CN114440999B - 一种匀流套和装配有匀流套的流量计 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种匀流套和装配有匀流套的流量计，包括第一匀流件、与第一匀流件相对设置的第二匀流件，所述第一匀流件包括多个第一匀流片，多个所述第一匀流片上均开设有若干第一匀流孔，多个所述第一匀流片以第一匀流孔一一对应的方式相互叠加，所述第二匀流件包括多个第二匀流片，多个所述第二匀流片上均开设有若干第二匀流孔，多个所述第二匀流片以第二匀流孔一一对应的方式相互叠加。本发明的匀流套通过第一匀流件和第一匀流件对原本状态不稳定的流体进行分筛，使得流体从原来状态不稳定的湍流转化为多束状态稳定的层流，且制备工艺简单，从而使得装配有该匀流套的流量计能够在后续测量中获得精确的流量数据。

Description

一种匀流套和装配有匀流套的流量计

技术领域

本发明涉及流体监测技术领域，具体涉及一种匀流套和装配有匀流套的流量计。

背景技术

流量计是用于测量流过管道或明渠流体流量的仪表，主要用于测量体积流量或质量流量，广泛应用于半导体、光伏、光纤、医药及工业自动化行业。典型的半导体行业特种气体计量用的流量计，其主要包括匀流套、流量传感器等部件。其工作原理是：流体通过进口流入流量计，首先经过匀流套对紊流状态的流体进行整流，转化为层流状态，然后将流体进行分流，一部分进入流量传感器测量管路，其余部分则直接流入主流道，最后两路流体汇集于主流道内，并通过出口流出。

匀流套是一种将湍流状态的流体转化为层流的元件，主要用于流量测量领域，属于流量计的核心元件。

目前市场上常见的匀流套多采用毛细管制作，让流体流过毛细管内孔达到层流状态，进而再将若干根毛细管集束构成匀流套；也有采用平板和波纹板卷制而成，让流体流经平板和波纹板间的缝隙形成层流。以上所提到的几种匀流套生产成本高，受限于毛细管自身结构一般不适用于测量小流量流体，稳定性差、转化流体的效率低。

发明内容

基于现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于：提供一种匀流套和装配有匀流套的流量计，能够低成本、高稳定性、高效应地对流体状态进行转化，并准确测得流体流量值。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种匀流套，包括第一匀流件、与第一匀流件相对设置的第二匀流件，所述第一匀流件包括多个第一匀流片，多个所述第一匀流片上均开设有若干第一匀流孔，多个所述第一匀流片以第一匀流孔一一对应的方式相互叠加，所述第二匀流件包括多个第二匀流片，多个所述第二匀流片上均开设有若干第二匀流孔，多个所述第二匀流片以第二匀流孔一一对应的方式相互叠加。

进一步的，所述匀流套还包括套于所述第一匀流件和第二匀流件外的连接件、套于连接件内部且位于第一匀流件远离第二匀流件一端的第一压环、套于连接件内部且位于第二匀流件远离第一匀流件一端的第二压环。

进一步的，所述第一匀流件、第二匀流件、第一压环以及第二压环分别与连接件过盈配合连接，所述连接件设有第一压环的一端设有第一密封圈，所述连接件设有第二压环的一端设有第二密封圈。

进一步的，所述连接件的内侧设有环形的限位凸台，第一匀流件和第二匀流件分别位于限位凸台的两侧，所述限位凸台的内侧、第一匀流件和第二匀流件之间形成匀流腔。

进一步的，所述连接件位于限位凸台处的外壁上开设有环形的凹槽，所述凹槽的底壁开设有通孔，所述匀流腔通过通孔与连接件的外部相连通。

进一步的，所述第一匀流件还包括若干第一固定件，每个第一匀流片对应第一固定件均开设有若干与第一固定件数量相等的第一定位孔，所述第二匀流件还包括若干第二固定件，每个第二匀流片对应第二固定件均开设有若干与第二固定件数量相等的第二定位孔。

一种装配有匀流套的流量计，包括主体、设于主体上的测量组件以及设于主体内的匀流套。

进一步的，所述主体包括连接壳、设于连接壳一端的第一接头以及设于连接壳另一端的第二接头，所述第一接头内轴向贯通开设有通道一，所述第二接头内轴向贯通开设有通道二，所述连接壳内部开设有流体通道以及与所述流体通道相连通的内腔，所述流体通道和所述内腔将所述连接壳内部轴向贯通，所述流体通道远离内腔的一侧和通道二连通，所述流体通道和通道二相连处设有主流道密封圈，所述内腔远离流体通道的一侧和通道一连通，所述连接壳的内壁中径向开设有两个分流通道，两个所述分流通道分别与所述内腔连通。

进一步的，所述测量组件包括套壳、设于套壳内的传感器以及两个分别设于传感器两端的传感器密封圈，所述传感器的两端分别与两个分流通道连通，两个所述传感器密封圈分别设于传感器和两个分流通道的相接处。

进一步的，所述匀流套设于内腔内部且与内腔过盈配合。

本发明的有益效果是：本发明提供的一种匀流套，包括第一匀流件、与第一匀流件相对设置的第二匀流件，所述第一匀流件包括多个第一匀流片，多个所述第一匀流片上均开设有若干第一匀流孔，多个所述第一匀流片以第一匀流孔一一对应的方式相互叠加，所述第二匀流件包括多个第二匀流片，多个所述第二匀流片上均开设有若干第二匀流孔，多个所述第二匀流片以第二匀流孔一一对应的方式相互叠加，本发明通过第一匀流件和第一匀流件对原本状态不稳定的流体进行分筛，使得流体从原来状态不稳定的湍流转化为多束状态稳定的层流，且于第一匀流片形成第一匀流孔或第二匀流片形成第二匀流孔加工难度小，容易开设孔径较小的孔，降低加工难度、成本也随之降低，且使得压铆组装后的匀流套产生更加稳定、更好的层流效果。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图中：图1为本发明装配有匀流套的流量计立体示意图；

图2为本发明匀流套和装配有匀流套的流量计爆炸示意图；

图3为图1所示流量计的部分剖视示意图；

图4为本发明匀流套立体示意图；

图5为图4所示匀流套的部分剖视示意图；

图6为图4所示匀流套的第一匀流件爆炸示意图；

图7为图4所示匀流套的第二匀流件爆炸示意图；

其中，图中各附图标记：

1、主体；11、连接壳；111、流体通道；112、内腔；113、分流通道；114、主流道密封圈；12、第一接头；121、通道一；13、第二接头；131、通道二；

2、测量组件；21、传感器密封圈；22、传感器；23、套壳；

3、匀流套；31、连接件；311、匀流腔；312、限位凸台；3121、凹槽；3122、通孔；32、第一压环；33、第一匀流件；331、第一匀流片；332、第一固定件；3301、第一定位孔；3302、第一匀流孔；34、第二匀流件；341、第二匀流片；342、第二固定件；3401、第二定位孔；3402、第二匀流孔；35、第二压环；36、第一密封圈；37、第二密封圈。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作详细的说明。此图为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1-2所示，本发明提供一种装配有匀流套的流量计，包括主体1、设于主体1上的测量组件2以及设于主体1内的匀流套3。

如图2-3所示，主体1包括连接壳11、设于连接壳11一端的第一接头12以及设于连接壳11另一端的第二接头13，第一接头12内轴向贯通开设有通道一121，第二接头13内轴向贯通开设有通道二131，连接壳11内部开设有流体通道111以及与流体通道111相连通的内腔112，流体通道111和内腔112将连接壳11内部轴向贯通，流体通道111远离内腔112的一侧和通道二131连通，流体通道111和通道二131相连处设有主流道密封圈114，内腔112远离流体通道111的一侧和通道一121连通，连接壳11的内壁中径向开设有两个分流通道113，两个分流通道113位与内腔112连通。

测量组件2包括套壳23、设于套壳23内的传感器22以及两个分别设于传感器22两端的传感器密封圈21，传感器22的两端分别与两个分流通道113连通，两个传感器密封圈21分别设于传感器22和两个分流通道113的相接处。

匀流套3设于内腔112内部且与内腔112过盈配合。

匀流套3的长度小于内腔112的腔内长度。

如图4-5所示，匀流套3包括第一匀流件33、与第一匀流件33相对设置的第二匀流件34、套于第一匀流件33和第二匀流件34外的连接件31、套于连接件31内部且位于第一匀流件33远离第二匀流件34一端的第一压环32、套于连接件31内部且位于第二匀流件34远离第一匀流件33一端的第二压环35。

如图5-6所示，第一匀流件33包括多个第一匀流片331，多个第一匀流片331上均开设有若干第一匀流孔3302，多个第一匀流片331以第一匀流孔3302一一对应的方式相互叠加，第二匀流件34包括多个第二匀流片341，多个第二匀流片341上均开设有若干第二匀流孔3402，多个第二匀流片341以第二匀流孔3402一一对应的方式相互叠加。

多个第一匀流片331以第一匀流孔3302一一对应的方式相互叠加，多个第二匀流片341以第二匀流孔3402一一对应的方式相互叠加，所形成的第一匀流件33和第二匀流件34中形成多股细小的流体通道，流体流经第一匀流件33和第二匀流件34中时，流体将从原本混乱的整流转化为多束细小的束流，致使原来处于混乱状态的流体重新整合，最终形成状态稳定的流体。

如图2-4所示，第一匀流件33、第二匀流件34、第一压环32以及第二压环35分别与连接件31过盈配合连接，连接件31设有第一压环32的一端设有第一密封圈36，连接件31设有第二压环35的一端设有第二密封圈37。

连接件31的内侧设有环形的限位凸台312，第一匀流件33和第二匀流件34分别位于限位凸台312的两侧，限位凸台312的内侧、第一匀流件33和第二匀流件34之间形成匀流腔311，连接件31位于限位凸台312处的外壁上开设有环形的凹槽3121，凹槽3121的底壁开设有通孔3122，匀流腔311通过通孔3122与连接件31的外部相连通。

第一匀流件33、第二匀流件34、第一压环32以及第二压环35分别与连接件31过盈配合连接，使得流体经过连接件31内部时，第一匀流片331和第二匀流片341不因流体冲击力而发生晃动，致使第一匀流件33和第二匀流件34能够稳定转化流体状态。此外，以过盈配合连接的方式将第一匀流片331和第二匀流片341与连接件31相连，避免采用传统的胶连或焊连等方式时，因胶体或焊粉脱落而导致连接件31内部存在过多小颗粒，从而避免流体流经时受小颗粒污染或受小颗粒影响而改变状态。

靠近第一接头12的一个分流通道113与连接件31的凹槽3121相连通，未与凹槽3121相连通，另一个分流通道113则与内腔112未套设匀流套3的部分腔体连通。

如图6所示，第一匀流件33还包括若干第一固定件332，每个第一匀流片331对应第一固定件332均开设有若干与第一固定件332数量相等的第一定位孔3301，如图7所示，第二匀流件34还包括若干第二固定件342，每个第二匀流片341对应第二固定件342均开设有若干与第二固定件342数量相等的第二定位孔3401。能够快捷地将第一匀流片331和第二匀流片341分别整合为第一匀流件33和第二匀流件34时，并能够快速将第一匀流片331的第一匀流孔3302以及第二匀流片341上的第二匀流孔3402迅速对齐，以快速形成第一匀流件33和第二匀流件34，实现安装便捷的目的。

致使状态不稳定的流体从第一接头12的通道一121进入连接壳11中经过盈连接的连接件31中，进第一匀流件33分筛后，形成状态稳定的层流流体，部分流体经匀流腔311、通孔3122、凹槽3121和分流通道113最终进入传感器22，经传感器22测得该部分流体流量后，根据经过匀流套3的流体流量和经过传感器22的流体流量所成比率关系，二者相乘得出流体的准确流量值，且该数值所依据的测量结果的测量对象为经过分筛的流体，流体状态稳定，所得流量值同样准确。

而后经过传感器22的流体流至内腔112的末端，与从第二匀流件34中流经的流体汇合，最终通过流体通道111、通道二131流至装置外，流至装置外的流体状态同样因经过分筛而稳定。

在其中一些实施例中，可通过将第一匀流件33以及第二匀流件34过盈配合连接至连接壳11内部的内腔112中（图未示），同样可以完成对流体的分筛转化以及流量的测量。

本发明所采用的匀流套3的第一匀流件33由10片厚度0.01mm的第一匀流片331，通过第一固定件332压铆连接而成，第一匀流片331的第一匀流孔3302采用刻蚀的方法加工而成，与传统的匀流套结构相比，采用刻蚀而成的第一匀流片331的第一匀流孔3302孔径便于加工的更小，克服了开设孔径较小的第一匀流孔3302的加工难度问题，且各第一匀流孔3302孔径大小以及孔径间的排列更加一致，不存在异形孔，进而使得压铆组装后的匀流套3产生更加稳定、更好的层流效果。可根据所需流量的不同，通过改变第一匀流片331的第一匀流孔3302孔径大小以及第一匀流件33所压铆第一匀流片331的数量，第二匀流件34的制作过程与第一匀流件33的制作过程相同。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关的工作人员完全可以在不偏离本发明的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种匀流套，其特征在于：包括第一匀流件（33）、与第一匀流件（33）相对设置的第二匀流件（34），所述第一匀流件（33）包括多个第一匀流片（331），多个所述第一匀流片（331）上均开设有若干第一匀流孔（3302），多个所述第一匀流片（331）以第一匀流孔（3302）一一对应的方式相互贴合叠加，所述第二匀流件（34）包括多个第二匀流片（341），多个所述第二匀流片（341）上均开设有若干第二匀流孔（3402），多个所述第二匀流片（341）以第二匀流孔（3402）一一对应的方式相互贴合叠加，并在第一匀流件（33）和第二匀流件（34）中分别形成多股细小的流体通道。

2.根据权利要求1所述的一种匀流套，其特征在于：所述匀流套还包括套于所述第一匀流件（33）和第二匀流件（34）外的连接件（31）、套于连接件（31）内部且位于第一匀流件（33）远离第二匀流件（34）一端的第一压环（32）、套于连接件（31）内部且位于第二匀流件（34）远离第一匀流件（33）一端的第二压环（35）。

3.根据权利要求2所述的一种匀流套，其特征在于：所述第一匀流件（33）、第二匀流件（34）、第一压环（32）以及第二压环（35）分别与连接件（31）过盈配合连接，所述连接件（31）设有第一压环（32）的一端设有第一密封圈（36），所述连接件（31）设有第二压环（35）的一端设有第二密封圈（37）。

4.根据权利要求2所述的一种匀流套，其特征在于：所述连接件（31）的内侧设有环形的限位凸台（312），第一匀流件（33）和第二匀流件（34）分别位于限位凸台（312）的两侧，所述限位凸台（312）的内侧、第一匀流件（33）和第二匀流件（34）之间形成匀流腔（311）。

5.根据权利要求4所述的一种匀流套，其特征在于：所述连接件（31）位于限位凸台（312）处的外壁上开设有环形的凹槽（3121），所述凹槽（3121）的底壁开设有通孔（3122），所述匀流腔（311）通过通孔（3122）与连接件（31）的外部相连通。

6.根据权利要求1所述的一种匀流套，其特征在于：所述第一匀流件（33）还包括若干第一固定件（332），每个第一匀流片（331）对应第一固定件（332）均开设有若干与第一固定件（332）数量相等的第一定位孔（3301），所述第二匀流件（34）还包括若干第二固定件（342），每个第二匀流片（341）对应第二固定件（342）均开设有若干与第二固定件（342）数量相等的第二定位孔（3401）。

7.一种装配有匀流套的流量计，包括主体（1）、设于主体（1）上的测量组件（2）以及设于主体（1）内的匀流套（3），其特征在于，所述匀流套（3）为如权利要求1-6任一项所述的匀流套（3）。

8.根据权利要求7所述的一种装配有匀流套的流量计，其特征在于：所述主体（1）包括连接壳（11）、设于连接壳（11）一端的第一接头（12）以及设于连接壳（11）另一端的第二接头（13），所述第一接头（12）内轴向贯通开设有通道一（121），所述第二接头（13）内轴向贯通开设有通道二（131），所述连接壳（11）内部开设有流体通道（111）以及与流体通道（111）相连通的内腔（112），所述流体通道（111）和内腔（112）将连接壳（11）内部轴向贯通，所述流体通道（111）远离内腔（112）的一侧和通道二（131）连通，所述流体通道（111）和通道二（131）相连处设有主流道密封圈（114），所述内腔（112）远离流体通道（111）的一侧和通道一（121）连通，所述连接壳（11）的内壁中径向开设有两个分流通道（113），两个所述分流通道（113）分别与内腔（112）连通。

9.根据权利要求8所述的一种装配有匀流套的流量计，其特征在于：所述测量组件（2）包括套壳（23）、设于套壳（23）内的传感器（22）以及两个分别设于传感器（22）两端的传感器密封圈（21），所述传感器（22）的两端分别与两个分流通道（113）连通，两个所述传感器密封圈（21）分别设于传感器（22）和两个分流通道（113）的相接处。

10.根据权利要求8所述的一种装配有匀流套的流量计，其特征在于：所述匀流套（3）设于内腔（112）内部且与内腔（112）过盈配合。

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