1、用(yòng)途、特點

GDW型一體(tǐ)式渦街(jiē)流量計是一種采用(yòng)壓電(diàn)晶體(tǐ)作(zuò)為(wèi)檢測元件的現場顯示型流量計，本流量計不需要配套二次儀表，可(kě)分(fēn)别顯示瞬時流量和累積流量，并可(kě)由儀表内部電(diàn)池供電(diàn)，不需外接電(diàn)源，特别适用(yòng)于油田或供電(diàn)不便的場所。本流量計測量DN25～DNl000mm管道的液體(tǐ)、氣體(tǐ)或蒸汽的流量，本流量計亦可(kě)由外部電(diàn)源(24VDC)供電(diàn)組成電(diàn)流遠(yuǎn)傳型一體(tǐ)式渦街(jiē)流量計。電(diàn)流遠(yuǎn)傳型輸出與流量成正比的标準模拟信号4～20mA。在危險場所使用(yòng)時，應選擇防爆結構的産(chǎn)品。

2、工(gōng)作(zuò)原理(lǐ)

一體(tǐ)式渦街(jiē)流量計的基本原理(lǐ)是卡門渦街(jiē)原理(lǐ)，即“渦街(jiē)旋渦分(fēn)離頻率與流速成正比”。變送器流通本體(tǐ)直徑與儀表的公(gōng)稱口徑基本相同。如圖一所示，流通本體(tǐ)内插入有(yǒu)一個近似為(wèi)等腰三角形的柱體(tǐ)，柱體(tǐ)的軸線(xiàn)與被測介質(zhì)流動方向垂直，底面迎向流體(tǐ)。    

當被測介質(zhì)流過柱體(tǐ)時，在柱體(tǐ)兩側交替産(chǎn)生旋渦，旋渦不斷産(chǎn)生分(fēn)離，在柱體(tǐ)下遊便形成了交錯排列的兩列旋渦即“渦街(jiē)”。理(lǐ)論分(fēn)析和實驗證明，旋渦分(fēn)離的頻率與柱側介質(zhì)流速成正比。

式中(zhōng)：f-柱體(tǐ)側旋渦分(fēn)離的頻率（Hz）,V-柱側流速（m/s,d-柱體(tǐ)迎流面寬度（m）,Sr-斯特勞哈爾數。是一個取決于柱體(tǐ)斷面形狀而與流體(tǐ)性質(zhì)和流速大小(xiǎo)基本無關的常數，Sr：0.17～0.18。

圖一  圓管内的渦街(jiē)

GDW一體(tǐ)式渦街(jiē)流量計的設計柱寬d與流通管直徑D具(jù)有(yǒu)固定的比值，因此，流經管内的平均流速與柱側流速有(yǒu)固定的比值：/ =1-1.25d/D

于是：   

由于上式中(zhōng)d和D都是已知的結構尺寸，而Sr是常數。因此測得旋渦分(fēn)離頻率f,便測得了管内的平均流速，從而測得流量Q：Q=3600F· (m³/h)

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

旋渦交錯分(fēn)離，在柱體(tǐ)兩側及柱體(tǐ)後面的尾流中(zhōng)産(chǎn)生脈動壓力，設在柱體(tǐ)内部(或後面)的檢測探頭受到這種微小(xiǎo)脈動壓力的作(zuò)用(yòng)，使埋設在探頭内的壓電(diàn)晶體(tǐ)元件受到交變應力而産(chǎn)生交變電(diàn)荷信号。該信号經放大器上的電(diàn)荷變換、放大，濾波限幅和觸發整形處理(lǐ)後，輸出頻率與旋渦分(fēn)離頻率相同的方波電(diàn)壓脈沖信号。該信号再送到系數闆上的倍率乘法器，傳感器輸出的每一個脈沖将代表一定體(tǐ)積的被測流體(tǐ)。一段時間内輸出總脈沖數，将代表這段時間内流過傳感器的流體(tǐ)總體(tǐ)積。

傳感器輸出電(diàn)流脈沖信号送到連于一體(tǐ)的就地顯示儀，就地顯示儀采用(yòng)最新(xīn)微功耗CPU，測量渦街(jiē)傳感器輸出的頻率信号，根據設定的密度，渦街(jiē)流量系數進行流量運算，現場液晶顯示瞬時流量和累積流量。

3、主要參數及技(jì )術指标

使用(yòng)條件及參數

環境溫度：-40~85℃；

相對濕度：5％~90％

大氣壓力：86~106kPa；

被測流體(tǐ)是單相流體(tǐ)或可(kě)以認為(wèi)是單相的流體(tǐ)。

技(jì )術參數

公(gōng)稱通徑：25~1000mm：  (大于300mm為(wèi)插入式結構)

測量介質(zhì)：液體(tǐ)、氣體(tǐ)、蒸汽    

精(jīng)度等級：1.0級：  (插入式結構為(wèi)2.5級)

重複性：≤0.2％；

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

公(gōng)稱壓力：2.5MPa、4.0MPa、6.9MPa(特殊)

介質(zhì)溫度：-40~+300℃

連接方式：法蘭卡裝(zhuāng)式、插入式(≥300mm)

輸出信号：4~20mA，電(diàn)池供電(diàn)無輸出

本體(tǐ)材質(zhì)：1Crl8Ni9Ti

負載能(néng)力：≤300Ω    

線(xiàn)性度：≤土1％

防護等級：IP65

防爆等級：ExiaIICT6(本安(ān)) 通過安(ān)全栅供電(diàn)

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

關聯設備：LJ9201(安(ān)全栅)，  DFP(配電(diàn)器)

4、流量範圍

注1：表1中(zhōng)所列流量範圍是在下述狀态下标定的：

對于氣體(tǐ)是在溫度為(wèi)0℃，1個标準大氣壓下的空氣（ρ0 =1.293k g/m³）

對于液體(tǐ)是為(wèi)4℃的水（ρ0 =1000k g/m³）

對于蒸汽是絕對壓力為(wèi)0.4Mpa的幹飽和蒸汽（ρ0 =2.1628k g/m³）

其結構有(yǒu)：

(1).測速本體(tǐ)：它内部裝(zhuāng)有(yǒu)旋渦發生體(tǐ)和應力式旋渦敏感元件，用(yòng)來測量插入點的流速并轉換成電(diàn)荷脈沖信号；

(2).插入杆：與測速本體(tǐ)連接，是一根空心的不鏽鋼管，它的插入深度應令測速本體(tǐ)處于管道中(zhōng)心點，插入杆内的空心部分(fēn)有(yǒu)信号線(xiàn)将電(diàn)荷脈沖信号傳送至放大器中(zhōng)；

(3)被測管道；

(4)連接開口法蘭：焊于被測管道上用(yòng)來與變送器相連；

(5).球閥：利用(yòng)它可(kě)以使變送器在拆卸維修時不影響管道的使用(yòng)，球閥按定貨需要提供；

(6).支承法蘭；它用(yòng)來支承插入杆；

(7).密封壓墊：在密封壓墊下裝(zhuāng)有(yǒu)耐高溫的密封填料或密封墊片，當壓緊壓墊後對插入杆起密封作(zuò)用(yòng)，使被測介質(zhì)不會洩漏；

(8).固定螺栓；

(9).固定法蘭：當插人深度和流速本體(tǐ)方向調整好後，固定插入杆位置；

(10).放大器：在鋁制外殼内裝(zhuāng)有(yǒu)電(diàn)路闆将敏感元件送來的電(diàn)荷脈沖放大，整形為(wèi)脈沖信号，再經脈沖／電(diàn)流轉換成為(wèi)4-20mA，DC摸拟信号輸出；

(11).放大器電(diàn)纜引入口。

5、插入式渦街(jiē)流量計

其結構有(yǒu)：

(1).測速本體(tǐ)：它内部裝(zhuāng)有(yǒu)旋渦發生體(tǐ)和應力式旋渦敏感元件，用(yòng)來測量插入點的流速并轉換成電(diàn)荷脈沖信号；

(2).插入杆：與測速本體(tǐ)連接，是一根空心的不鏽鋼管，它的插入深度應令測速本體(tǐ)處于管道中(zhōng)心點，插入杆内的空心部分(fēn)有(yǒu)信号線(xiàn)将電(diàn)荷脈沖信号傳送至放大器中(zhōng)；

(3)被測管道；

(4).管道連接開口法蘭：焊于被測管道上用(yòng)來與變送器相連；

(5).球閥：利用(yòng)它可(kě)以使變送器在拆卸維修時不影響管道的使用(yòng)，球閥按定貨需要提供；

(6).支承法蘭；它用(yòng)來支承插入杆；

(7).密封壓墊：在密封壓墊下裝(zhuāng)有(yǒu)耐高溫的密封填料或密封墊片，當壓緊壓墊後對插入杆起密封作(zuò)用(yòng)，使被測介質(zhì)不會洩漏；

(8).固定螺栓；

(9).固定法蘭：當插人深度和流速本體(tǐ)方向調整好後，由固定法蘭固定插入杆位置；

(10).放大器：在鋁制外殼内裝(zhuāng)有(yǒu)電(diàn)路闆将敏感元件送來的電(diàn)荷脈沖放大，整形為(wèi)脈沖信号，再經脈沖／電(diàn)流轉換，成為(wèi)4-20mA，DC摸拟信号輸出；

(11).放大器電(diàn)纜引入口。

6、安(ān)裝(zhuāng)

6．1安(ān)裝(zhuāng)地點的選擇

 a．環境溫度：流量計的工(gōng)作(zuò)環境溫度不低于-40℃，不高于+55℃，如受到生産(chǎn)設備的熱幅射時，應采取隔熱和通風措施。

 b．環境空氣：避免将流量計安(ān)裝(zhuāng)在含腐蝕性氣體(tǐ)的環境中(zhōng)，如隻能(néng)安(ān)裝(zhuāng)在含腐蝕性氣體(tǐ)的環境中(zhōng)，則需提供充分(fēn)的排風措施。

  c．機械振動和沖擊：流量計的結構是堅固的，不會因振動而損傷，但振動會産(chǎn)生幹擾信号，若管道上的振動和沖擊強烈，而介質(zhì)流速又(yòu)低，則可(kě)能(néng)導緻幹擾信号大于流量信号，造成示值誤差。因此，流量計應當盡可(kě)能(néng)安(ān)裝(zhuāng)在振動和沖擊小(xiǎo)的場所，安(ān)裝(zhuāng)位置在5～20Hz的振動頻率下，要求振動加速度不大于1g，否則應采取減振措施。例如在流量計安(ān)裝(zhuāng)處振源來向的管道上加裝(zhuāng)固定支撐。

 d．其它：流量計安(ān)裝(zhuāng)地點周圍應有(yǒu)充足的空間，安(ān)裝(zhuāng)在高處的流量計應盡量有(yǒu)工(gōng)作(zuò)平台，以便于安(ān)裝(zhuāng)和維修。此外，為(wèi)了維修檢查方便，附近應有(yǒu)可(kě)供測量儀器用(yòng)的交流220v電(diàn)源插座。

6．2管道安(ān)裝(zhuāng)與要求

a．流量計上遊側和下遊側應有(yǒu)足夠長(cháng)的直管段。直管段長(cháng)度應符合表3的要求，

b．在規定的直管段長(cháng)度内，管道入流段與出流段目測應是平直的。為(wèi)保證被測介質(zhì)滿管，流量計應盡量避免安(ān)裝(zhuāng)在調節閥、半開閘閥的下遊。一般情況下不在擴大管後安(ān)裝(zhuāng)流量計。

c．本流量計可(kě)垂直、水平或其它任何角度安(ān)裝(zhuāng)，将流量計安(ān)裝(zhuāng)在垂直或傾斜管道上時，流體(tǐ)流向應是自下而上的。

d．需要在流量計附近裝(zhuāng)設取壓或測溫點時，取壓點應在傳感器前1d以外，測溫點應在傳感器5d以外。

e．安(ān)裝(zhuāng)卡裝(zhuāng)式法蘭時，注意密封墊，不要深入管内。

f．被測介質(zhì)流向必須與傳感器流通本體(tǐ)上的流向箭頭标志(zhì)一緻。

6．3插入式渦街(jiē)流量變送器的安(ān)裝(zhuāng)

a. 在管道上準備安(ān)裝(zhuāng)流量計處開一個ø 70圓孔。

b. 在圓孔處焊上随流量變送器提供的開口法蘭，要求開口法蘭短管必須垂直管道并且短管的軸線(xiàn)與管道中(zhōng)心線(xiàn)重合。圖六所示。

  圖六  插入式渦街(jiē)流量變送器開口法蘭與管道的焊接

c．根據需要确定是否安(ān)裝(zhuāng)球閥。在維修時裝(zhuāng)拆流量變送器時允許中(zhōng)斷流量，則不需要裝(zhuāng)球閥；如果不允許中(zhōng)斷流量，則需要裝(zhuāng)球閥。球閥由我公(gōng)司配套供應，型号為(wèi)：

Q41F16(DN65)，若需要安(ān)裝(zhuāng)球閥，訂貨時必須注明。

d．如果需要安(ān)裝(zhuāng)球閥，先将球閥裝(zhuāng)在開口法蘭上，然後打開球閥，再将插入式渦街(jiē)流量變送器裝(zhuāng)在球閥上，見圖七，如果不需要安(ān)裝(zhuāng)球閥，則直接将插入式渦街(jiē)流量變送器裝(zhuāng)在開口法蘭上，安(ān)裝(zhuāng)時請注意測速本體(tǐ)1應在管道中(zhōng)心處，如果偏高，請調整一下螺栓8上的螺母位置。

7、一體(tǐ)式渦街(jiē)流量計-選型：