CN105157764A - 一种层流元件 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种层流元件，由中空柱体和实心圆棒组成，中空柱体内紧密排列实心圆棒，中空柱体与实心圆棒、实心圆棒与实心圆棒之间通过过盈配合固定，实心圆棒与中空柱体、实心圆棒与实心圆棒之间的间隙构成层流流道，流体流经层流流道形成层流。本发明有以下优点：制作成本低，形成的层流稳定性高，适应的流量范围广。

Description

一种层流元件
技术领域
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转化为层流的元件，主要应用在流量测量领域。
目前主流层流元件一般采用毛细管制作，让流体流过毛细管形成层流，再将若干根毛细管集束形成层流元件；或者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CN201220237073.9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不锈钢细管构成层流元件，具体为：不锈钢细管内径1mm以下，耐腐蚀性高分子材料为聚四氟乙烯，层流元件压入阀体内部，与阀体过盈配合。
以上现有技术生产出来的层流元件生产成本高，并且现有层流元件流道内表面加工难度大，粗糙度较高，导致形成的层流不稳定，适用的流量范围也较窄。
发明内容
本发明的目的是提供一种层流元件，解决现有层流元件价格过高，加工难度大，形成的层流效果不稳定，适用的流量范围较窄的问题。
本发明是这样实现的：一种层流元件，由中空柱体和实心圆棒组成，中空柱体内沿轴向紧密排列实心圆棒，中空柱体与实心圆棒、实心圆棒与实心圆棒之间通过过盈配合固定；实心圆棒与中空柱体、实心圆棒与实心圆棒之间的间隙构成层流流道，流体流经层流流道形成层流。
所述实心圆棒的直径小于等于3mm。
所述实心圆棒的长度与直径的比值大于等于10:1。
所述实心圆棒的排列方式为顺排。
所述实心圆棒的排列方式为叉排。
本发明的有益效果：创造性地解决了现有层流流量计层流元件遇到的问题。本发明采用实心圆棒代替毛细管形成层流流道，实心圆棒的制造成本要远远低于毛细管；实心圆棒的加工难度要远低于毛细管，加工精度更高；实心圆棒外表面的光滑度可以比毛细管的内表面的光滑度更高，形成的层流更稳定，可以适应更广的流量范围。
附图说明
图1为本发明的一种层流元件结构示意图。
图2为本发明的另一种层流元件结构示意图。
图3为本发明的另一种中空柱体结构示意图。
图中：1、中空柱体，2、实心圆棒，3、层流流道。
具体实施方式
实施例一
所述中空柱体1的壁厚为5mm，长度为30mm，正方形通孔尺寸为10*10mm。中空柱体1的材料可选用选用不锈钢、铝合金或陶瓷等材料。
将100根表面光滑的，直径为1mm，长度为30mm的实心圆棒2沿中空柱体1内通孔的轴向紧密排列。实心圆棒2在中空柱体内的排列方式为顺排排列。中空柱体1和实心圆棒2，实心圆棒2相互之间通过过盈配合固定。中空柱体1和实心圆棒2，实心圆棒2相互之间的间隙构成了层流流道3。实心圆棒2可以选用不锈钢、铝合金或陶瓷等材料。
层流元件在实际使用时，流体经过层流流道3形成层流。
本发明设计的层流元件创造性地采用实心圆棒2构造层流流道3，实心圆棒2的成本要远远低于毛细管；实心圆棒2的加工难度要远低于毛细管，加工精度更高；实心圆棒2外表面的光滑度可以比毛细管的内表面的光滑度更高，形成的层流更稳。现有技术中可以实现的流量范围为20～50倍，采用本实施例可以实现的流量范围可以达到20～200倍。
实施例二
层流元件中实心圆棒2的排放方式也可采用另一种方法，如图2所示，将实心圆棒2在中空柱体1中做叉排紧密排列，具体方案参照实施例一。本实施例与实施例一相比，层流元件形成的层流更加稳定。
实施例三
层流元件也可以采用直径3mm的实心圆棒2制作，具体实施方案可以参考实施例一采用直径1mm的实心圆棒2制作层流元件的做法。本实施例同实施例一相比，层流元件形成的层流稳定性下降，适应的流量范围稍有下降，但是制作成本降低。
实施例四
如图3所示，中空柱体1内的通孔还可以制作成其他形状，只要能够限制实心圆棒2的摆放即可，具体方案参照实施例一。
以上例举仅仅是本发明具体实施方式的举例说明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下所做出的无需创造性劳动的改进都落入本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种层流元件，其特征在于：由中空柱体（1）和实心圆棒（2）组成，中空柱体（1）内沿轴向紧密排列实心圆棒（2），中空柱体（1）与实心圆棒（2）、实心圆棒（2）与实心圆棒（2）之间通过过盈配合固定，中空柱体（1）与实心圆棒（2）、实心圆棒（2）与实心圆棒（2）之间的间隙构成层流流道（3）。
2.如权利要求1所述的层流元件，其特征在于：所述实心圆棒（2）的直径小于等于3mm。
3.如权利要求1所述的层流元件，其特征在于：所述实心圆棒（2）长度与直径的比值大于等于10:1。
4.如权利要求2所述的层流元件，其特征在于：所述实心圆棒（2）的排列方式为顺排。
5.如权利要求2所述的层流元件，其特征在于：所述实心圆棒（2）的排列方式为叉排。
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