1151DP型差壓電容式變送器在丹江口水電廠已用來測量流量,水輪機(jī)工作水頭,上、下游水位,壓力油罐油位4種參數(shù)。
1 用于流量的測量
1. 1 水輪機(jī)流量的測量
我廠對于水輪機(jī)流量的測量采用蝸殼壓差法,其基本原理: 利用流道拐彎處不同曲率半徑上兩個(gè)測壓孔之間的壓差與流量的固定關(guān)系Q= K ΔH來測量流量。K 為蝸殼流量系數(shù), 已由效率試驗(yàn)率定。1、2號(hào)機(jī)K = 13. 888, 3～ 6號(hào)機(jī)K = 13. 992。這時(shí)可用 。1151DP型差壓變送器測量壓差。具體的測量系統(tǒng)見圖1。
1. 2 水導(dǎo)潤滑水流量的測量
我廠1、2號(hào)機(jī)水導(dǎo)采用水潤滑,過水量為5～ 20L /s,我們利用節(jié)流裝置測量潤滑水流量。其原理為: 在充滿流體的管道中放置一個(gè)固定的、有孔的局部阻力件(節(jié)流件) ,以造成流速的收縮,在收縮處,流速加快,動(dòng)能增大,靜壓降低。因此,在節(jié)流件前后產(chǎn)生靜壓差。對于一定結(jié)構(gòu)的節(jié)流件,該靜壓差和流量大小有以下固定的關(guān)系: Q = K ΔP (在此K 為一些參數(shù)的綜合值,我廠K = 1. 14) ,因此可通過測量壓差來測量。我廠選用的節(jié)流件為標(biāo)準(zhǔn)孔板,取壓方式為角接取壓。具體的測量系統(tǒng)如圖2所示。
2 用于水輪機(jī)工作水頭的測量
水輪機(jī)工作水頭Hn 是真正作用于水輪機(jī)上而使其作功的有效水頭,可用水輪機(jī)的能量差來表示:
其中P1/dg為壓力水頭,可用差壓變送器測量蝸殼進(jìn)口和尾水管的壓力差得到。然后將差壓變送器的輸出信號(hào)送至有關(guān)儀表同其它參數(shù)一起運(yùn)算即可得到Hn。我廠蝸殼進(jìn)口和尾水管的壓力都已引至水車室內(nèi),安裝時(shí),通過引壓管將蝸殼進(jìn)口和尾水管壓力經(jīng)三閥組引至差壓變送器高、低壓側(cè)
3 用于上、下游水位的測量
我廠測量上、下游水位均使用吹氣式水位計(jì)裝置,其采用一套具有氣流調(diào)節(jié)閥的吹氣裝置,由氣管內(nèi)的空氣與水柱壓力相平衡,然后經(jīng)差壓變送器測量氣壓,傳至二次儀表可得到水位。差壓變送器高壓側(cè)接氣管,低壓側(cè)通大氣,此時(shí)壓差為:
ΔP = Pa + dg H - Pa = dgH
其中 ΔP—— 差壓變送器的輸入壓差;
Pa—— 大氣壓;
d—— 水的密度;
g—— 重力加速度;
H—— 氣管出口離水面的距離。
從上式可看出壓差ΔP 與水位H成線性關(guān)系,則差壓變送器輸出的電流反映了水位。具體的測量系統(tǒng)如圖3所示。
4 用于壓力油罐油位的測量
壓力油罐中1 /3左右的容積為透平油,其余的為壓縮空氣。用差壓變送器測量油位時(shí),從油面計(jì)的頂部、底部分別用銅管通過三閥組引至三暢差壓變送器的低、高壓側(cè)。這時(shí)低壓側(cè)的壓力為壓縮空氣的壓力,高壓側(cè)的壓力為壓縮空氣與透平油的壓力之和,則輸入變送器的壓差為透平油產(chǎn)生的壓力,且此壓力與油位成正比,則變送器輸出的電流送至有關(guān)顯示儀可得到油位值。
5 使用時(shí)注意的事項(xiàng)
使用1151DP型差壓電容式變送器時(shí), 應(yīng)特別注意以下幾點(diǎn):
( 1) 1151DP型差壓電容式變送器安裝時(shí),盡量安裝在溫度梯度和溫度波動(dòng)小的地方,同時(shí)要避免振動(dòng)和沖擊,如現(xiàn)場的條件與規(guī)定的有明顯差別時(shí),應(yīng)采取相應(yīng)的措施,否則更換安裝地點(diǎn)。
( 2) 工作人員能正確啟動(dòng)和停止差壓變送器,以免造成不必要的損壞。正確的方法如下: 啟動(dòng)時(shí),先打開平衡閥,再打開高壓側(cè)閥和低壓側(cè)閥,#后關(guān)閉平衡閥; 關(guān)閉時(shí),先開平衡閥,然后關(guān)閉高壓側(cè)閥和低壓側(cè)閥。
( 3) 差壓變送器長期運(yùn)行后,其零點(diǎn)及滿量程有可能發(fā)生變化,破壞了差壓與電流的線性關(guān)系,影響測量的準(zhǔn)確性。因此,必須對其定期進(jìn)行校驗(yàn),必要時(shí)進(jìn)行調(diào)整。
( 4) 定期檢查差壓變送器的絕緣電阻,使各接線端子對地的絕緣性能滿足規(guī)定要求。
( 5) 差壓變送器與三閥組配合使用時(shí),還必須定期清洗三閥組。
( 6) 根據(jù)被測參數(shù)對誤差的要求,合理的選擇差壓變送器的精度,例如用于水位測量時(shí),精度應(yīng)選為0. 1級(jí),而用于其它參數(shù)測量時(shí)選用0. 25級(jí)即可。
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