CN112067080B - 高温高压环境下实时连续测量液位的方法 - Google Patents

高温高压环境下实时连续测量液位的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及传感监测领域，特别涉及一种高温高压环境下实时连续测量液位的方法，包括以下步骤：1)采用并排设有两个测量极的液位测量装置，将液位测量装置的两个测量极竖直插入容器内的液体中，使两个测量极局部露出水面；2)设置液位测量装置通电后的第一测量极和第二测量极中铠装热敏电阻丝的电阻值差值关系函数；3)校准液位测量装置；4)使用校准后的液位测量装置进行液位测量。本发明简单可靠，可以在高温高压环境中实现远距离在线实时监测，有效减小由于测量介质的物理性质(如温度、密度等)不均匀与分层现象带来的测量误差。

Description

高温高压环境下实时连续测量液位的方法
技术领域
本发明涉及传感监测领域，特别涉及一种高温高压环境下实时连续测量液位的方法。
背景技术
在现代工业生产中，用于测量液位的传感器几乎遍及生产过程中的各个环节。液位传感器按其设计原理通常分为接触式的如压差式、浮球式、电容式、磁性液位传感器等，非接触式的如超声式、雷达式液位传感器等，还有部分为非连续性的仅起报警或开关作用的液位传感器。而在一些特殊的工况环境如高温、高压、强辐照环境的液位连续测量，对液位传感器的性能要求较高，普通液位传感器很难满足要求，特别是有活动部件的如接触式、渗透式液位传感器。
国外生产的可在高温、高压环境下连续测量水位的传感器，由于没有活动部件，可靠性高，不仅可现场显示数据，还可实现远程监控，已被广泛应用于高温、高压、强辐照等特殊工况环境的水位连续测量。但是，由于这类液位传感器属于特种仪表，进口价格不但高昂，而且受到国际因素的限制，在维护、维修这类进口水位传感器时，国外厂商的技术响应时间较长，严重影响企业的生产作业，备品、备件的更换困难。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术对应的不足，提供一种高温高压环境下实时连续测量液位的方法，简单可靠，可以在高温高压的密封环境中实现远距离在线实时监测，有效减小由于测量介质的物理性质(如温度、密度等)不均匀与分层现象带来的测量误差。
本发明的目的是采用下述方案实现的：一种高温高压环境下实时连续测量液位的方法，包括以下步骤：
1)采用并排设有两个测量极的液位测量装置，两个测量极的长度相等，各测量极腔内均包括铠装热敏电阻丝与铠装加热器，两个测量极的铠装热敏电阻丝在未通电状态下电阻值相同，两个测量极的铠装加热器在未通电状态下电阻值相同，将液位测量装置的两个测量极竖直插入容器内的液体中，使两个测量极局部露出水面，设测量极露出水面部分的长度为L上，浸入水中部分的长度为L下；
2)采用微元法设置液位测量装置通电后的第一测量极和第二测量极中铠装热敏电阻丝的电阻值差值关系函数：
R2-R1＝A·(P2-P1)(H-L下)+B·(P2-P1)L下+C
式中：A，B，C均为电阻值差值关系函数的系数，且A≠B，P1≠P2；
H为测量极的长度，L下为测量极浸入水中部分的长度；
R1为第一测量极中的铠装热敏电阻丝的电阻值，R2为第二测量极中的铠装热敏电阻丝的电阻值，且R1≠R2；
P1为第一测量极中的铠装加热器的功率，P2为第一测量极中的铠装加热器的功率，且P1≠P2；
3)通过计算电阻值差值关系函数的系数A，B，C校准液位测量装置：
3-1)给铠装热敏电阻丝和铠装加热器通电，向两个测量极的铠装加热器提供不同电压，使两个测量极的铠装加热器的发热功率不同，并保持第一测量极和第二测量极中的铠装加热器的电流强度大小不变，待第一测量极和第二测量极中的铠装加热器发热稳定，通过计算机设有的数据采集卡同时对第一测量极和第二测量极中铠装热敏电阻丝的电阻值和铠装加热器的功率值进行采集，存储在计算机中，并记录此时测量极浸入水中部分的长度L下；
3-2)然后改变至少两次测量极浸入水中部分的长度L下，通过计算机设有的数据采集卡对每次浸入长度L下的第一测量极和第二测量极中铠装热敏电阻丝的电阻值和铠装加热器的功率值同时进行采集，存储在计算机中，并记录每次测量极浸入水中部分的长度L下，将每次采集得到的铠装热敏电阻丝的电阻值和铠装加热器的功率值，以及测量极浸入水中部分的长度代入步骤2)所述的电阻值差值关系函数，得到至少三个关于系数A，B，C的函数关系式，建立函数方程组；
3-3)通过求解步骤3-2)中所述的函数方程组，得到步骤2)中所述的电阻值差值关系函数的系数A，B，C的值；
3-4)将步骤3-3)得到的电阻值差值关系函数的系数A，B，C的值，代入步骤2)中所述的电阻值差值关系函数中，得到测量极浸入水中部分的长度L下的计算公式如下所示：
Figure BDA0002582084600000031
式中：A，B，C均为电阻值差值关系函数的系数，且A≠B，P1≠P2；
H为测量极的长度，L下为测量极浸入水中部分的长度；
R1为第一测量极中的铠装热敏电阻丝的电阻值，R2为第二测量极中的铠装热敏电阻丝的电阻值，且R1≠R2；
P1为第一测量极中的铠装加热器的功率，P2为第一测量极中的铠装加热器的功率，且P1≠P2；
4)使用校准后的液位测量装置进行液位测量：
将液位测量装置的两个测量极竖直插入容器内的液体中，使两个测量极局部露出水面，采集此时第一测量极和第二测量极中的铠装热敏电阻丝的电阻值与记录在计算机中的相对应的铠装加热器的功率，并代入步骤3-4)的计算公式中，即可得到当前测量极浸入水中部分的长度L下。
步骤2)中所述的电阻值差值关系函数是按照以下步骤得出的：
2-1)设测量极距离水面的距离为x的位置所取微元段的长度为dx，所述微元段在测量极的位置与微元段的内部温度之间的函数关系式为t(x)，用于表示所述微元段中铠装热敏电阻丝的温度，该微段的测量极中铠装热敏电阻丝的电阻值dr如下所示：
dr＝dx·R(t(x))
式中，t(x)为所述微元段中铠装热敏电阻丝的温度，R(t)为任一测量极中铠装热敏电阻丝的温度与电阻之间的函数关系式，dx为测量极距离水面的距离为x的位置所取微元段的长度；
2-2)设任一测量极露出水面部分中铠装热敏电阻丝的电阻值为R上，浸入水中部分中铠装热敏电阻丝的电阻值为R下，任一测量极中铠装热敏电阻丝的电阻值为R，则有：
Figure BDA0002582084600000041
式中，L上为任一测量极露出水面部分的长度，L下为任一测量极浸入水中部分的长度，R(t)为任一测量极中铠装热敏电阻丝的温度与电阻之间的函数关系式，t上(x)为任一测量极露出水面部分的微元段中铠装热敏电阻丝的温度，t下(x)为任一测量极浸入水中部分的微元段中铠装热敏电阻丝的温度，dx为在任一测量极距离水面的距离为x的位置所取微元段的长度；
2-3)由于传感器内部通有电流，所述微元段为有内热源的稳态传热过程：
设所述微元段的外部环境温度为tf(x)，所述微元段中铠装热敏电阻丝的温度t(x)用下列公式表示：
t(x)＝AP+tf(x)
式中，A为常数，P为任一测量极中铠装加热器的功率，tf(x)为所述微元段的外部环境温度；
2-4)根据步骤2-2)至步骤2-3)的公式可以得出，第一测量极中铠装热敏电阻丝的电阻值R1如下列公式所示：
Figure BDA0002582084600000051
式中，A为常数，P1为第一测量极中铠装加热器的功率，
Figure BDA0002582084600000052
为任一测量极露出水面部分的微元段的外部环境温度，
Figure BDA0002582084600000053
为任一测量极浸入水中部分的微元段的外部环境温度，L上为任一测量极露出水面部分的长度，L下为任一测量极浸入水中部分的长度，R(t)为任一测量极中铠装热敏电阻丝的温度与电阻之间的函数关系式，dx为在任一测量极距离水面的距离为x的位置所取微元段的长度；
2-5)根据步骤2-2)至步骤2-3)的公式可以得出，第二测量极中铠装热敏电阻丝的电阻值R2如下列公式所示：
Figure BDA0002582084600000054
式中，A为常数，P2为第二测量极中铠装加热器的功率，
Figure BDA0002582084600000055
为任一测量极露出水面部分的微元段的外部环境温度，
Figure BDA0002582084600000056
为任一测量极浸入水中部分的微元段的外部环境温度，L上为任一测量极露出水面部分的长度，L下为任一测量极浸入水中部分的长度，R(t)为任一测量极中铠装热敏电阻丝的温度与电阻之间的函数关系式，dx为在任一测量极距离水面的距离为x的位置所取微元段的长度；
2-6)将步骤2-5)和步骤2-4)中的公式相减后，再求解积分可得出，第二测量极中铠装热敏电阻丝的电阻值R2与第一测量极中铠装热敏电阻丝的电阻值R1的差值如下列公式所示：
R2-R1＝A·(P2-P1)L上+B·(P2-P1)L下+C
式中：A，B，C均为电阻值差值关系函数的系数，且A≠B，P1≠P2；
H为测量极的长度，L下为测量极浸入水中部分的长度；
R1为第一测量极中的铠装热敏电阻丝的电阻值，R2为第二测量极中的铠装热敏电阻丝的电阻值，且R1≠R2；
P1为第一测量极中的铠装加热器的功率，P2为第一测量极中的铠装加热器的功率，且P1≠P2；
2-7)将L上＝H-L下代入步骤2-6)的公式中，得到通电后第一测量极和第二测量极中铠装热敏电阻丝的电阻值差值关系函数：
R2-R1＝A·(P2-P1)(H-L下)+B·(P2-P1)L下+C
式中：A，B，C均为电阻值差值关系函数的系数，且A≠B，P1≠P2；
H为测量极的长度，L下为测量极浸入水中部分的长度；
R1为第一测量极中的铠装热敏电阻丝的电阻值，R2为第二测量极中的铠装热敏电阻丝的电阻值，且R1≠R2；
P1为第一测量极中的铠装加热器的功率，P2为第一测量极中的铠装加热器的功率，且P1≠P2。
与现有技术相比，本发明包含如下有益效果：由于测量极的内部有铠装加热器产生的热源，传热过程的模型选择有内热源的稳态传热过程，故在有内热源的情况下，根据空气和液态水的导热系数巨大差异的特性，从而导致处于水面之上的测量极内部的温度大于处于水面之下的测量极内部的温度，测量极内部的铠装加热器的加热功率不同，在数学模型的建立过程中采用微分相减的方法进行推导，有效避免了由于测量极在测量时，外部环境中的温度或者介质密分层现象带来的测量误差。
附图说明
图1为本发明的流程图。
具体实施方式
如图1所示，一种高温高压环境下实时连续测量液位的方法，包括以下步骤：
1)采用并排设有两个测量极的液位测量装置，两个测量极的长度相等，各测量极腔内均包括铠装热敏电阻丝与铠装加热器，两个测量极的铠装热敏电阻丝在未通电状态下电阻值相同，两个测量极的铠装加热器在未通电状态下电阻值相同，将液位测量装置的两个测量极竖直插入容器内的液体中，使两个测量极局部露出水面，设测量极露出水面部分的长度为L上，浸入水中部分的长度为L下；
2)采用微积分设置液位测量装置通电后的第一测量极和第二测量极中铠装热敏电阻丝的电阻值差值关系函数：
R2-R1＝A·(P2-P1)(H-L下)+B·(P2-P1)L下+C
式中：A，B，C均为电阻值差值关系函数的系数，且A≠B，P1≠P2；
H为测量极的长度，L下为测量极浸入水中部分的长度；
R1为第一测量极中的铠装热敏电阻丝的电阻值，R2为第二测量极中的铠装热敏电阻丝的电阻值，且R1≠R2；
P1为第一测量极中的铠装加热器的功率，P2为第一测量极中的铠装加热器的功率，且P1≠P2；
步骤2)中所述的电阻值差值关系函数是按照以下步骤得出的：
2-1)设测量极距离水面的距离为x的位置所取微元段的长度为dx，所述微元段在测量极的位置与微元段的内部温度之间的函数关系式为t(x)，用于表示所述微元段中铠装热敏电阻丝的温度，该微段的测量极中铠装热敏电阻丝的电阻值dr如下所示：
dr＝dx·R(t(x))
式中，t(x)为所述微元段中铠装热敏电阻丝的温度，R(t)为任一测量极中铠装热敏电阻丝的温度与电阻之间的函数关系式，dx为测量极距离水面的距离为x的位置所取微元段的长度；
2-2)设任一测量极露出水面部分中铠装热敏电阻丝的电阻值为R上，浸入水中部分中铠装热敏电阻丝的电阻值为R下，任一测量极中铠装热敏电阻丝的电阻值为R，则有：
Figure BDA0002582084600000081
式中，L上为任一测量极露出水面部分的长度，L下为任一测量极浸入水中部分的长度，R(t)为任一测量极中铠装热敏电阻丝的温度与电阻之间的函数关系式，t上(x)为任一测量极露出水面部分的微元段中铠装热敏电阻丝的温度，t下(x)为任一测量极浸入水中部分的微元段中铠装热敏电阻丝的温度，dx为在任一测量极距离水面的距离为x的位置所取微元段的长度；
2-3)由于传感器内部通有电流，所述微元段为有内热源的稳态传热过程：
设所述微元段的外部环境温度为tf(x)，所述微元段中铠装热敏电阻丝的温度t(x)用下列公式表示：
t(x)＝AP+tf(x)
式中，A为常数，P为任一测量极中铠装加热器的功率，tf(x)为所述微元段的外部环境温度；
2-4)根据步骤2-2)至步骤2-3)的公式可以得出，第一测量极中铠装热敏电阻丝的电阻值R1如下列公式所示：
Figure BDA0002582084600000091
式中，A为常数，P1为第一测量极中铠装加热器的功率，
Figure BDA0002582084600000092
为任一测量极露出水面部分的微元段的外部环境温度，
Figure BDA0002582084600000093
为任一测量极浸入水中部分的微元段的外部环境温度，L上为任一测量极露出水面部分的长度，L下为任一测量极浸入水中部分的长度，R(t)为任一测量极中铠装热敏电阻丝的温度与电阻之间的函数关系式，dx为在任一测量极距离水面的距离为x的位置所取微元段的长度；
2-5)根据步骤2-2)至步骤2-3)的公式可以得出，第二测量极中铠装热敏电阻丝的电阻值R2如下列公式所示：
Figure BDA0002582084600000094
式中，A为常数，P2为第二测量极中铠装加热器的功率，
Figure BDA0002582084600000095
为任一测量极露出水面部分的微元段的外部环境温度，
Figure BDA0002582084600000096
为任一测量极浸入水中部分的微元段的外部环境温度，L上为任一测量极露出水面部分的长度，L下为任一测量极浸入水中部分的长度，R(t)为任一测量极中铠装热敏电阻丝的温度与电阻之间的函数关系式，dx为在任一测量极距离水面的距离为x的位置所取微元段的长度；
2-6)将步骤2-5)和步骤2-4)中的公式相减后，再求解积分可得出，第二测量极中铠装热敏电阻丝的电阻值R2与第一测量极中铠装热敏电阻丝的电阻值R1的差值如下列公式所示：
R2-R1＝A·(P2-P1)L上+B·(P2-P1)L下+C
式中：A，B，C均为电阻值差值关系函数的系数，且A≠B，P1≠P2；
H为测量极的长度，L下为测量极浸入水中部分的长度；
R1为第一测量极中的铠装热敏电阻丝的电阻值，R2为第二测量极中的铠装热敏电阻丝的电阻值，且R1≠R2；
P1为第一测量极中的铠装加热器的功率，P2为第一测量极中的铠装加热器的功率，且P1≠P2；
2-7)将L上＝H-L下代入步骤2-6)的公式中，得到通电后第一测量极和第二测量极中铠装热敏电阻丝的电阻值差值关系函数：
R2-R1＝A·(P2-P1)(H-L下)+B·(P2-P1)L下+C
式中：A，B，C均为电阻值差值关系函数的系数，且A≠B，P1≠P2；
H为测量极的长度，L下为测量极浸入水中部分的长度；
R1为第一测量极中的铠装热敏电阻丝的电阻值，R2为第二测量极中的铠装热敏电阻丝的电阻值，且R1≠R2；
P1为第一测量极中的铠装加热器的功率，P2为第一测量极中的铠装加热器的功率，且P1≠P2。
3)通过计算电阻值差值关系函数的系数A，B，C校准液位测量装置：
3-1)给铠装热敏电阻丝和铠装加热器通电，向两个测量极的铠装加热器提供不同电压，使两个测量极的铠装加热器的发热功率不同，并保持第一测量极和第二测量极中的铠装加热器的电流强度大小不变，待第一测量极和第二测量极中的铠装加热器发热稳定，通过计算机设有的数据采集卡同时对第一测量极和第二测量极中铠装热敏电阻丝的电阻值和铠装加热器的功率值进行采集，存储在计算机中，并记录此时测量极浸入水中部分的长度L下；
3-2)然后改变至少两次测量极浸入水中部分的长度L下，通过计算机设有的数据采集卡对每次浸入长度L下的第一测量极和第二测量极中铠装热敏电阻丝的电阻值和铠装加热器的功率值同时进行采集，存储在计算机中，并记录每次测量极浸入水中部分的长度L下，将每次采集得到的铠装热敏电阻丝的电阻值和铠装加热器的功率值，以及测量极浸入水中部分的长度代入步骤2)所述的电阻值差值关系函数，得到至少三个关于系数A，B，C的函数关系式，建立函数方程组；
3-3)通过求解步骤3-2)中所述的函数方程组，得到步骤2)中所述的电阻值差值关系函数的系数A，B，C的值；
3-4)将步骤3-3)得到的电阻值差值关系函数的系数A，B，C的值，代入步骤2)中所述的电阻值差值关系函数中，得到测量极浸入水中部分的长度L下的计算公式如下所示：
Figure BDA0002582084600000111
式中：A，B，C均为电阻值差值关系函数的系数，且A≠B，P1≠P2；
H为测量极的长度，L下为测量极浸入水中部分的长度；
R1为第一测量极中的铠装热敏电阻丝的电阻值，R2为第二测量极中的铠装热敏电阻丝的电阻值，且R1≠R2；
P1为第一测量极中的铠装加热器的功率，P2为第一测量极中的铠装加热器的功率，且P1≠P2；
4)使用校准后的液位测量装置进行液位测量：
将液位测量装置的两个测量极竖直插入容器内的液体中，使两个测量极局部露出水面，采集此时第一测量极和第二测量极中的铠装热敏电阻丝的电阻值与记录在计算机中的相对应的铠装加热器的功率，并代入步骤3-4)的计算公式中，即可得到当前测量极浸入水中部分的长度L下。
本实施例中，已知测量极的长度H＝2000mm，将液位测量装置的两个测量极竖直插入容器内的液体中，使两个测量极局部露出水面，此时，测量极浸入水中部分的长度为1200mm，给液位测量装置测量极的铠装热敏电阻丝和铠装加热器通电，待第一测量极和第二测量极中的铠装加热器发热稳定后，采用设有用于测量电阻值的数据采集卡的计算机同时对第一测量极和第二测量极中铠装热敏电阻丝的电阻值进行采集，并记录此时第一测量极和第二测量极中的铠装加热器的功率后，测得R1＝73.7Ω，R2＝96.3Ω，而P1＝11.25W，P2＝45W；
保持第一测量极和第二测量极中的铠装加热器的通电电流强度大小不变，改变测量极浸入水中部分的长度L下为900mm，并记录在计算机中，并再次采集第一测量极和第二测量极中铠装热敏电阻丝的电阻值，测得R1＝75.5Ω，R2＝99.6Ω；
保持第一测量极和第二测量极中的铠装加热器的通电电流强度大小不变，改变测量极浸入水中部分的长度L下为500mm，并记录在计算机中，并再次采集第一测量极和第二测量极中铠装热敏电阻丝的电阻值，测得R1＝78.9Ω，R2＝105.1Ω；
综上所述，将上述每次采集得到的铠装热敏电阻丝的电阻值和铠装加热器的功率值，以及测量极浸入水中部分的长度分别代入步骤2)所述的电阻值差值关系函数：
R2-R1＝A·(P2-P1)(H-L下)+B·(P2-P1)L下+C
式中：A，B，C均为电阻值差值关系函数的系数，且A≠B，P1≠P2；
H为测量极的长度，L下为测量极浸入水中部分的长度；
R1为第一测量极中的铠装热敏电阻丝的电阻值，R2为第二测量极中的铠装热敏电阻丝的电阻值，且R1≠R2；
P1为第一测量极中的铠装加热器的功率，P2为第一测量极中的铠装加热器的功率，且P1≠P2；
得到至少三个关于系数A，B，C的函数关系式，建立函数方程组：
Figure BDA0002582084600000131
式中：A，B，C均为电阻值差值关系函数的系数，且A≠B；
求解该函数方程组，可知：A＝1.12，B＝0.97，C＝-46.91，将其代入液位测量装置通电后的第一测量极和第二测量极中铠装热敏电阻丝的电阻值差值关系函数中可得测量极浸入水中部分的长度L下的计算公式如下所示：
Figure BDA0002582084600000132
式中：R1为第一测量极中的铠装热敏电阻丝的电阻值，R2为第二测量极中的铠装热敏电阻丝的电阻值，且R1≠R2；
P1为第一测量极中的铠装加热器的功率，P2为第一测量极中的铠装加热器的功率，且P1≠P2；
校准后的液位测量装置按照上述测量极浸入水中部分的长度L下的计算公式进行液位测量：
已知测量极的长度H＝2000mm，将液位测量装置的两个测量极竖直插入容器内的液体中，使两个测量极局部露出水面，此时，测量极浸入水中部分的长度L下＝1500mm，给液位测量装置测量极的铠装热敏电阻丝和铠装加热器通电，待第一测量极和第二测量极中的铠装加热器发热稳定后，采用设有用于测量电阻值的数据采集卡的计算机同时对第一测量极和第二测量极中铠装热敏电阻丝的电阻值进行采集，并记录此时第一测量极和第二测量极中的铠装加热器的功率后，测得R1＝71.3Ω，R2＝92.3Ω，而P1＝11.25W，P2＝45W并代入计算公式中，即可得到当前测量极浸入水中部分的长度L下＝1519mm，该液位测量装置的测量精度为：(1519-1500)/2000×100％＝0.95％，即液位测量装置的测量精度为满量程的0.95％。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，本领域的技术人员在不脱离本发明的精神的前提提下，对本发明进行的改动均落入本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种高温高压环境下实时连续测量液位的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)采用并排设有两个测量极的液位测量装置，两个测量极的长度相等，各测量极腔内均包括铠装热敏电阻丝与铠装加热器，两个测量极的铠装热敏电阻丝在未通电状态下电阻值相同，两个测量极的铠装加热器在未通电状态下电阻值相同，将液位测量装置的两个测量极竖直插入容器内的液体中，使两个测量极局部露出水面，设测量极露出水面部分的长度为L上，浸入水中部分的长度为L下；
2)设置液位测量装置通电后的第一测量极和第二测量极中铠装热敏电阻丝的电阻值差值关系函数：
R2-R1＝A·(P2-P1)(H-L下)+B·(P2-P1)L下+C
式中：A，B，C均为电阻值差值关系函数的系数，且A≠B，P1≠P2；
H为测量极的长度，L下为测量极浸入水中部分的长度；
R1为第一测量极中的铠装热敏电阻丝的电阻值，R2为第二测量极中的铠装热敏电阻丝的电阻值，且R1≠R2；
P1为第一测量极中的铠装加热器的功率，P2为第一测量极中的铠装加热器的功率，且P1≠P2；
3)通过计算电阻值差值关系函数的系数A，B，C校准液位测量装置：
3-1)给铠装热敏电阻丝和铠装加热器通电，向两个测量极的铠装加热器提供不同电压，使两个测量极的铠装加热器的发热功率不同，并保持第一测量极和第二测量极中的铠装加热器的电流强度大小不变，待第一测量极和第二测量极中的铠装加热器发热稳定，通过计算机设有的数据采集卡同时对第一测量极和第二测量极中铠装热敏电阻丝的电阻值和铠装加热器的功率值进行采集，存储在计算机中，并记录此时测量极浸入水中部分的长度L下；
3-2)然后改变至少两次测量极浸入水中部分的长度L下，通过计算机设有的数据采集卡对每次浸入长度L下的第一测量极和第二测量极中铠装热敏电阻丝的电阻值和铠装加热器的功率值同时进行采集，存储在计算机中，并记录每次测量极浸入水中部分的长度L下，将每次采集得到的铠装热敏电阻丝的电阻值和铠装加热器的功率值，以及测量极浸入水中部分的长度代入步骤2)所述的电阻值差值关系函数，得到至少三个关于系数A，B，C的函数关系式，建立函数方程组；
3-3)通过求解步骤3-2)中所述的函数方程组，得到步骤2)中所述的电阻值差值关系函数的系数A，B，C的值；
3-4)将步骤3-3)得到的电阻值差值关系函数的系数A，B，C的值，代入步骤2)中所述的电阻值差值关系函数中，得到测量极浸入水中部分的长度L下的计算公式如下所示：
式中：A，B，C均为电阻值差值关系函数的系数，且A≠B，P1≠P2；
H为测量极的长度，L下为测量极浸入水中部分的长度；
R1为第一测量极中的铠装热敏电阻丝的电阻值，R2为第二测量极中的铠装热敏电阻丝的电阻值，且R1≠R2；
P1为第一测量极中的铠装加热器的功率，P2为第一测量极中的铠装加热器的功率，且P1≠P2；
4)使用校准后的液位测量装置进行液位测量：
将液位测量装置的两个测量极竖直插入容器内的液体中，使两个测量极局部露出水面，采集此时第一测量极和第二测量极中的铠装热敏电阻丝的电阻值与记录在计算机中的相对应的铠装加热器的功率，并代入步骤3-4)的计算公式中，即可得到当前测量极浸入水中部分的长度L下。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤2)中所述的电阻值差值关系函数是按照以下步骤得出的：
2-1)设测量极距离水面的距离为x的位置所取微元段的长度为dx，所述微元段在测量极的位置与微元段的内部温度之间的函数关系式为t(x)，用于表示所述微元段中铠装热敏电阻丝的温度，该微元段的测量极中铠装热敏电阻丝的电阻值dr如下所示：
dr＝dx·R(t(x))
式中，t(x)为所述微元段中铠装热敏电阻丝的温度，R(t)为任一测量极中铠装热敏电阻丝的温度与电阻之间的函数关系式，dx为测量极距离水面的距离为x的位置所取微元段的长度；
2-2)设任一测量极露出水面部分中铠装热敏电阻丝的电阻值为R上，浸入水中部分中铠装热敏电阻丝的电阻值为R下，任一测量极中铠装热敏电阻丝的电阻值为R，则有：
式中，L上为任一测量极露出水面部分的长度，L下为任一测量极浸入水中部分的长度，R(t)为任一测量极中铠装热敏电阻丝的温度与电阻之间的函数关系式，t上(x)为任一测量极露出水面部分的微元段中铠装热敏电阻丝的温度，t下(x)为任一测量极浸入水中部分的微元段中铠装热敏电阻丝的温度，dx为在任一测量极距离水面的距离为x的位置所取微元段的长度；
2-3)由于传感器内部通有电流，所述微元段为有内热源的稳态传热过程：
设所述微元段的外部环境温度为tf(x)，所述微元段中铠装热敏电阻丝的温度t(x)用下列公式表示：
t(x)＝AP+tf(x)
式中，A为常数，P为任一测量极中铠装加热器的功率，tf(x)为所述微元段的外部环境温度；
2-4)根据步骤2-2)至步骤2-3)的公式可以得出，第一测量极中铠装热敏电阻丝的电阻值R1如下列公式所示：
式中，A为常数，P1为第一测量极中铠装加热器的功率，tf上(x)为任一测量极露出水面部分的微元段的外部环境温度，tf下(x)为任一测量极浸入水中部分的微元段的外部环境温度，L上为任一测量极露出水面部分的长度，L下为任一测量极浸入水中部分的长度，R(t)为任一测量极中铠装热敏电阻丝的温度与电阻之间的函数关系式，dx为在任一测量极距离水面的距离为x的位置所取微元段的长度；
2-5)根据步骤2-2)至步骤2-3)的公式可以得出，第二测量极中铠装热敏电阻丝的电阻值R2如下列公式所示：
式中，A为常数，P2为第二测量极中铠装加热器的功率，为任一测量极露出水面部分的微元段的外部环境温度，为任一测量极浸入水中部分的微元段的外部环境温度，L上为任一测量极露出水面部分的长度，L下为任一测量极浸入水中部分的长度，R(t)为任一测量极中铠装热敏电阻丝的温度与电阻之间的函数关系式，dx为在任一测量极距离水面的距离为x的位置所取微元段的长度；
2-6)将步骤2-5)和步骤2-4)中的公式相减后，再求解积分可得出，第二测量极中铠装热敏电阻丝的电阻值R2与第一测量极中铠装热敏电阻丝的电阻值R1的差值如下列公式所示：
R2-R1＝A·(P2-P1)L上+B·(P2-P1)L下+C
式中：A，B，C均为电阻值差值关系函数的系数，且A≠B，P1≠P2；
H为测量极的长度，L下为测量极浸入水中部分的长度，L上为测量极露出水面部分的长度；
R1为第一测量极中的铠装热敏电阻丝的电阻值，R2为第二测量极中的铠装热敏电阻丝的电阻值，且R1≠R2；
P1为第一测量极中的铠装加热器的功率，P2为第一测量极中的铠装加热器的功率，且P1≠P2；
2-7)将L上＝H-L下代入步骤2-6)的公式中，得到通电后第一测量极和第二测量极中铠装热敏电阻丝的电阻值差值关系函数：
R2-R1＝A·(P2-P1)(H-L下)+B·(P2-P1)L下+C
式中：A，B，C均为电阻值差值关系函数的系数，且A≠B，P1≠P2；
H为测量极的长度，L下为测量极浸入水中部分的长度；
R1为第一测量极中的铠装热敏电阻丝的电阻值，R2为第二测量极中的铠装热敏电阻丝的电阻值，且R1≠R2；
P1为第一测量极中的铠装加热器的功率，P2为第一测量极中的铠装加热器的功率，且P1≠P2。
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