差壓式液位計

差壓式液位計是利用液柱產生的壓力來測量液位的高度的裝置，其原理如概述圖所示。在水位發生變化後，差壓變送器測到的壓差也會隨之發生變化，它們之間有線性的關係。

基本介紹

• 中文名：差壓式液位計
• 外文名：differential pressure type level gauge;

由於圖中所示的容器是開口的，因此差壓變送器的低壓端只需要開口連通大氣就可以了。否則需要如圖所示的把低壓端連通到容器的頂部。

把低壓端連通到容器的頂部

這時候要注意的是差壓變送器的低壓端需要設定排水閥。當低壓端管路裡面進水的時候，要先關閉隔離閥，然後打開排水閥排空裡面的液體。因為如果氣體管路裡面有液柱，會影響測量結果。

若容器內的氣體是水蒸氣，由於水蒸氣是可凝結氣體，採用圖 所示的差壓液位計會存在問題。這是因為水蒸氣會在氣體管路內凝結，慢慢形成液柱，而排水閥在測量的時候是要關閉的，因此需要改進為如圖 所示的液位計來對付可凝氣體的情況。此時向參考液柱內先注滿液體，然後差壓變送器的高壓端接在參考液柱一側。若水蒸氣在測量管道內發生冷凝，凝結水會自動流回到容器。

可凝結氣體的情況

當容器內的蒸汽密度不能忽略（隨著壓力的升高蒸汽的密度也會升高）或者容器內液體的溫度較高，和測量管道內的液體存在密度差的時候，需要進行密度補償。

當容器內的液體被加熱或者冷卻時，密度會發生變化，從而比體積也會變化。即同樣質量的液體具有不同的體積，也就具有了不同的液位。由於重力壓頭只與液柱內流體的重力有關，因此當液體被加熱而使得實際液位上升的時候，未進行密度補償的液位計將測不到此時液位的變化。密度補償需要考慮的因素有：參考液注內流體的溫度、容器內流體的溫度、容器內蒸汽的壓力等。

壓水堆核電廠的穩壓器水位測量

在壓水堆核電廠中，穩壓器、蒸汽發生器內水位的測量就屬於這種情況。沸水堆核電廠的壓力容器內水位測量也是這種情形。 穩壓器通過波動管和一迴路連線，其內部的壓力就是一迴路壓力。穩壓器內部的水蒸氣處於飽和狀態，在運行過程中穩壓器內部的壓力基本保持不變。穩壓器的液位標定是在熱態的情況下進行的，因此當穩壓器由於任何原因溫度降低時，液位測量將發生誤差。實際情況中，有些核電廠在穩壓器溫度降低後，切換到另一套在低溫下標定的液位計，而不採用密度補償。有些核電廠則通過液位測量電路和溫度測量進行自動的補償。也有些核電廠根據溫度測量進行手動補償，這時需要用到預先製作好的補償表。

下圖 是一個典型的蒸汽發生器的水位測量方案。用差壓變送器測量水位壓差，類似於穩壓器一樣，也有一個單獨的差壓變送器測量蒸汽的壓力。由於飽和蒸汽的溫度和壓力是一一對應的，因此蒸汽壓力的值是可以用於溫度補償的。

壓水堆核電廠的蒸汽發生器水位測量

當蒸汽壓力上升時，溫度也上升，此時測量液位的差壓變送器測到的壓差並沒有變化，但是實際的水位已經發生了變化。壓力升高量和飽和壓力之比值，用於補償測量水位的差壓變送器的輸出。