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    德國E+H恩德斯豪斯水位計應(yīng)用聲波遇不同介面反射的原理來測定水位

E+H水位計也叫“液位計"或“液面計"。因鍋爐里的水在高溫時汽化供暖，水和汽的損耗較大,，要不斷地補充水,，使鍋爐里的水位保持一定的高度，水位過低,，鍋爐就有爆炸的危險,。為了隨時了解鍋爐內(nèi)的水位，在鍋爐上都裝有E+H水位計,，E+H水位計和鍋爐構(gòu)成一個連通器,。常用的有玻璃液位計、壓強液位計,、浮標(biāo)液位計,、電容液位計及電阻液位計等。在高溫和高壓下,，也可采用同位素液位計,。

自動測定并記錄河流、湖泊和灌渠等水體的水位的儀器,。按傳感器原理分浮子式,、跟蹤式、壓力式和反射式等,。水位記錄方式主要有：記錄紙描述,，數(shù)據(jù)顯示或打字記錄,穿孔紙帶,磁帶和固體電路儲存等。E+H水位計的精確度一般在1～3厘米以內(nèi),，中國制造的E+H水位計的記錄周期有1天,、30天和90天等。走時誤差,機械鐘為2分/日,，石英晶體鐘小于5分/月,。

浮子式E+H水位計

其原理是由浮子感應(yīng)水位的升降。有用機械方式直接使浮子傳動記錄結(jié)構(gòu)的普通E+H水位計,，有把浮子提供的轉(zhuǎn)角量轉(zhuǎn)換成增量電脈沖或二進制編碼脈沖作遠距離傳輸?shù)碾妭?、?shù)傳E+H水位計，還有用微型浮子和許多干簧管組成的數(shù)字傳感E+H水位計等,。應(yīng)用較廣的是機械式E+H水位計,。應(yīng)用浮子式E+H水位計需有測井設(shè)備，只適合于岸坡穩(wěn)定,、河床沖淤很小的低含沙量河段使用,。測井見圖1。

光纖E+H水位計

光纖E+H水位計包括E+H水位計傳感器部分和控制電路終端部分,。其中,，E+H水位計傳感器部分采用光路耦合調(diào)節(jié)設(shè)備與光纜連接用于傳遞承載水位信息的光信號,，控制電路終端部分采用激光調(diào)制技術(shù)，發(fā)送不同功能的調(diào)制激光信號,，通過調(diào)制,、對比與檢測，獲得水位的準(zhǔn)確信息,。這一原理實現(xiàn)了全程光測量,，在室外不使用任何帶電器件，可以杜絕靜電危害防止雷電擊毀,。

跟蹤式E+H水位計

又稱接觸式E+H水位計,，利用重錘上的電測針接觸水面發(fā)出電信號，使電機正轉(zhuǎn)或逆轉(zhuǎn),，隨時跟蹤水面點的位置,，從而測定水位。一般在較陡岸坡上架設(shè)鐵管,，懸錘和懸索在管道中升降,，驅(qū)動記錄或訊號裝置。鐵管進水口需有沉沙和靜水設(shè)施,。

壓力式E+H水位計

它的工作原理是測量水壓力,，推算水位。其特點是不需建靜水測井,，可以將傳感器固定在河底,，用引壓管消除大氣壓力，從而直接測得水位,。壓力式E+H水位計有兩類,。一類為氣泡型，在引壓管中不斷輸氣,，用自動調(diào)節(jié)的壓力天平將水壓力轉(zhuǎn)換成機械轉(zhuǎn)角量,，從而帶動記錄機構(gòu)。另一類為電測型,，它應(yīng)用固態(tài)壓阻器件作傳感器,，可直接將水壓力轉(zhuǎn)變成電壓模量或頻率量輸出,用導(dǎo)線傳輸至岸上進行處理和記錄（圖2）。

聲波式E+H水位計

是反射式E+H水位計的一種,，應(yīng)用聲波遇不同介面反射的原理來測定水位,。分為氣介式和水介式兩類。氣介式以空氣為聲波的傳播介質(zhì),，換能器置于水面上方,，由水面反射聲波，根據(jù)回波時間可計算并顯示出水位,。儀器不接觸水體,，擺脫水中泥沙,，流速沖擊和水草等不利因素的影響,。水介式是將換能器安裝在河底,，向水面發(fā)射聲波。聲波在水介質(zhì)中傳播速度高,，距離大,，也不需要建測井。兩種E+H水位計均可用電纜傳輸至室內(nèi)顯示或儲存記錄（見水位觀測）,。

E+H水位計產(chǎn)品多種多樣,，其中以玻璃管液位計和玻璃板液位計使用的最多，玻璃管液位計又因材質(zhì)的不同分為普通玻璃管液位計和石英玻璃管液位計,，二者是有區(qū)別的,。

GZS-A型雙色石英玻璃管液位計

1）、測量范圍：300~2200mm

2）,、工作溫度：-20~450℃

3）,、工作壓力：PN0~6.4MPa

4）、石英管試驗壓力：≤13MPa

5）,、表體材質(zhì)：優(yōu)質(zhì)碳鋼或1Cr18Ni9Ti

6）,、有液體時為綠色，無液體時為紅色

GZS-C型普通玻璃管液位計

適合在常溫,、常壓下各種環(huán)境內(nèi)使用,，最大的特點就是價格低廉、直讀顯示,。

廣泛采用電液位計,，應(yīng)用在江河、琥珀,、水庫,、渠道、水電站等工程中,。

常用的E+H水位計有四種：玻璃管式,，平板式、雙色E+H水位計和低地位E+H水位計,。

一,、玻璃管式E+H水位計

玻璃管式E+H水位計，公稱壓力一般不超過1．6MPa,，公稱直徑有DN15和DN20兩種,，玻璃管內(nèi)徑不應(yīng)小于8mm，厚度不小于3mm,。

玻璃管式E+H水位計主要由汽旋塞,，水旋塞,，玻璃管、排污旋塞和連接法蘭等組成,。

鍋爐內(nèi)的水位高低和變化,，透過玻璃管顯示出來。玻璃管的中心線要與E+H水位計汽,、水旋塞的中心線同心,，以防止玻璃管受扭曲應(yīng)力而破裂。為了防止玻璃管爆破傷人,，在帶有鋼球的E+H水位計內(nèi),，在旋塞內(nèi)配有彈子，汽,、水爆破的沖力使彈子自動關(guān)閉汽,、水旋塞。同時還應(yīng)安裝防護罩,。防護罩一般用較厚的耐溫的鋼化玻璃板制成,。如用鐵皮制作防護罩，應(yīng)在觀察水位的方向前,、后兩個罩壁上都要開有寬12~15mm的縫隙,，其長度應(yīng)比玻璃管長度大一些。后面留縫隙是為了使光線射入,，便于觀察,。切忌用普通玻璃做防護罩，以防玻璃管破裂后,，反而增加危險,。

二、雙面玻璃板E+H水位計

雙面玻璃板E+H水位計主要由汽閥門,、水閥門,，壓板、玻璃板,、排污閥,，排污管和法蘭等構(gòu)成。它的特點是用平面的玻璃板取代了玻璃管,，玻璃板的內(nèi)表面通常開有三棱形的溝槽,，利用光線在溝槽內(nèi)的折射作用，使汽水分界線非常明顯,。由于汽,、水的折射率不同，汽和水會呈現(xiàn)出不同的顏色,，蒸汽呈亮白色,，水則顯得灰暗,，二者的界線十分明顯，便于觀察,。

當(dāng)鍋爐工作壓力較高時,，可在玻璃板后面嵌襯云母片，以提高運行安全性,，延長使用期限,。

三、雙色E+H水位計

雙色E+H水位計主要有透射式,、反射式和反透式等數(shù)種。

1,、透射式雙色E+H水位計 這種E+H水位計由反光鏡,、光原、紅,、綠濾光鏡,、柱面聚鏡、平面鏡,、影屏,、框架、汽水旋塞等構(gòu)件組成,。

透射式雙色E+H水位計的工作原理與其他形式的E+H水位計基本相同,，所不同的是光源的光線經(jīng)反光鏡反射，通過光學(xué)系統(tǒng),，使穿過水的那部分光線在影屏鏡上呈綠色,，而穿過汽的那部分光線在影屏鏡上呈紅色，從而在影屏鏡上顯示了代表水綠,、汽紅鍋筒內(nèi)水位的變化,。

2、反射式雙色E+H水位計 反射式雙色E+H水位計是利用光在水和蒸汽中具有不同的折射率,，通過棱鏡的反射作用,，使E+H水位計中蒸汽部分呈紅色．水部分呈綠色。

3,、反透式雙色E+H水位計 它的結(jié)構(gòu)介于透射式與反射式之間,，其水位顯示既利用了光線的透射，也利用了光線的反射原理,。綠色光源裝置在表計舌面．紅色光源裝置在表計的左面,，也有采用色板的，光線經(jīng)透射與反射后,，使E+H水位計中水部分呈綠色,，汽部分呈紅色,。

四、低地位E+H水位計

根據(jù)規(guī)定,，當(dāng)E+H水位計距離操作面高于6m時,，應(yīng)加裝低地位式E+H水位計。

低地位E+H水位計有液柱差壓式低地位E+H水位計和機械式低地位E+H水位計兩種,。

液柱差壓式低地位E+H水位計是利用流體靜壓力原理,，測量兩個液柱的靜壓差而制成。根據(jù)低地位E+H水位計指示器中液體比重不同,，有比重大于l的重液式低地位E+H水位計,，比重小于1的輕液式低地位E+H水位計。還有差壓式低地位E+H水位計等,。

對低地位E+H水位計所用的工作液要求如下：

1,、不溶于水。

2,、可染成鮮明的顏色,，與水能形成明顯的分界線。

3,、沸點較高,，且無腐蝕作用。

4,、粘度應(yīng)盡量小,。

能滿足上述要求的重液有四氯化碳(ρ=1623kg /m3)．(ρ=1489kg/m3。三溴甲烷(ρ=2890 kg/m3),、等或田其它溶液調(diào)制的混合物,。常用的重液密度為1600～2000 kg/m3為了便于觀察水位，可加入可溶性染料：如加入0.01%芭豆紅,，就能使重液呈鮮艷的紅色,。輕液一般用機油、煤油和汽油按不同比例混合即可,。并加入適量,，便可使輕液呈棗紅色，常用的輕液密度為700~800 kg /m3,。