在工业锅炉的控制系统中，普遍采用了三冲量控制技术。在对产气压力、汽包液位、炉膛负压等关建参数的控制中，汽包液位是重中之重。液位过高会导致蒸汽带水，对后面的设备产生汽蚀，严重影响设备的正常运行，液位过低可能会造成干锅，从而对设备产生破坏性的影响，甚至发生事故。因此汽包液位的准确测量和控制对于锅炉系统的安全生产起着举足轻重的作用。

一般说来锅炉汽包对液位测量的要求是：

1、  由于锅炉汽包液位对于安全生产异常重要，因此液位测量必须保证能长期的高可靠性和准确性，必须能满足高温高压工况的应用，必须能适应现场粉尘大，环境温度高，维护空间狭小的安装要求。

2、作现场指示用的液位仪表，必须能保证在长期高温的环境下显示清晰明了，对空液位、满液位应有明显的显示区别。

3、对虚假液位有一定的分辨能力。

目前国内的锅炉汽包液位的测量，主要采用的是以下方案：

    1、用差压变送器作为液位测量变送的主要仪表。为了保证液位的准确测量，一般需配套平衡容器、密度补偿管（下降管）、平衡阀组等附加设备。为确保可靠性，一般需安装两套，一套用于液位控制，一套用于液位记录。

    2、用玻璃板液位计用于液位的现场指示（高温高压锅炉常用云母液位计）为满足夜间巡检的需要，一般需加装背光照明设备。

    3、用电接点水位计辅助远传液位信号，供操作人员参考。

目前在锅炉上采用的有用差压变送器测量和远传液位信号，用电接点水位计辅助测量和远传。这种方式在应用中存在如下的一些问题：

1．差压变送器由于平衡容器结构上的原因，开车后需等一段时间液位测量才能逐渐趋于正常，且投运后还需经常比对调试，定期标定，维护量比较大。

2．电接点水位计则需定期做电极的冲洗，失效的电极还需及时更换，属短寿命、消耗型的产品，需常备相当数量的备品、备件。

3、以上两种解决办法都存在组件多，结构复杂，泄漏点多的弊端，可靠性不够高。

现场         现场显示部分：要求清晰迅速可靠地指示锅炉内的液位

   传统的多采用玻璃板来解决，但存在以下问题：

使用一段时间后，玻璃板的双色显示功能会逐渐退色，造成空液位、满液位的情况区分不清楚。为配合摄像头摄像，晚间需加装背光照明设备，结构变得比较复杂，维护量增大。为确保测量的可靠性,一般也需要定期更换。

鉴于前面所述的工况要求，我们推荐使用磁耦合液位计及与之配套的磁致伸缩液位计提供现场指示和高精度液位变送，还有电动开关报警输出功能。

    一、磁耦合液位计概述

     磁耦合液位计是根据磁场两极的“同性相斥，异性相吸”的原理。在与被测容器连通的外浮筒中有一个永久的磁浮子，与所测的液面或界面保持一致，在外浮筒外有一个密封的磁飞标或磁翻板指示器。当浮筒中的磁浮子运动时，根据磁场作用的原理，指示器中的磁飞标或磁翻板就指示相应的位置，从而达到测量容器中液面或界面的目的。

磁耦合液位计的优点：

l        极低的安装费用、极低的维护费用、极低的工程费用、高清晰度指示、视角大

l        安全可靠安装、按ASME代码设计制造、所有焊接部件都通过代码认证。

磁耦合液位计工作示意图

                                        横截面示意图

与众不同的浮子  

    我们的浮子的最重要的特性是它的有效浮力大。浮子被设计成工程标准尺寸，这样浮子在蒸汽室中便有足够的尺寸从而使浮子在浮筒中浮起时最小有75克力加在浮子上。

二、磁致伸缩液位计概述  

1、磁致伸缩液位测量技术概述

“磁致伸缩”是一种物理现象。当两个磁场垂直相交时会产生波导扭曲，从而产生一个扭矩脉冲波，磁致伸缩液位计正是利用这种原理工作的。磁致伸缩液位计于上个世纪70年代在美国发明，经过二十多年的发展和推广，特别是过去10年在工业现场中的广泛应用，得到了用户的认可和称赞。它利用非接触的敏感元件进行测量，可靠耐用，安装容易，调试简单，免维护。可以这样说，磁致伸缩液位测量技术的出现，很好地解决了高精度，高可靠性和多变量测量的难题。

我司使用的磁致伸缩液位计具有高精度、高可靠性、多功能等优越性能，在欧美市场拥有很高的市场占有率。

2、磁致伸缩液位计工作原理

在一非磁性传感管内装有一根磁致伸缩线，在磁致伸缩线一端装有一个具有专利的压磁传感器,该压磁传感器每秒发出10个电流脉冲信号给磁致伸缩线,并开始计时，该电流脉冲同磁性浮子的磁场产生相互作用，在磁致伸缩线上产生一个扭应力波，这个扭应力波以已知的速度从浮子的位置沿磁致伸缩线向两端传送。直到压磁传感器收到这个扭应力信号为止,具有专利的压磁传感器可测量出起始脉冲和返回扭应力波间的时间间隔，根据时间间隔大小来判断浮子的位置，由于浮子总是悬浮在液面上,且磁浮子位置随液面的变化而变化，即时间间隔大小也就是液面的高低，然后通过全智能化电子装置将时间间隔大小信号转换成与被测液位成比例的4?20mA信号进行输出。

3、磁致伸缩液位计性能及应用

壳体：隔爆型铸铝外壳，采用双室结构；

重复性：全量程的0.005%；

非线性：全量程的0.01%，最大不超过0.035”；

精度：全量程的0.01%；

电压：13.5-36 VDC；

极性保护：二极管串联保护；

输出：4-20MA (标准)，可用SPAN 和ZERO键在现场手动标定，也可用HART协议或HONEYWELL DE，FF标定 (附选项)；

延时：可用按钮在现场调整，可调范围0.1-36秒；

环境温度：-40~77℃；

相对温度：0~100%RH。

电气认证：

FM，CSA认证

隔爆型：XP/I/1/ABCD/T6；DIP/II，III/1/EFG/T6

本安型：IS/I/1/CD/T4-ELE0001/A，NI/I/2/ABCD/T4

防护等级:NEMA 4X

CENELEC 认证

隔爆型：EEX D IIC T6

本安型：EEX IA IIB T6

防护等级：IP67

（五）、安装调试

安装调试极其方便简单，只需通过按键操作或通过带LCD面板显示菜单，就可以进行标定，反输出，设置主变量，选择输出的工程单位，延时设置等。

  三、配套电动开关概述：

    电动开关是一个磁驱动的单刀双掷开关。它可以感应容器中的高低液位。由于使用了磁耦合技术，可以排除诸如密封、隔膜、弹簧、转矩管等，因为不存在物理的介质接触。磁耦合技术还可以消除过程连接的必要，确保同介质完全隔离。阀门也没必要因提高维护性和操作检查，而同开关隔离起来。事实上，由于它是完全密封的，因此不需要任何事先的维护。

电动开关特性：

Ø        独一无二的磁耦合技术，消除同介质直接接触的影响

Ø        不需要连接管或阀门

Ø        安装调整极其简单，只需一把小螺丝起子

Ø        动作点无限可调，无需改变过程连接管

Ø        气密单刀双掷开关

Ø        可调动作延时

Ø        开关完全密封在一个不锈钢壳体内

Ø        按照FM、UL、NEMA和ANSI/ISA设计和制造

对比分析

目前锅炉汽包常用的液位计性能对比如下表：

另外，我司推出的磁耦合配磁致伸缩液位计相对于其他液位测量方案有着比较显著的特点和优势：

1、 由于采用了磁耦合配磁致伸缩液位计一体化的解决方案，既实现了液位的现场显示，又实现了液位信号的高精度远传，完成了两台仪表的测量功能，还可配报警输出。

2、  现场显示部分采用的磁耦合液位计，它采用了高温显示器，对比清晰，方便了摄像机摄取液位图象信号。并彻底解决了空液位、满液位的有效识别问题。

3、 远传部分变送精度0.01%，寿命长达20年，各项技术指标远远高于其它产品，标定简单，测量可靠性极高。

4、汽包投用时，远传部分能够迅速、准确地测量变送液位信号，无滞后时间，能迅速建立液位闭环控制。

5、 我司使用的磁耦合液位计、磁致伸缩液位计具有极长的使用寿命，属耐用型仪表，极大地减小了后期维护费用。

6、  在磁耦合液位计的基础上，除可配磁致伸缩液位计实现远传控制外，还可方变安装磁耦合液位开关来实现高低限报警功能，从而实现液位现场显示、远传变送、高低限报警的综合“一站式”服务功能。

经济性分析

1．             大幅度降低设备购置成本，一套磁耦合液位计可以同时提供就地显示和高精度液位变送及报警输出功能，代替其它的二台测试仪表，降低采购成本；

2．              维护量很小，无须定期标定，减少维护人员，降低维护成本；

3．              不用储存备件，减少占压资金，降低库存成本；

4．              产品使用寿命长，降低维护成本、更新成本；

5．              安装、调试简单快捷，占用时间短。