1、用(yòng)途、特点

GDW型一體(tǐ)式涡街(jiē)流量计是一种采用(yòng)压電(diàn)晶體(tǐ)作為(wèi)检测元件的现场显示型流量计，本流量计不需要配套二次仪表，可(kě)分(fēn)别显示瞬时流量和累积流量，并可(kě)由仪表内部電(diàn)池供電(diàn)，不需外接電(diàn)源，特别适用(yòng)于油田或供電(diàn)不便的场所。本流量计测量DN25～DNl000mm管道的液體(tǐ)、气體(tǐ)或蒸汽的流量，本流量计亦可(kě)由外部電(diàn)源(24VDC)供電(diàn)组成電(diàn)流遠(yuǎn)传型一體(tǐ)式涡街(jiē)流量计。電(diàn)流遠(yuǎn)传型输出与流量成正比的标准模拟信号4～20mA。在危险场所使用(yòng)时，应选择防爆结构的产品。

2、工作原理(lǐ)

一體(tǐ)式涡街(jiē)流量计的基本原理(lǐ)是卡门涡街(jiē)原理(lǐ)，即“涡街(jiē)旋涡分(fēn)离频率与流速成正比”。变送器流通本體(tǐ)直径与仪表的公称口径基本相同。如图一所示，流通本體(tǐ)内插入有(yǒu)一个近似為(wèi)等腰三角形的柱體(tǐ)，柱體(tǐ)的轴線(xiàn)与被测介质流动方向垂直，底面迎向流體(tǐ)。    

当被测介质流过柱體(tǐ)时，在柱體(tǐ)两侧交替产生旋涡，旋涡不断产生分(fēn)离，在柱體(tǐ)下游便形成了交错排列的两列旋涡即“涡街(jiē)”。理(lǐ)论分(fēn)析和实验证明，旋涡分(fēn)离的频率与柱侧介质流速成正比。

式中：f-柱體(tǐ)侧旋涡分(fēn)离的频率（Hz）,V-柱侧流速（m/s,d-柱體(tǐ)迎流面宽度（m）,Sr-斯特劳哈尔数。是一个取决于柱體(tǐ)断面形状而与流體(tǐ)性质和流速大小(xiǎo)基本无关的常数，Sr：0.17～0.18。

图一  圆管内的涡街(jiē)

GDW一體(tǐ)式涡街(jiē)流量计的设计柱宽d与流通管直径D具有(yǒu)固定的比值，因此，流经管内的平均流速与柱侧流速有(yǒu)固定的比值：/ =1-1.25d/D

于是：   

由于上式中d和D都是已知的结构尺寸，而Sr是常数。因此测得旋涡分(fēn)离频率f,便测得了管内的平均流速，从而测得流量Q：Q=3600F· (m³/h)

式中：F-传感器流通本體(tǐ)的流通面积（m²）,-传感器流通本體(tǐ)的平均流速（m/s）

旋涡交错分(fēn)离，在柱體(tǐ)两侧及柱體(tǐ)后面的尾流中产生脉动压力，设在柱體(tǐ)内部(或后面)的检测探头受到这种微小(xiǎo)脉动压力的作用(yòng)，使埋设在探头内的压電(diàn)晶體(tǐ)元件受到交变应力而产生交变電(diàn)荷信号。该信号经放大器上的電(diàn)荷变换、放大，滤波限幅和触发整形处理(lǐ)后，输出频率与旋涡分(fēn)离频率相同的方波電(diàn)压脉冲信号。该信号再送到系数板上的倍率乘法器，传感器输出的每一个脉冲将代表一定體(tǐ)积的被测流體(tǐ)。一段时间内输出总脉冲数，将代表这段时间内流过传感器的流體(tǐ)总體(tǐ)积。

传感器输出電(diàn)流脉冲信号送到连于一體(tǐ)的就地显示仪，就地显示仪采用(yòng)最新(xīn)微功耗CPU，测量涡街(jiē)传感器输出的频率信号，根据设定的密度，涡街(jiē)流量系数进行流量运算，现场液晶显示瞬时流量和累积流量。

3、主要参数及技术指标

使用(yòng)条件及参数

环境温度：-40~85℃；

相对湿度：5％~90％

大气压力：86~106kPa；

被测流體(tǐ)是单相流體(tǐ)或可(kě)以认為(wèi)是单相的流體(tǐ)。

技术参数

公称通径：25~1000mm：  (大于300mm為(wèi)插入式结构)

测量介质：液體(tǐ)、气體(tǐ)、蒸汽    

精度等级：1.0级：  (插入式结构為(wèi)2.5级)

重复性：≤0.2％；

供電(diàn)電(diàn)源：3.6V锂電(diàn)池，遠(yuǎn)传為(wèi)24VDC

公称压力：2.5MPa、4.0MPa、6.9MPa(特殊)

介质温度：-40~+300℃

连接方式：法兰卡装式、插入式(≥300mm)

输出信号：4~20mA，電(diàn)池供電(diàn)无输出

本體(tǐ)材质：1Crl8Ni9Ti

负载能(néng)力：≤300Ω    

線(xiàn)性度：≤土1％

防护等级：IP65

防爆等级：ExiaIICT6(本安) 通过安全栅供電(diàn)

          EXDIIBT4 (隔爆)配電(diàn)器供電(diàn)

关联设备：LJ9201(安全栅)，  DFP(配電(diàn)器)

4、流量范围

注1：表1中所列流量范围是在下述状态下标定的：

对于气體(tǐ)是在温度為(wèi)0℃，1个标准大气压下的空气（ρ0 =1.293k g/m³）

对于液體(tǐ)是為(wèi)4℃的水（ρ0 =1000k g/m³）

对于蒸汽是绝对压力為(wèi)0.4Mpa的干饱和蒸汽（ρ0 =2.1628k g/m³）

其结构有(yǒu)：

(1).测速本體(tǐ)：它内部装有(yǒu)旋涡发生體(tǐ)和应力式旋涡敏感元件，用(yòng)来测量插入点的流速并转换成電(diàn)荷脉冲信号；

(2).插入杆：与测速本體(tǐ)连接，是一根空心的不锈钢管，它的插入深度应令测速本體(tǐ)处于管道中心点，插入杆内的空心部分(fēn)有(yǒu)信号線(xiàn)将電(diàn)荷脉冲信号传送至放大器中；

(3)被测管道；

(4)连接开口法兰：焊于被测管道上用(yòng)来与变送器相连；

(5).球阀：利用(yòng)它可(kě)以使变送器在拆卸维修时不影响管道的使用(yòng)，球阀按定货需要提供；

(6).支承法兰；它用(yòng)来支承插入杆；

(7).密封压垫：在密封压垫下装有(yǒu)耐高温的密封填料或密封垫片，当压紧压垫后对插入杆起密封作用(yòng)，使被测介质不会泄漏；

(8).固定螺栓；

(9).固定法兰：当插人深度和流速本體(tǐ)方向调整好后，固定插入杆位置；

(10).放大器：在铝制外壳内装有(yǒu)電(diàn)路板将敏感元件送来的電(diàn)荷脉冲放大，整形為(wèi)脉冲信号，再经脉冲／電(diàn)流转换成為(wèi)4-20mA，DC摸拟信号输出；

(11).放大器電(diàn)缆引入口。

5、插入式涡街(jiē)流量计

其结构有(yǒu)：

(1).测速本體(tǐ)：它内部装有(yǒu)旋涡发生體(tǐ)和应力式旋涡敏感元件，用(yòng)来测量插入点的流速并转换成電(diàn)荷脉冲信号；

(2).插入杆：与测速本體(tǐ)连接，是一根空心的不锈钢管，它的插入深度应令测速本體(tǐ)处于管道中心点，插入杆内的空心部分(fēn)有(yǒu)信号線(xiàn)将電(diàn)荷脉冲信号传送至放大器中；

(3)被测管道；

(4).管道连接开口法兰：焊于被测管道上用(yòng)来与变送器相连；

(5).球阀：利用(yòng)它可(kě)以使变送器在拆卸维修时不影响管道的使用(yòng)，球阀按定货需要提供；

(6).支承法兰；它用(yòng)来支承插入杆；

(7).密封压垫：在密封压垫下装有(yǒu)耐高温的密封填料或密封垫片，当压紧压垫后对插入杆起密封作用(yòng)，使被测介质不会泄漏；

(8).固定螺栓；

(9).固定法兰：当插人深度和流速本體(tǐ)方向调整好后，由固定法兰固定插入杆位置；

(10).放大器：在铝制外壳内装有(yǒu)電(diàn)路板将敏感元件送来的電(diàn)荷脉冲放大，整形為(wèi)脉冲信号，再经脉冲／電(diàn)流转换，成為(wèi)4-20mA，DC摸拟信号输出；

(11).放大器電(diàn)缆引入口。

6、安装

6．1安装地点的选择

 a．环境温度：流量计的工作环境温度不低于-40℃，不高于+55℃，如受到生产设备的热幅射时，应采取隔热和通风措施。

 b．环境空气：避免将流量计安装在含腐蚀性气體(tǐ)的环境中，如只能(néng)安装在含腐蚀性气體(tǐ)的环境中，则需提供充分(fēn)的排风措施。

  c．机械振动和冲击：流量计的结构是坚固的，不会因振动而损伤，但振动会产生干扰信号，若管道上的振动和冲击强烈，而介质流速又(yòu)低，则可(kě)能(néng)导致干扰信号大于流量信号，造成示值误差。因此，流量计应当尽可(kě)能(néng)安装在振动和冲击小(xiǎo)的场所，安装位置在5～20Hz的振动频率下，要求振动加速度不大于1g，否则应采取减振措施。例如在流量计安装处振源来向的管道上加装固定支撑。

 d．其它：流量计安装地点周围应有(yǒu)充足的空间，安装在高处的流量计应尽量有(yǒu)工作平台，以便于安装和维修。此外，為(wèi)了维修检查方便，附近应有(yǒu)可(kě)供测量仪器用(yòng)的交流220v電(diàn)源插座。

6．2管道安装与要求

a．流量计上游侧和下游侧应有(yǒu)足够長(cháng)的直管段。直管段長(cháng)度应符合表3的要求，

b．在规定的直管段長(cháng)度内，管道入流段与出流段目测应是平直的。為(wèi)保证被测介质满管，流量计应尽量避免安装在调节阀、半开闸阀的下游。一般情况下不在扩大管后安装流量计。

c．本流量计可(kě)垂直、水平或其它任何角度安装，将流量计安装在垂直或倾斜管道上时，流體(tǐ)流向应是自下而上的。

d．需要在流量计附近装设取压或测温点时，取压点应在传感器前1d以外，测温点应在传感器5d以外。

e．安装卡装式法兰时，注意密封垫，不要深入管内。

f．被测介质流向必须与传感器流通本體(tǐ)上的流向箭头标志(zhì)一致。

6．3插入式涡街(jiē)流量变送器的安装

a. 在管道上准备安装流量计处开一个ø 70圆孔。

b. 在圆孔处焊上随流量变送器提供的开口法兰，要求开口法兰短管必须垂直管道并且短管的轴線(xiàn)与管道中心線(xiàn)重合。图六所示。

  图六  插入式涡街(jiē)流量变送器开口法兰与管道的焊接

c．根据需要确定是否安装球阀。在维修时装拆流量变送器时允许中断流量，则不需要装球阀；如果不允许中断流量，则需要装球阀。球阀由我公司配套供应，型号為(wèi)：

Q41F16(DN65)，若需要安装球阀，订货时必须注明。

d．如果需要安装球阀，先将球阀装在开口法兰上，然后打开球阀，再将插入式涡街(jiē)流量变送器装在球阀上，见图七，如果不需要安装球阀，则直接将插入式涡街(jiē)流量变送器装在开口法兰上，安装时请注意测速本體(tǐ)1应在管道中心处，如果偏高，请调整一下螺栓8上的螺母位置。

7、一體(tǐ)式涡街(jiē)流量计-选型：