热工仪表压力测量技术在火电厂中的应用分析

夏林辉

摘 要：随着火电厂机组容量的扩大，高性能、高可靠性的热工仪表需求越来越多。压力测量技术在热工仪表中使用广泛，介绍了热工仪表压力测量技术及种类、特点，分析了三种不同测量方法的关系，探讨了仪表测量误差；针对弹性式压力测量常见问题及对策进行了研究。

关键词： 热工仪表；压力测量技术；火电厂

随着社会的发展以及技术水平的提高，热工仪表压力测量技术在电力行业得到了广泛的应用，它能够检查电厂在运行过程中的各种问题与故障，提高电厂运行效率。火电机组不断向大容量、高参数方向发展，对系统的测量控制水平的要求也越来越高。热工控制仪表是实现热工自动化的重要工具，保证锅炉和汽轮发电机等设备安全、稳定且经济地运行，控制相关工艺参数保持在规定值，及时反映生产过程中各种热力参数变化趋势[1]。本文针对热工仪表压力测量技术在火电厂中的应用进行分析研究。

1热工仪表壓力测量技术概述

热工仪表是在工业生产中经常会碰到，它不是单纯指一个仪表产品，而指的是一个测量系统，是由多种仪表相互配合相互支持而形成的一个数据信息输出与反馈系统，这个系统中包括了压力、液位、流量、温度、湿度、校验等诸多测量仪表。因此说热工仪表系统应该是一个非常强大的数据测量与收集系统，可以为用户的生产过程提供一个集成化的测量平台，提高测量的效率。要让热工仪表在测量过程能达到一个稳定、精确的测量，我们就必须对于仪表本身的构成和工作原理有一个充分的了解，并且要在工作中善于总结经验，不断地提高我们的操作技能和水平。

热工压力仪表测量系统一般由四个基本环节组成：传感器、变换器或变送器、传输通道和显示装置。传感器是测量系统直接与被测对象发生联系的部分。敏感元件输入与输出之间应该有稳定的单值函数关系。敏感元件应该只对被测量的变化敏感，而对其它一切可能的输入信号不敏感。在测量过程中，敏感元件应该不干扰或尽量少干扰被测介质的状态。变换器是传感器和显示装置中间的部分， 它是将传感器输出的信号变换成显示装置易于接收的部件。理想状态下的变换器性能稳定，精确度高，使信息损失最小。工作时，首先被测量会先通过传感器，然后经过变换器， 经由传输通道到显示装置。热工仪表常应用在冶炼，发电，发热等大型工厂设备的测试上。

2 火电厂常见压力测量仪表及测量方法

2.1常见压力测量仪表

（1）液压式压力测量仪表。在实际工作中，液压式压力测量仪表也就是利用平衡被测压力以及一定高度液柱的压力来对其电厂运行的压力进行分析。液压式压力测量仪表中，主要采用玻璃管来盛装液体，从而形成一个液柱，但是由于受到材料的限制，这种仪表所测量的最大压力为0.3Mpa[2]。灵敏度高是液压式测量仪表在实际工作中的最大优势。

（2）弹性式压力测量仪表。在采用弹性式压力测量仪表进行测量的过程中，弹性元件会因为受到一定的压力而产生形变，再通过其他数据来测量其压力。正因为弹性压力测量仪表具有这一优势，并且耐用性好、测量范围广等优点，因此在当前的电厂中得到了广泛的应用。

（3）负荷式压力测量仪表。负荷式压力测量仪表是以压力原理为基础制作而成的一个设备，砝码与活塞是其中重要的组成部分，这两个元件可以进行精确的加工，对电厂运行的压力进行测量。这种设备在实际工作中可以保证其测量的准确性，具有测量范围广等优点。

（4）电测式压力测量仪表。电测式压力测量仪表是利用各种金属或者半导体制作而成，在其测量压力的过程中，该仪表将金属或者半导体的物理性质充分发挥出来，将需要测量的压力直接转变为电压、信号，然后通过弹性体将测量出的电压值直接输出，得到电厂运行过程中的实际电压。电测式压力测量仪表在实际测量过程中能够保证其测量的准确性，测量范围也相对比较广。

2.2常见测量方法

（1）直接测量法。直接测量法是根据被测量值直接与选定的标准值进行比较，或者使用预先标定好的测量仪表进行测量，从而直接求得被测量值的测量方法。

（2）间接测量法。间接测量法是指通过直接测量与被测量值有某种特定函数关系的其他各个变量，将所测得的各个变量数值代入函数关系式进行计算，进而求得被测量数值的方法。

（3）组合测量法。组合测量法是依据直接测量和间接测量所获取的测量值，通过建立各个未知量之间不同的函数关系方程组，进而求得未知量的方法，组合测量法实际上是前两种方法的相互补充，准确程度更高。

2.3热工仪表测量误差

针对误差要做到在测量过程中无数随机因素的影响，使得即使在同一条件下对同一对象进行重复测量也不会得到完全相同的测量值。被测量总是要对敏感元件施加能量才能使测量系统给出测量值，这就意味着测量值并不能完全准确的反映被测参数的真值。不可避免的是仪器误差它是由于设计、制造、装配、检定等的不完善以及仪器使用过程中元器件老化、机械部件磨损、疲劳等因素而使测量仪器设备带有的误差[3]。减少仪器误差的主要途径是根据具体测量任务，正确地选择测量方法和使用测量仪器。尽可能避免的是人身误差，它指由于测量者感官的分辨能力、视觉疲劳、固有习惯等而对测量实验中的现象与结果判断不准确而造成的误差。误差虽然不能够避免，但是可以缩小，只有把误差降到最小，才能够使测量值更准确、更有效。

3火电厂弹性式压力表仪表压力测量常见问题及对策

弹性式压力表的工作原理是弹簧管在压力和真空的作用下，产生弹性变形引起管端位移，其位移通过机械传动机构进行放大，传递给指示装置，再由指针在刻有法定计量单位的分度盘上指示出被测压力或真空量值。具体常见问题及解决措施见下表1所示。

4结语

热工仪表压力测量技术在火电厂应用广泛，本文详细介绍了热工仪表的种类及各自特点，分析了三种仪表的测量方法，并针对弹性式压力测量仪表常见的问题，进行了分析研究。

参考文献

[1]金相华.电厂热工仪表压力测量技术的研究与应用[J].黑龙江科技信息与应用，2013（32）：2-2.

[2]张胜奎.电厂热工仪表压力测量技术应用的研究[J].河南科技，2014（2）：131-131.

[3]尹香兰.电厂热工仪表压力测量技术的研究与应用[J].科技创新与应用，2012（12）：2-2.