一种汽包液位测量装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110174154A(43)申请公布日2019.08.27(21)申请号201910323468.7(22)申请日2019.04.22(71)申请人华北电力大学（保定）地址071000河北省保定市永华北大街619号华北电力大学(72)发明人戎瑞柳行姚著(74)专利代理机构北京中南长风知识产权代理事务所(普通合伙)11674代理人郑海(51)Int.Cl.G01F23/02(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种汽包液位测量装置(57)摘要本发明涉及一种汽包液位测量装置，其特征在于，包括双色水位计测量装置、摄像头、分频器、视频信号处理装置；所述双色水位计测量装置与锅炉的汽包连接，用于测量锅炉的汽包液位，并通过自带的标尺显示汽包液位；所述摄像头用于采集标尺显示的视频图像，并通过所述分频器将视频信号进行分频处理，其中一路输出至水位监视器直接显示，另一路输出至所述视频信号处理装置进行分析处理，基于红绿颜色比例及测量总量程得出当前汽包液位。本发明具有4-20mA输出功能，能够直接用于系统的监测、保护及控制，并且该测量装置的投入限制条件少，故障率低，维护量小，可广泛应用在各种系统类型的汽包液位测量当中。CN110174154ACN110174154A权利要求书1/1页1.一种汽包液位测量装置，其特征在于，包括双色水位计测量装置、摄像头、分频器、视频信号处理装置；所述双色水位计测量装置与锅炉的汽包连接，用于测量锅炉的汽包液位，并通过自带的标尺显示汽包液位；所述摄像头用于采集标尺显示的视频图像，并通过所述分频器将视频信号进行分频处理，其中一路输出至水位监视器直接显示，另一路输出至所述视频信号处理装置；所述视频信号处理装置以逐行扫描的方式采集视频图像上的点，并将该点处的灰度转换成与之对应的电压信号，并基于红色和绿色电压信号的点数进行统计，通过下式计算得出当前汽包液位：l＝L·B/(A+B)；式中，l为汽包液位，A为红色点数，B绿色点数，L为水位计量程。2.根据权利要求1所述的汽包液位测量装置，其特征在于，所述视频信号处理装置包括微处理器、4-20mA模拟量信号转换输出电路及供电模块，所述供电模块用于为所述微处理器、4-20mA模拟量信号转换输出电路供电，所述微处理器用于获取所述视频信号进行分析处理，并将输出的电压信号经所述4-20mA模拟量信号转换输出电路转换成4-20mA的电流信号。2CN110174154A说明书1/3页一种汽包液位测量装置技术领域[0001]本发明属于锅炉汽包液位测量技术领域，尤其涉及一种汽包液位测量装置。背景技术[0002]随着火电机组的不断增加，汽包水位测量误差大和启动时汽包水位保护不能正确投入的问题越来越突出，一些火电机组甚至由于汽包液位保护的拒动和误动遭到了十分严重的设备损坏和人员伤亡，这些问题的出现也引起了国家行政主管部门的高度重视，制定了如《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》、《国家电力公司电站锅炉汽包水位测量系统配置、安装和使用若干规定(试行)》等相关文件，来指导和保证火电厂汽包液位测量仪表的正确合理安装及测量的准确性。[0003]实际上，由于各种汽包液位测量仪表的工作原理不同，其投入使用条件及在工作中起到的作用也并不相同，所以并不能单纯的对测量方式的优劣进行直接的判定。现在主流的测量手段为以下几种方式。[0004](1)汽包平衡容器[0005]该方式分为单室平衡容器和双室平衡容器，其测量原理相似，均通过检测汽侧和水侧的压差进行二次计算从而得到水位的测量值。该方式具有投入条件受水质及汽包压力等外部条件影响；汽侧需要蒸汽凝结，等待时间较长；需要进行信号补偿计算，方式复杂且误差较大的技术缺陷。[0006](2)电接点水位计[0007]电接点水位计是利用炉水和蒸汽的导电率差异的特性进行测量液位的。由于液位的变化使部分电极浸入水中，部分电极至于蒸汽中。炉水含盐量大，其电阻率小，相当于导电状态；而饱和蒸汽的电阻率大，相当于开路状态，利用这一特性，用几对电极就可以模拟汽包液位的高度。其技术缺陷包括：安装在测量筒上的电接点，由于长期处于高温高压并长期和具有强盐份的炉水接触，电接点可能会失效引起测量误差；汽包的水质、“挂水”短路、测量筒降水阀的开度等因素都会对电接点水位计的测量产生影响；由于该种方式下的测量信号为多个开关量组成的非连续信号，仅能用于汽包液位的保护，无法用于汽包液位的调节。[0008](3)常规双色水位计[0009]双色水位计由光源发出的红光绿光，射向水位计本体液腔。在腔内气相部分，红光射向正前方，而绿光斜射到壁上被吸收。而在腔内液相部分，由于水的折射使绿光射向正前方，而红光斜射到壁上。因此在正前方