差壓式液位計是將液位高低信號轉(zhuǎn)換成相應差壓信號來實現(xiàn)液位測量的儀器。它是由液位–差壓轉(zhuǎn)換容器(又稱“平衡容器”),、壓力信號導壓管及差壓計3部分組成的,。液位信號首先由液位–差壓轉(zhuǎn)換容器轉(zhuǎn)換成差壓信號,差壓計測出差壓值的大小,,并指示出液位的高低,。如果將差壓計改為差壓變送器,可將液位信號轉(zhuǎn)換成電流信號,,遠傳至控制室進行連續(xù)液位指示,、記錄,并為調(diào)節(jié)系統(tǒng)提供液位信號,。
圖1所示為一種簡單的凝汽筒式平衡容器(亦稱“單室平衡容器”),,高加的上連通管與凝汽筒相接,筒的底部連接導壓管(簡稱“正壓管”),;高加的下連通管直接與負壓管相接,。由于高加內(nèi)的飽和蒸汽在凝汽筒內(nèi)不斷地散熱凝結(jié),筒內(nèi)液面總是保持恒定,,所以正壓管內(nèi)水柱高度維持不變,,而負壓管內(nèi)水柱高度則隨高加液位H變化而變化。因此,,由正,、負導壓管得到的差壓信號為:
△p=p+-p-=Lρ1g-[Hρ′g+(L-H)ρ″g]=L(ρ1-ρ″)g-H(ρ′-ρ″)g (1)
式中:H為高加中的液位高度,;ρ1 為平衡容器中水的密度;ρ′,、ρ″為高加壓力下飽和水,、飽和蒸汽的密度;L為上,、下連通管間距離,。
由式(1)可知,平衡容器結(jié)構(gòu)確定后(即L為已知常數(shù)),,在高加壓力維持恒定(ρ′,、ρ″確定)以及ρ1一定的條件下,正,、負導壓管的差壓輸出△p與高加液位H呈單值函數(shù)關(guān)系,。因此,若p+,、p-接差壓計或差壓變送器,,根據(jù)所測出的差壓數(shù)值知道相應的液位值。