室水面与负 压室水面之间的压力差（水柱压力），就从汽包高静压力Fs= 15. 3MPa= 1530000mmH20数 值中被分离出来，并送到差压变送器转换成与水柱微压力成正比例的电流信号，即完成了 对汽包（厚100mm钢板）内水位、差压、电量测量转换工作。
[0070] 汽包内工作压力达15. 3MPa时，饱和水、饱和汽、汽包内汽侧金属表面温度均是 344°C，饱和水密度为596kg/m3,但差压变送器校验值中P ' 2(C= 1000kg//m3,是标准室校 验值。饱和汽密度为l〇lkg//m3,但差压变送器校验值中P" 2(c=0kg//m3是标准室校验 值。在动态运行中，（P'，P")随汽包工作压力变化，汽包压力上升时，饱和水密度值以 函数曲线下降，饱和汽密度值以函数曲线上升，增加了水位测量中水位与差压关系的复杂 性。所以必须对汽包水位测量进行饱和压力、饱和温度补偿，即通过汽包饱和压力值Ps、汽 包饱和温度ts实施补偿。
[0071] 在流体力学中，水是液态不可压缩流体。但在热力学中，水不但是可压缩流体，最 大体积压缩>_〇. 8 %，受热还会产生非常大的热膨胀，最大体积膨胀值>+4. 1 %，室温参比 水密度的变化，干扰了汽包水位与差压的单值对应关系，需要对室温参比水密度进行压力、 温度补偿。
[0072] 当打开汽、水侧门时，汽包内饱和汽由汽侧门流入水位测量装置开始凝结成饱和 水，正压参比水面自然形成，汽包内饱和水由水侧门流入负压室，负压室水面与汽包内水面 相同，水位与差压的关系开始形成，当水位测量装置各点温度达到稳定工作状态时，水位测 量装置产生的差压与水位的关系与校验值渐近。水位表开始正常显示汽包内水位值。
[0073] 通过对水位测量装置工作时的差压、汽包压力、室温进行测量，三个量输入到全程 水位表中的大规模集成电路CPU计算中心，用全程水位补偿公式进行运算，运算中加入了 水位测量装置特性系数L，完成了试验室到现场额定参数校验数据与运行数值的无缝连接， 排除了附加误差、不确定误差、随机误差，根除了运行数据死角、死区、溢出缺陷，实现了启 炉就准，一次性调整投入、免维护、运行中不再需要调整。
[0074] 水位测量装置产生的水柱差压值，即正压室水面与负压室水面的差压，经差压变 送器转换成与差压成正比例的电流信号，经电流电压转换器转换成正比例的电压信号（对 应AP)，送至CPU;
[0075] 汽包内饱和压力经压力变送器转换成与压力成正比例的电流信号，经电流电压转 换器转换成正比例电压信号（对应Ps)，送至CPU;
[0076] 室温温度经铂电阻温度计转换成电阻信号，经温度变送器把电阻信号转换正成比 例电流信号，经电流电压转换器转换成正比例的电压信号（对应ta)，送至CPU;
[0077] 如图3所示，三个直流电压信号AP、Ps、^同时输入计算机通过水位补偿计算公 式进行实时动态运算得到实时的水位高度。
[0078] 全程水位补偿公式：
[0079] h = [HM( p ta-p ;/ )-L(pta-pr )-(q-HM/2) ( p ta-p r )-AP]/(pr -p;/ )-B mm
[0080] 其中，h为汽包水位高度，HM为全程水位表量程，B为零水位点的设定常数，g卩1/2 水位表量程；AP为差压变送器测量的水位测量装置内正、负压室水面产生的差压值，q为 水位表水位示值修正系数，为0~HM;室温参比水密度pta、饱和水密度P'、饱和汽密度 P"均根据压力变送器测量的饱和压力值Ps和均密度测量器测量的室温温度值ta通过查 询蒸汽参数表得到；其中蒸汽参数表包括《水和水蒸汽性质参数手册》中：饱和水和饱和蒸 汽的热力学基本参数（按压力排列）、水和过热蒸汽的热力学基本参数。因此，通过饱和压 力值Ps及其对应的饱和温度％实施补偿进行查表得到Pta、p'和P"，代入全程水位补 偿公式，实现了压力和温度的补偿。
[0081] L=(2pta_p，-p" -p2crc)/2(pta_p，)XHm
[0082] 式中，L为水位测量装置动态特征系数，P2(rc为试验室校验差压变送器时水柱 20°C水的密度，Pta为均密度测量器测量的室温温度值对应的室温参比水密度kg/m3。
[0083] 另外，h和L两公式中，Pta可以采用室温水密度公式，根除了表格数据的梯度误 差，提高了数据无缝连接的室温水密度精度达到±〇.2kg/m3;室温水密度公式如下：
[0084] pta= 1001. 13+0. 44 (P+0. 1)-0. 0171Xta17kg/m3
[0085] 适用范围：①饱和压力范围：0MPa〈Ps〈21. 9MPa;
[0086] ②室温温度范围：20°C<ta〈90°C;
[0087]③Pta公式计算精度：±0. 2kg/m3。
[0088] 经全程水位表计算机芯片CPU计算后，通过全程水位表实时输出7个动态量，其 中：
[0089]1)显示5个量：hmm汽包内水位值。APmmH20水位测量装置内差压值。
[0090] PsMPa汽包内饱和压力值。ts°C汽包内饱和温度值。
[0091] ta°C室温温度值。
[0092] 2)汽包水位值：hmm光柱显示汽包内水位值。
[0093] 3)输出与汽包水位成正比例的水位电流信号IhmA。
[0094] 全程水位表内置CPU，用于接收差压变送器、压力变送器和温度变送器经电流电压 转换器转换的差压、压力和温度信息，并通过运算处理输出汽包内水位值等，通过屏幕进行 显示。其设有水位表的水位刻度量程值等于满水钢印到水侧管轴心的垂直高度值。
[0095] 以本实施例为例，全程水位表的水位刻度量程值（设计值）HM为±320mm、差压变 送器量程差压值（校验值）APM为640mmH20、水位测量装置可测量程即满水钢印到水侧管 轴心的垂直高度e为640mm，三个量单位不同，但绝对值相等，实现校验数据（HM、APM、e)三 值重合。数据对应关系表：△?、^ 1>、八1)、11、111(运行差压、差压电流、差压电压、水位刻度、 输出水位电流）。
[0096] 大气压条件下，校验数据（Hm、APM、e)三值重合，校验数据值五对应（AP、Iap、Vap、 h、Ih)见下表：
[0097]表一
[0099] 如图2所示，水位测量系统校验方法：
[0100] 在检修、基建中，汽包内压力为大气压力，水位测量装置具备外注水条件，水位测 量系统即可用外加注水的方法，对水位测量系统进行校验。
[0101] 外注水过程：
[0102] 注水设备：注水塑料桶10L(升），玻璃管1根与注水箱等高。四通分别连接注水 门、加水门、放水门、玻璃管。放水塑料桶10L(升）。
[0103] 1、注水过程操作步骤
[0104] 1)关闭水侧门，打开汽侧门。
[0105] 2)打开校验门，关闭放水门。
[0106] 3)打开加水门，向水位测量装置内注水。
[0107] 4)当玻璃管内水面上升达到正压室外满水钢印处时，正压室、负压室水面也达到 满水钢印处，表示此时压差为零；差压变送器将测量的压差送至CPU，全程水位表，如果显 示满水（无差压），则水位上升校验成功；否则，通过正、负压侧集气器排气门排气，如仍不 成功，则进行差压变送器校验，检查电气零位输出差压电流IAP _^为初始值4mA为止；返回 步骤4 ;
[0108] 5)关闭加水门，打开放水门，玻璃管内水位下降到零水位钢印处时，表示此时压差 为最大差压值的1/2 (负压室内水面位于正压室内水面与水侧管中心线之间压差的1/2,也 即量程差压值的1/2);差压变送器将测量的压差送至CPU，全程水位表如果显示1/2的水位 量程刻度值即零水位值，则水位下降第一阶段校验成功；否则