(19)中华人民共和国国家知识产权局
(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201822170322.7
(22)申请日 2018.12.24
(73)专利权人 西北工业大学
地址 710072 陕西省西安市友谊西路127号
(72)发明人 王筱庐 陈玉春 蒋宇翔
(74)专利代理机构 兰州振华专利代理有限责任
公司 62102
代理人 张瑾
(51)Int.Cl.
G01F 1/34(2006.01)
(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利
(54)实用新型名称
(57)摘要
本实用新型涉及流量测量领域。一种小型层
盖板与下盖板之间夹设有层流板，在层流板上设
板连接为一体；在上盖板上设有与流道通孔相连
通的进口通道和出口通道，所述的进口通道，流
道通孔及出口通道形成层流流道。本实用新型设
计的小流量层流元件，上盖板，层流板，隔板和下
盖板，加工难度低，加工成本低，并且工艺稳定。
此外可以通过增减层流板的数量和调整层流流
道的尺寸均可以调整适应流量。本实用新型设计
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。权利要求书1页 说明书3页 附图3页CN 209027593 U 2019.06.25
C N 209027593
U
1.一种小型层流元件，其特征在于，包括上盖板、下盖板，在上盖板与下盖板之间夹设有层流板，在层流板上设有至少一个流道通孔；所述的上、下盖板及层流板连接为一体；在上盖板上设有与流道通孔相连通的进口通道和出口通道，所述的进口通道，流道通孔及出口通道形成层流流道。
2.如权利要求1所述的小型层流元件，其特征在于，所述的上盖板和层流板上设有对应的连接通孔，在下盖板上设有与连接通孔连通的螺栓孔，紧固件穿设在所述的连接通孔内，并与下盖板上的螺栓孔旋紧连接。
3.如权利要求1所述的小型层流元件，其特征在于，所述的层流板设有至少两个，两个层流板之间至少设有一层隔板，与所述层流板的流道通孔两端部对应的隔板上设有连通孔；所述的上盖板、层流板、隔板及下盖板连接为一体；所述进口通道，层流板上的流道通孔、隔板上的连通孔及出口通道形成至少两条层流流道。
4.如权利要求3所述的小型层流元件，其特征在于，所述的层流板和隔板交替设置在上盖板与下盖板之间，并控制层流板的数量小于等于4片，用以调整所述小型层流元件对应的流量。
5.如权利要求3所述的小型层流元件，其特征在于，所述的上盖板、层流板及隔板上设有对应的连接通孔，在下盖板上设有与连接通孔连通的螺栓孔，紧固件穿设在所述的连接通孔内，并与下盖板上的螺栓孔旋紧连接。
6.如权利要求1至5任一所述的小型层流元件，其特征在于，所述的层流板的厚度小于等于0.2mm，在层流板上的流道通孔为长条状，流道通孔的长度大于等于5mm，流道通孔的宽度小于2mm，层流板对应的流量和流道通孔的截面积成正比。
7.如权利要求6所述的小型层流元件，其特征在于，所述流道通孔的两端部呈半圆状，且设置在层流板的中央位置。
8.如权利要求1至5任一所述的小型层流元件，其特征在于，所述的上、下盖板为不锈钢板，上、下盖板的面积与所述的层流板面积对应设置。
9.如权利要求1至5任一所述的小型层流元件，其特征在于，所述上盖板的两端分别开设有L形进口通道和L形出口通道，所述进口通道与出口通道分别与所述层流板的流道通孔两端部连通。
10.如权利要求1至5任一所述的小型层流元件，其特征在于，所述的层流板为不锈钢板。
权 利 要 求 书1/1页CN 209027593 U
小型层流元件
技术领域
[0001]本实用新型涉及流量测量领域。
背景技术
[0002]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。
[0003]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。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。[0004]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。采用波纹板和不锈钢圆棒堆叠形成间隙则更难制出小流量的层流元件。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、工艺不稳定等问题。
发明内容
[0005]本实用新型的目的在于避免现有技术的不足提供一种结构合理，成本低，加工难度小，使用稳定
的小型层流元件。
[0006]为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：一种小型层流元件，其特征在于，包括上盖板、下盖板，在上盖板与下盖板之间夹设有层流板，在层流板上设有至少一个流道通孔；所述的上、下盖板及层流板连接为一体；在上盖板上设有与流道通孔相连通的进口通道和出口通道，所述的进口通道，流道通孔及出口通道形成层流流道。
[0007]进一步的，所述的上盖板和层流板上设有对应的连接通孔，在下盖板上设有与连接通孔连通的螺栓孔，紧固件穿设在所述的连接通孔内，并与下盖板上的螺栓孔旋紧连接。[0008]进一步的，所述的层流板设有至少两个，两个层流板之间至少设有一层隔板，与所述层流板的流道通孔两端部对应的隔板上设有连通孔；所述的上盖板、层流板、隔板及下盖板连接为一体；所述进口通道，层流板上的流道通孔、隔板上的连通孔及出口通道形成至少
[0009]进一步的，所述的层流板和隔板交替设置在上盖板与下盖板之间，并控制层流板的数量小于等于4片，用以调整所述小型层流元件对应的流量。
[0010]进一步的，所述的上盖板、层流板及隔板上设有对应的连接通孔，在下盖板上设有与连接通孔连通的螺栓孔，紧固件穿设在所述的连接通孔内，并与下盖板上的螺栓孔旋紧连接。
[0011]进一步的，所述的层流板的厚度小于等于0.2mm，在层流板上的流道通孔为长条状，流道通孔的长度大于等于5mm，流道通孔的宽度小于2mm，层流板对应的流量和流道通孔的截面积成正比，即为不同大小的流道通孔对应不同的层流流量。
[0012]进一步的，所述流道通孔的两端部呈半圆状，且设置在层流板的中央位置。[0013]进一步的，所述的上、下盖板为不锈钢板，上、下盖板的面积与所述的层流板面积对应设置。
[0014]进一步的，所述上盖板的两端分别开设有L形进口通道和L形出口通道，所述进口通道与出口通道分别与所述层流板的流道通孔两端部连通。
[0015]进一步的，所述的层流板为不锈钢板。
[0016]本实用新型的有益效果是：本实用新型设计的小流量层流元件，上盖板，层流板，隔板和下盖板，加工难度低，加工成本低，并且工艺稳定。此外可以通过增减层流板的数量和调整层流流道的尺寸均可以调整适应流量。本实用新型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。
附图说明
[0017]图1是本实用新型实施例1的剖视结构示意图；
[0018]图2是本实用新型上盖板结构示意图；
[0019]图3是本实用新型层流板盖板结构示意图；
[0020]图4是本实用新型隔板结构示意图；
[0021]图5是本实用新型下盖板结构示意图；
[0022]图6为本实用新型实施例3的剖视结构示意图；
[0023]图7为本实用新型实施例4的剖视结构示意图。
具体实施方式
[0024]以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
[0025]实施例1，如图1-5所示，一种小型层流元件，包括上盖板1、下盖板5，在上盖板1与下盖板5之间夹设有第一层流板2，在第一层流板2上设有流道通孔；还包括第二层流板4，第一层流板2和第二层流板4之间设有一层隔板3，与所述第一层流板2和第二层流板4的流道通孔两端部对应的隔板3上设有第一连
通孔8和第二连通孔9；所述的上盖板1、第一层流板2和第二层流板4、隔板3及下盖板5连接为一体；在上盖板1上设有与第一层流板2和第二层流板4的流道通孔相连通的进口通道6和出口通道7，所述进口通道6，第一层流板2和第二层流板4形成的流道通孔、第一连通孔8和第二连通孔9及出口通道7形成第一层流流道10和第二
[0026]所述的上盖板1上设有第一连接通孔13，第一层流板2和第二层流板4上设有第二连接通孔14，隔板3上设有第三连接通孔15，下盖板上设有螺栓孔16，第一连接通孔13、第二连接通孔14，第三连接通孔15，螺栓孔16对应设置，紧固件12穿设在所述的第一连接通孔13、第二连接通孔14，第三连接通孔15内，并与下盖板上的螺栓孔16旋紧连接。
[0027]所述的第一层流板2和第二层流板4为不锈钢板，所述的第一层流板2和第二层流板4的厚度小于等于0.2mm，在第一层流板2和第二层流板4上的流道通孔为长条状，流道通孔的长度大于等于5mm，流道通孔的宽度小于2mm，层流板对应的流量和流道通孔的截面积成正比。所述流道通孔的两端部呈半圆状，且分别设置在第一层流板2和第二层流板4的中央位置。所述的上盖板1、下盖板5为不锈钢板，上盖板1、下盖板5的面积与所述的第一层流板2和第二层流板4面积对应设置。所述上盖板1的两端分别开设有L形进口通道6和L形出口通道7，所述进口通道6与出口通道7分别与第一层流板2和第二层流板4的流道通孔两端部连通。
[0028]实施例2，与实施例1相同，不同的是：所述第一层流板2的厚度为0.1mm，层流板长为20mm、层流板宽为8mm，层流板的面积为160mm2。第二层流板4与第一层流板2相同，所述第一层流板2和第二层流板4的流道通孔为长条状，流道通孔长度大于等于5mm，且小于层流板的长度，流道通孔宽度为2mm，流道通孔的截面积尺寸为0.2mm，第一层流板2和第二层流板4所对应的流量为0.5L/min，不同大小的流道通孔对应不同的层流流量；在所述隔板3上设有的连通孔直径为2mm。所述第一层流板2的流道通孔的两端部呈半圆状，且设置在第一层流板2的中央位置，第二层流板4的流道通孔设置与第一层流板2相同。所述的上盖板1为不锈钢板，上盖板1的厚度为8mm，所述下盖板5为不锈钢板，下盖板的厚度为3mm，上盖板1、下盖板5的面积与所述的第一层流板2和第二层流板4面积对应设置，均为160mm2。
[0029]实施例3：如图6所示，与实施例1相同，不同的是：包括上盖板1、下盖板5，在上盖板1与下盖板5之间夹设有层流板2，在层流板2上设有一个流道通孔；所述的上盖板1、下盖板5及层流板3连接为一体；在上盖板1上设有与流道通孔相连通的进口通道6和出口通道7，所述的进口通道6，层流板2的流道通孔及出口通道7形成一层层流流道10。本实施例流道通孔尺寸与实施例1一致，则层流板2对应流量为0.25L/min
[0030]实施例3：与实施例1相同，不同的是：所述的层流板2和隔板3交替设置在上盖板1与下盖板5之间，所述层流板的数量为3片。本实施例流道通孔尺寸与和实施例1一致，则3片层流板对应流量为1L/min。
[0031]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
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