一种汽包液位测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术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。本发明专利技术具有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。

A Drum Level Measuring Device

【技术实现步骤摘要】
一种汽包液位测量装置
本专利技术属于锅炉汽包液位测量
，尤其涉及一种汽包液位测量装置。
技术介绍
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。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。(1)汽包平衡容器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。(2)电接点水位计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。(3)常规双色水位计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。因此在正前方观察，显示“汽红水绿”。其技术缺陷包括：不能发出模拟量信号，仅能用于显示；无法参与系统的保护和控制。实际使用过程中，在汽包煮炉阶段，由于汽包内为腐蚀性溶液，平衡容器是无法投入使用的，那么就只能依靠“人眼”通过双色水位计去观察汽包液位，这种方式存在很大的安全隐患；而在正常运行中，一旦平衡容器液位计发生故障，汽包相关的保护和控制都将退出，这也是非常危险的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种汽包液位测量装置，以解决上述技术问题。本专利技术提供了一种汽包液位测量装置，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；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；摄像头用于采集标尺显示的视频图像，并通过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，另一路输出至视频信号处理装置；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。进一步地，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，供电模块用于为微处理器及4-20mA模拟量信号转换输出电路供电，微处理器用于获取视频信号进行分析处理，并将输出的电压信号经4-20mA模拟量信号转换输出电路转换成4-20mA的电流信号。借由上述方案，通过汽包液位测量装置，具有如下技术效果：1)结构简单，读数直观可信；2)投入条件不受限制，可以在平衡容器投入受限或发生故障无法投入的情况下，代替平衡容器。(也可直接替代)；3)能发出模拟量信号，不仅用于显示还能参与系统的保护和控制；4)可不破坏原有结构，直接利用原有的双色水位计。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。附图说明图1为本专利技术一种汽包液位测量装置的结构示意图；图2为本专利技术一种汽包液位测量装置视频信号处理装置的示意图；图3为本专利技术一种汽包液位测量装置视频信号处理装置的主程序流程图。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。参图1所示，本实施例提供了一种汽包液位测量装置，包括双色水位计测量装置(测量筒)、摄像头、分频器、视频信号处理装置；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；摄像头用于采集标尺显示的视频图像，并通过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(进行正常的远程视频监控)，另一路输出至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；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。参图2所示，视频信号处理装置包括微处理器(单片机最小系统)、4-20mA模拟量信号转换输出电路及供电模块，供电模块用于为微处理器及4-20mA模拟量信号转换输出电路供电，微处理器用于获取视频信号进行分析处理，并将输出的电压信号经4-20mA模拟量信号转换输出电路转换成4-20mA的电流信号。参图3所示，主程序流程中的数据处理的过程为：按照一定的分辨率，以逐行扫描的方式采集图像上的点，当扫描到某点时，就将该点处的图像的灰度转换成与灰度成一一对应关系的电压值，然后将此电压值通过视频信号端输出，摄像头连续的扫描图像上的一行，则输出就是一段连续的电压视频信号，该电压信号的高低起伏正反映了该行图像的灰度变化情况。当扫描完一行，视频信号端就输出低于最低视频信号电压的电平(如0.3V)，并保持一段时间。这样相当于，紧接着每行图像对应的电压信号之后会有一个电压“凹槽”叫做行同步脉冲，它是扫描换行的标志。然后开始扫描新的一行，如此下去，直到扫描完该场的视频信号，接着就会出现一段场消隐区。此区中有若干个复合消隐脉冲(简称消隐脉冲)，在这些消隐脉冲中，有个脉冲，它远宽于(即持续时间长于)其他的消隐脉冲，该消隐脉冲又称为场同步脉冲，它是扫描换场的标志。场同步脉冲标志着新的一场的到来，不过，场消隐区恰好跨在上一场的结尾部分和下一场的开始部分，得等场消隐区过去，下一场的视频信号才真正到来。基于传感器“汽红水绿”这一显示原理，将每一场中的能够代表红色和绿色电压信号的点数进行统计，假设红色点数为A，绿色点数为B，水位计量程为L，则当前水位可以通过l＝L·B/(A+B)计算得出。该汽包液位测量装置具有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，具体包括如下技术效果：1)结构简单本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】
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...

【专利技术属性】
技术研发人员：戎瑞，柳行，姚著，
申请(专利权)人：华北电力大学保定，
类型：发明
国别省市：河北,13