一、行业背景
锅炉汽包水位测量的重要性是人所共知的，然而长期以来锅炉汽包水位连续测量技术方面采用的平衡容器式（差压式）测量方法存在许多无法改进的缺陷，主要体现在以下几个方面:
1、不能实施全工况测量，存在“假水位”测量、在锅炉启、停、排空、连排、事故等不稳定运行工况下建立稳定差压条件时间较长、恢复时间较长或干脆不能建立正常差压，需要人工干预等问题。
2、在稳定工况条件下，由于受结构限制，不能彻底解决因水侧绝温造成的系统测量误差的补偿问题。在锅炉缺、满水等事故工况条件下，系统测量误差过大可能带来严重后果。
3、结构复杂，静密封点多，施工规模大并存在冬季保温问题。
4、测量时滞较长，不能即时反应锅炉水位变化，测量信号调节质量差。
5、由于存在冷凝筒放热，使用成本极高。
这些缺陷都是由于差压式测量原理及其对系统取样结构的不合理造成的，无法改进。在非正常工况下给锅炉安全运行造成了极大隐患。
二、产品概述
FRD系列智能电容式锅炉汽包液位仪是采用先进的、具有全程测量自动补偿功能的电容检测专利技术制造而成。它解决了传统电容式液位计难以克服的测量系统温度漂移大、被测介质介电常数变化对测量的影响大、测试线性较差及需要人工进行现场标定等问题。能够对锅炉汽包水位实现安全、可靠、准确的全工况测控，对保证锅炉安全、高效、节能运行有重要意义。可广泛应用于各种规格的工业汽包、高加、低加、转化炉等压力容器的液位测控。
工作原理:利用液位变化与其对测量探极产生的电容变化之间的关系，通过专用模式系统软件将检测的电容变化经各种补偿计算后，输出与物位变化成正比的两线制4～20mA模拟电流。
FRD-8031主要用于火力发电站、炼钢厂钢厂等亚临界压力锅炉汽包上。
FRD-8032主要用于余热发电等高温、中压锅炉汽包上。
FRD-8033主要用于中小型锅炉及压力容器液位测量。
三、技术特点
1、两线制电流环，测量系统与电流环隔离；
2、具有全工况条件（锅炉启、停、排污、事故工况等）下液位准确连续测控功能；
3、能够对液相介质介电常数变化、汽相介质介电常数变化进行自动补偿，无需现场标定；
4、能够对测量系统的温度漂移进行自动补偿，全温度范围测量系统温漂不超过0.1pF；
5、经CE认证的良好的电磁兼容特性；
6、耐高温、高压、长寿命；
7、高可靠、高精度、高稳定；
8、不存在“假水位”测量；
四、技术参数
工作电压:DC24V
输出信号:4-20mA二线制，4-20mA叠加HART协议
环境温度:-40℃～80℃
防护等级:IP65
防爆标志:ExiaIICT6
防爆参数:Ui=30V,Ii=100mA,Pi=0.75W,Ci=100pF,Li=10uH
工作压力:FRD-8031≤16MPa FRD-8032≤ 6.4MPa FRD-8033≤1.6MPa
工作温度:FRD-8031≤550℃ FRD-8032 ≤450℃ FRD-8033≤200℃
测量范围:FRD-8031≤1000mm FRD-8032≤2000mm FRD-8033≤4000mm
典型应用:各种规格工业汽包、高加、低加等压力容器，转化炉液位测控的液位测控
五、安装、使用及注意事项
用户在安装及使用本产品前，应仔细阅读使用说明书，并严格遵循其技术要求及注意事项，否则可能导致设备的损坏或事故的发生。
3、安装及注意事项
Ⅰ、每个锅炉汽包液位计都应具有独立的取样孔。不得在同一取样孔上并联多个水位测量装置，以避免相互影响，降低水位测量的可靠性。
Ⅱ、锅炉汽包液位计安装时，均应以汽包同一端的几何中心线为基准线，采用水准仪精确确定各水位测量装置的安装位置，不应以锅炉平台等物作为参比标准。
Ⅲ、安装锅炉汽包液位计取样阀门时，应使阀门阀杆处于水平位置，水位测量装置汽侧取样管与水侧取样管间可加装连通管。
Ⅳ、锅炉汽包液位计的开孔位置、取样管的管径应根据锅炉汽包内部部件的结构，布置和锅炉的运行方式，由锅炉制造厂负责确定和提供。
Ⅴ、安装汽水侧取样管时,应保证管道的倾斜度不小于100:1，对于汽侧取样管应使取样孔侧高，对于水侧取样管应使取样孔侧低(见图1)。
Ⅵ、汽水侧取样管、取样阀门和连通管均应良好保温。
Ⅶ、锅炉汽包液位计内部结构有易碎部件，严禁敲击。
Ⅷ、锅炉汽包液位计应该使用一独立的隔离电源供电，如果不具备条件应加装隔离配电器供电。且给液位计供电的电源线必须采用屏蔽线，屏蔽层一端接到液位计的外壳上（接地），另一端悬空，屏蔽层不应有断路。
4、使用及注意事项
汽包水位也并不是一个平静的水平面，而是激烈波动的；而且更值得关注的是，汽包水位沿其长度方向常常是不一致的，甚至会有很大偏差，其原因是:
■汽包安装条件的影响
按照锅炉制造厂的要求，亚临界锅炉汽包安装时的水平度应≤5mm，也就是说汽包两侧中心线的高度差应≤5mm。锅炉投入运行后，随着时间的推移，会受到各种因素的影响，如锅炉支架的不平衡下沉等，使得汽包的水平度变差，也就是汽包两侧中心线的高度差变大，有的锅炉运行二、三年后，水平度已达到 15～20mm，如果以汽包中心线的位置来看，汽包内的水面是个斜面。
■下降管的影响
锅炉正常运行过程中，汽包内的水是以很高的速度连续不断地进入下降管的，对于亚临界锅炉而言，下降管内的水流速度可以达到 3m/s 以上。这就使得汽包内的水面会随下降管的布置位置出现高低不一的差别，即位于下降管正上方的水面必然会较低，而其它部分则会较高，这种差别将随着锅炉负荷变化、下降管流速变化而变化。
■燃烧偏差的影响
当锅炉燃烧出现偏差时，由于炉膛两侧水冷壁热强度不同，炉水循环倍率差别也较大，同样也会造成两侧水位偏差。
5、维护及注意事项
<校准操作
锅炉汽包液位计应该每班检查，定期进行排污冲洗。排污冲洗按照如下步骤进行:
第一步关闭水阀，打开排污阀（此时传感器内的水会排出）；
第二步5秒后关闭汽阀；
第三步1分钟后关闭排污阀；
第四步打开水阀（此时，能听到明显的上水声音）；
第五步恢复正常状态，即汽阀、水阀和排污阀分别处于开启、开启和关闭状态。
整个校准流程即完成。
<锅炉汽包液位计如果发生:跑、冒、滴、漏现象时应立即查明原因，若原因不明的，应停止使用。
<冬季（环境温度低于5℃）停炉后应有防冻保护，将锅炉汽包液位计内的存水彻底放尽。
六、常见故障及排除方法
| 故障现象 | 原因分析 | 排除及解决方法 | 备注 |
| 无输出或输出异常 | ■ 电源开路或电压过低；■ 液位计故障； | 检测接线是否正确→检测负载时供电电压是否大于20V→检测供电电流是否有4~20mA→以上检查均正常，液位计则无故障 | 若电流很小或很大，则液位计可能出现故障。若无电流，则应检测供电部分。 |
| 输出值不变 | ■ 供电电压异常；■ 外部干扰；■ 液位计堵塞；■ 液位计故障； | 检测负载时供电电压是否正常（如电压不稳）→周围是否有严重干扰，屏蔽线是否按照本书2.1.8中要求进行接线→检查液位计阀门是否堵塞→执行2.3.1中操作→若还不行，则为液位计故障 | 多次执行2.3.1中操作→若还不行，则为液位计故障。 |
| 输出值误差较大 | ■ 供电电压异常；■ 外部干扰；■ 液位计堵塞；■ 自动适应未完成；■ 液位计故障； | 检测负载时供电电压是否正常（如电压不稳）→周围是否有严重干扰，屏蔽线是否按照本书2.1.8中要求进行接线→检查液位计阀门是否堵塞→执行2.3.1中操作→若还不行，则为液位计故障 | 该故障多为自动适应未完成，执行2.3.1中操作即可。 |
| 输出值上下跳动 | ■ 液位浮动；■ 供电电压不稳；■ 外部干扰；■ 液位计故障； | 检查液位面是否在跳动→检测供电电压是否正常→周围是否有干扰存在→若还不行，则为液位计故障 | 此故障多为屏蔽线没接好。 |
| 操作之前应先对锅炉运行情况及曲线进行分析 |
注:本手册内所有图片仅供参考，产品请以实物为准。
注意:液位计参数用户不可随意更改。
危险:应用环境不得超出技术要求。
七、服务承诺
您在购买本设备（特殊设备除外）一年内（含一年），设备因质量问题所导致的故障，我们将会给予免费保修服务。
接到客户故障报修后30分钟内作出回应，如需上门服务，在国内我们力求在72小时内到达用户现场。
您购买的本设备所配其它附件（如法兰、密封材料、螺丝、电缆插头等以及其它不属于保修范围的附件、辅助部件）均不在保修范围内。
特别提醒:
如果您购买的本产品属于下列任何一种情况，我们有权不按照“保修服务”条款的内容提供免费服务，您可以选择有偿服务:
∗ 超出三包有效期；
∗ 未按《使用说明书》的要求使用、维护、保管而导致的故障或损坏；
∗ 其他非产品设计、技术、制造、质量等问题而导致的故障或损坏；
∗ 因不可抗力而导致的故障或损坏；