的给定值，光柱上、下限报警值由按键直接设定，可带 24 VDC 输出。给水流量、蒸汽流量和锅炉汽包水位 3 个输入信号均采用 4 ～ 20 mA 输入，也可根据需求设置。可带阀位跟踪功能，手动时阀位自动跟踪，可实现手、自动无扰切换。传感器断线时自动输出阀位值。另外还可以选用带远程操控功能，带 ＲS232，ＲS485 通信功能，带 Modbus 协议。仪表面板如图 4 所示。
三畅SCGC系 列锅炉水位三冲量调节器可根据串级控制系统选择主、副控制器的正、反作用。当 3 个测量信号中的蒸汽流量和给水流量缺失时，仪表自动切换为单冲量调节控制状态。当 3 个测量信号都完善时，则自动切换为三冲量控制。仪表接线端子如图 5 所示。
3 结论
三畅SCGC系 列仪表锅炉水位三冲量调节器SCGC22GLFI166P，多年来在发电、食品、制药、化工等行业广泛使用，调节性能优良，安全可靠。SC700系列锅炉电容式液位计，由于采用了先金的电容式测量原理，克服了许多其他测量方法无法避免的缺点，
如:不能实施全工况测量，在锅炉启停、排污、联排等不稳定运行工况下，存在建立稳定差压条件时间较长、恢复时间较长或根本不能建立差压条件，需要人工干预的问题;在稳定工况条件下，由于受结构限制，不能彻底解决因水温造成的系统测量误差的补偿问题;在锅炉缺、满水等事故工况条件下，系统测量误差过大的问题;结构复杂，静密封点多，施工规模大并存在冬季保温问题;测量时滞较长，不能即时反应锅炉水位变化，测量信号调节质量差的问题;测量、输出信号不准确，不能有效实行智能化、自动化控制等。该系列液位变送器安装简单，wuxu维护，性价比高，是传统的电极式、差压式、磁翻板式液位计#理想的替代产品。
