缝隙式层流元件的制作方法

本发明涉及流量测量领域。

背景技术：

层流元件是一种将流体的流态从湍流转化为层流的元件。处于层流状态时，流体的流动压力损失和流速成正比。层流元件主要应用在流量测量领域，是层流层流流量计和层流流量控制器的核心元件。

设计层流元件时需要构建一些尺寸细小的流道，让流体流过这些流道形成层流。目前，层流元件一般采用毛细管制作，例如公开号为cn201220237073的专利公开了一种毛细管式的层流元件，采用圆柱体耐腐蚀性高分子材料中镶嵌直径1mm以下的不锈钢细管构成层流元件。也有层流元件采用波纹板和平板卷制而成，让流体流过波纹板和平板之间的间隙形成层流，例如公开号为cn200820060508的专利公开的一种发动机瞬时流量测量层流流量计，其中使用的层流元件采用的就是这种方案。此外，还有一些其他类型的层流元件，例如公开号号为cn201510610447公开的一种层流元件采用不锈钢圆棒堆叠形成间隙作为层流元件。

上述提到的几种层流元件因自身结构限制往往不适合小流量场合。例如采用毛细管时，构建小流量层流元件时，需要缩小毛细管的直径，并减少毛细管的数量。为了保证毛细管内表面的加工质量，避免破坏层流结构，毛细管的直径一般很难小于0.2mm；毛细管直径过小也会导致刚度不足，难以装配。采用波纹板则更难卷制出小流量的层流元件。而采用不锈钢圆棒堆叠形成的间隙不稳定，不易加工，成本高。

技术实现要素：

本发明的目的在于避免现有技术的不足提供一种结构合理，制作难度小，成本低，使用稳定的缝隙式层流元件。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种缝隙式层流元件，包括中空本体和与中空本体过盈配合的层流基体，在中空本体与层流基体之间设有可供流体通过并形成层流状态的层流间隙，层流间隙与层流基体在同一轴线上。

进一步的，所述中空本体是横截面呈正方形的立方体。

进一步的，所述的层流基体呈圆柱形，层流基体横截面直径小于等于5mm，层流基体的高与中空本体相对应设置。

进一步的，所述的层流间隙是沿层流基体侧壁上开设的至少一个平面或凹槽与中空本体配合形成的层流间隙。

进一步的，所述的层流间隙是沿中空本体的内壁上开设的至少一个凹槽与层流基体配合形成的层流间隙。

进一步的，所述的层流间隙的深度小于0.4mm。

进一步的，所述的凹槽为u型槽或o型槽。

进一步的，所述的中空本体是由不锈钢制成；所述的层流基体也是由不锈钢制成。

本发明的有益效果是：本发明结构简单，零件数量少；主体和层流体便于机械加工，且工艺稳定，形成的层流稳定，成本低，可以有效解决目前1l/min以下层流元件设计存在的难题。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明所述层流体结构示意图；

图3是本发明所述层流体的剖视结构示意图；

图4是本发明实施例2所述的层流体的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例1：如图1、2、3所示，一种缝隙式层流元件，包括中空本体1和与中空本体1过盈配合的层流基体2，在中空本体1与层流基体2之间设有可供流体通过并形成层流状态的层流间隙3，层流间隙3与层流基体2在同一轴线上。所述中空本体1是横截面呈正方形的立方体，本实施例中，中空本体1的横截面面积为100mm²,高为20mm。所述的层流基体2呈圆柱形，层流基体2横截面直径为5mm，层流基体的高与中空本体相对应设置，即层流基层2的高为20mm。所述的层流间隙3是沿层流基体2侧壁上开设的一个平面与中空本体1配合形成的层流间隙。所述的层流间隙的深度小于0.4mm。所述的中空本体是由不锈钢制成；所述的层流基体也是由不锈钢制成。本发明是通过改变层流间隙3大小，使层流元件适应不同大小的流量。本实施例提供的方案对应的流量为1l/min。

实施例2：如图4所示，与实施例1相同，不同的是：所述的层流间隙3是沿层流基体2侧壁上开设的一个凹槽与中空本体1配合形成的层流间隙。所述的凹槽为u型槽。

实施例3：与实施例2相同，不同的是：所述的凹槽为o型槽。

实施例4,：与实施例1相同，不同的是所述的层流间隙3是沿中空本体1的内壁上开设的一个凹槽与层流基体2配合形成的层流间隙。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明涉及流量测量领域。一种缝隙式层流元件，包括中空本体和与中空本体过盈配合的层流基体，在中空本体与层流基体之间设有可供流体通过并形成层流状态的层流间隙，层流间隙与层流基体在同一轴线上。本发明结构简单，零件数量少；主体和层流体便于机械加工，且工艺稳定，形成的层流稳定，成本低，可以有效解决目前1L/min以下层流元件设计存在的难题。

技术研发人员：王筱庐;陈玉春;蒋宇翔
受保护的技术使用者：西北工业大学
技术研发日：2018.12.24
技术公布日：2019.02.15