ドラム水面計下部連通管の位置Ａにおける圧力はドラム内蒸気圧力と水面までの高さＨに水の比重ρをかけた値との和となります。
ドラム内蒸気圧力はドラム内どこでも均一ですから無視します。
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Ａ点におけるドラム内の水頭圧と水面計内の水頭圧は等しい。
| Ｈ１・ρ１＝Ｈ２・ρ２ | （１） |
| Ｈ１−Ｈ２＝Ｈ２（ρ２/ρ１−１） | （２） |
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式（２）より水位の誤差は連通管の高さと比重の比に比例します。
水温が低いときは比重の変化が小さいので誤差はそれほど大きくはなりません。
＜例１＞
ドラム内が２００℃水面計内が170℃とすると
Ｈ１−Ｈ２＝Ｈ２（0.898/0.865−１）＝Ｈ２x0.04
誤差はＨ２の４％程度となります。
＜例２＞
ドラム内が300℃水面計内が270℃とすると
Ｈ１−Ｈ２＝Ｈ２（0.767/0.712−１）＝Ｈ２x0.08
誤差はＨ２の８％程度となります。
＜例３＞
ドラム内が360℃水面計内が330℃とすると
Ｈ１−Ｈ２＝Ｈ２（0.640/0.527−１）＝Ｈ２x0.21
誤差はＨ２の２１％程度となります。
上記のようにドラム内と水面計の温度差が同じ30℃でも温度が高くなるほど誤差は大きくなります。
ボイラ水に添加する清缶剤により水の比重が大きくなると水面計内の水は純水に近くなるため比重の差がさらに大きくなります。
