一种小流量层流元件制造技术

本发明专利技术公开了一种用于测量小流量（小于1L/min）流体的层流元件，包括上主体、下主体、上下主体连接件及固定结构，上下主体连接面开出的层流槽及层流槽两侧的密封槽。本发明专利技术与现有技术相比，制作工艺简单，便于机械加工，且工艺稳定，降低了加工成本。

【技术实现步骤摘要】
一种小流量层流元件
本专利技术涉及流量测量领域。
技术介绍
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，例如专利号为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，例如专利号为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，例如专利号为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测量小流量流体。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。总体而言，采用目前的技术制作1L/min以下小流量的层流元件存在制作难度大、工艺不稳定、加工成本高等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种层流元件，解决目前层流元件不适用测量小流量流体，且在现有技术基础上改造层流元件存在制作难度大、工艺不稳定、加工成本高的问题。本专利技术的内容为：一种层流元件，其特征在于：包括上主体、下主体、上下主体连接件，下主体与上主体的连接面设置层流槽，层流槽的两侧平行设置有密封槽，密封槽内填充密封材料，所述上下主体连接件设置于密封槽的外侧。所述下主体与上主体的连接面平整光滑。所述层流槽的长度与上下主体的长度一致。所述层流槽的截面面积小于等于2mm2。所述层流槽的形状为矩形。所述层流槽的形状为多边形。所述层流槽的形状为弧形。所述密封槽与所述层流槽之间的距离小于等于2mm。本专利技术创造性地解决了现有层流元件不适用测量1L/min的流体流量，且制作困难等问题。本专利技术采用在上下主体之间的连接面上设置层流槽，使得上主体、下主体及层流槽之间形成层流通道，用于测量小流量的流体。本专利技术设计的层流元件与现有层流元件相比，加工制作简单，便于机械加工，工艺稳定，加工成本低。附图说明：图1为本专利技术的一种小流量层流元件结构示意图。图2为本专利技术的一种小流量层流元件中的下主体结构示意图。图3为本专利技术的一种小流量层流元件中的层流流道示意图。图中：1、上主体，2、密封材料，3、下主体，4、层流流道，5、上下主体连接件，6、固定结构，7、密封槽，8、层流槽具体实施方式：为使对本专利技术的结构特征和所达成的功效有进一步的了解和认识，用以较佳的实施例和附图配合详细说明，说明如下：如图2所示，取一长宽高为20*12*5mm的立方体作为下主体3,材料可选不锈钢。下主体3的20*12mm的一面平整光滑，在此面上沿长度方向开一道宽2mm，高0.1mm的层流槽8。在层流槽8的两侧1mm距离处各开一道平行于层流槽8的密封槽7，密封槽7宽1mm，深1mm。，上下主体连接件5优选为螺钉，在两道密封槽7的外侧开有固定该螺钉的螺纹孔6。取一长宽高为20*12*5mm的立方体作为上主体1，材料可选不锈钢。上主体1的20*12mm的一面平整光滑。上主体1上开有安装螺钉5的通孔，位置与下主体3相一致。如图1所示，将上主体1和下主体3平整光滑的一面互相贴合，在密封槽7中填充密封材料2，并使用螺钉5连接固定。上主体1、下主体3和层流槽8之间形成的间隙为层流流道4。流体通过层流元件时，将在层流流道4内进入层流状态。此时，流体流经层流元件的压力损失和流体的流量成正比。可以通过改变层流槽8的尺寸来改变层流流道4的大小，从而使层流元件适应不同大小的流量。如图3所示，层流槽8的长度大于5mm，宽度小于5mm，高度小0.4mm，层流元件适应的流量小于1L/min。本实施例提供的方案对应的流量为0.2L/min。密封槽7的作用是确保流体沿层流槽8流动，防止流体泄露到外界。上主体1和下主体3之间实际上无法严密贴合，流体除了沿层流槽8还会沿上主体1和下主体3贴合面流动，这部分流量会影响层流元件的适应流量，因此密封槽7和层流槽8之间的距离需要小于2mm，确保这部分流量相对较小。本实施例中，上下主体连接件5除了选用螺钉，也可以选用铆钉。上下主体连接件5选用铆钉时，下主体3上的螺纹孔6改为通孔。本实施例提供的方案中，层流槽8的截面形状为矩形，在加工难度不增加的前提下也可以改成其他形状，例如多边形或者弧形。修改为多边形和弧形时，需要保证层流槽的截面积小于2mm2，以确保流量不会超过1L/min。本专利技术设计的小流量层流元件，上主体1和下主体3均为外表面加工，加工难度低。层流槽8的尺寸和加工质量可由机械加工轻易实现，并且工艺稳定，比毛细管和波纹板等方案更加可靠。本专利技术设计的小流量层流元件可以有效解决目前1L/min以下层流元件设计存在的难题。以上显示和描述了本专利技术的基本原理、主要特征和本专利技术的优点。本领域的技术人员应该了解，本专利技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本专利技术的原理，在不脱离本专利技术的精神和范围的前提下本专利技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本专利技术的范围内。本专利技术要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种层流元件，其特征在于：包括上主体（1）、下主体（3）、上下主体连接件（5）及固定结构（6），下主体（3）与上主体（1）的连接面设置层流槽（8），层流槽（8）的两侧平行设置有密封槽（7），密封槽（7）内填充密封材料（4），所述上下主体连接件（5）设置于密封槽（7）的外侧。/n

【技术特征摘要】
1.一种层流元件，其特征在于：包括上主体（1）、下主体（3）、上下主体连接件（5）及固定结构（6），下主体（3）与上主体（1）的连接面设置层流槽（8），层流槽（8）的两侧平行设置有密封槽（7），密封槽（7）内填充密封材料（4），所述上下主体连接件（5）设置于密封槽（7）的外侧。


2.如权利要求1所述的层流元件，其特征在于：所述下主体（3）与上主体（1）的连接面平整光滑。


3.如权利要求2所述的层流元件，其特征在于：所述层流槽（8）的长度与上下主体的长度一致。

【专利技术属性】
技术研发人员：王筱庐，王文东，张凯，
申请(专利权)人：陕西易度智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61