基于流体动力学原理的无源恒流装置制造方法
基于流体动力学原理的无源恒流装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种基于流体动力学原理的无源恒流装置，用于流体在管道输运、计量、仪器测量等过程中的恒定流量控制，流体的流量可以借助于本发明装置的自反馈和调节机制保持恒定。流体在管道输运、计量、仪器测量等过程中经常需要稳流或恒流控制。现有的稳流装置如传统机械式稳流设备，借助机电部件反馈控制，结构复杂、体积大，部件的老化容易引起失效；精密的质量流量控制器价格昂贵，处理流体量小，多用于测量过程，在部分生产环节并不适用。本发明的内容是基于流体动力学原理，研制结构简洁的稳流、恒流装置，简化控制环节，降低成本，提高可靠性。基于流体动力学原理的无源恒流装置，由流体本身驱动，无需传感器和外部能源。
【专利说明】基于流体动力学原理的无源恒流装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种基于流体动力学原理的无源恒流装置，用于流体在管道输运、计 量、仪器测量等过程中的恒定流量控制。在流体管路中接入本发明装置后，流体的流量可以 借助于本发明装置的自我反馈及调节机制保持恒定，借以实现流体流量的稳流恒流。
【背景技术】
[0002] 流体在管道输运、计量、仪器测量等过程中经常需要稳流或恒流控制。现有的稳流 装置如传统机械式稳流设备，借助机电部件反馈控制，结构复杂、体积大，部件的老化容易 引起失效；精密的质量流量控制器价格昂贵，处理流体量小，多用于测量过程，在部分生产 环节并不适用。
【发明内容】
[0003] 本发明的内容是基于流体动力学原理，研制结构简洁的稳流、恒流装置，简化控制 环节，降低成本，提高可靠性。基于流体动力学原理的无源恒流装置，由流体本身驱动，无需 传感器和外部能源。
[0004] 本发明由转子（1)、弹性密封圈（2)、后流体室（3)、旋流片（4)、前流体室（5)组成。
[0005] 流体由前流体室（5)导入，通过前流体室（5)与转子之间的缝隙进入旋流片（4)， 形成旋转的上升流体，旋转的上升流体推动转子（1)提升，在转子（1)和旋流片（4)之间形 成一个缝隙，流体经过这个缝隙进入后流体室（3)，然后流体经后流体室（3)导出。
[0006] 转子（1)的受力平衡中，垂直方向的受力为转子的重力和流体的动压转换造成的 冲力，当这两个力均衡时，转子在垂直方向稳定在一个相应的位置，当各种原因引起流量增 大时，转子（1)受到的流体冲力会相应增大，推动转子（1)向上提升，这一过程导致前流体 室（5)与转子之间的缝隙减小，增大了流体的流动阻力，导致流体流量减小，使得转子（1) 下降，从而保持流量的恒定。
[0007] 旋流片（4)形成的旋转流体一方面在垂直方向作为反馈取压因素，径向的旋转形 成的转动惯量保障转子平稳悬浮。
[0008] 设定流体体积流量为Q、在坚直方向上在截面0-0流体的流通截面为S0、在坚直方 向上截面1-1的流通截面积为S1、转子（1)的重量为W，流体的密度为P，在转子（1)处于 浮动状态时受到的坚直方向受到的流体的冲力为：
【权利要求】
1. 一种基于流体动力学原理的无源恒流装置，其特征是由转子（1)、弹性密封圈（2)、 后流体室（3 )、旋流片（4 )、前流体室（5 )组成。
2. 根据权利要求书1所述，其特征是流体由前流体室（5)导入，通过前流体室（5)与转 子之间的缝隙进入旋流片（4)，形成旋转的上升流体，旋转的上升流体推动转子（1)提升， 在转子（1)和旋流片（4)之间形成一个缝隙，流体经过这个缝隙进入后流体室（3)，然后流 体经后流体室（3)导出。
3. 根据权利要求书1所述，其特征是转子（1)的受力平衡中，垂直方向的受力为转子的 重力和流体的动压转换造成的冲力，当这两个力均衡时，转子在垂直方向稳定在一个相应 的位置，当各种原因引起流量增大时，转子（1)受到的流体冲力会相应增大，推动转子（1) 向上提升，这一过程导致前流体室（5)与转子之间的缝隙减小，增大了流体的流动阻力，导 致流体流量减小，使得转子（1)下降，从而保持流量的恒定。
4. 根据权利要求书1所述，其特征是旋流片（4)形成的旋转流体一方面在垂直方向作 为反馈取压因素，径向的旋转形成的转动惯量保障转子平稳悬浮。
5. 根据权利要求书1所述，其特征是在本发明装置中前流体室（5)和后流体室（3)之 间采用细牙螺纹连接，通过前流体室（5)和后流体室（3)之间结合的紧密度可调整缝隙的 大小，从而设定本装置的恒定流量。
6. 根据权利要求书1所述，其特征是在不需要恒定流量设置的场合，在前流体室（5)和 旋流片（4)之间采用硬质垫片调整导流体缝隙，或将前流体室（5)和后流体室（3)焊接在一 起，这样可以将本发明装置制作成系列固定流量的恒流、稳流装置。
7. 根据权利要求书1所述，其特征是全部构件均采用耐高温、耐腐蚀材料，整个装置即 可在高温或腐蚀性条件下工作。
【文档编号】G05D7/01GK104281162SQ201310281646
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2013年7月7日 优先权日:2013年7月7日
【发明者】尉士民, 熊俊 申请人:深圳市世纪龙晟科技发展有限公司
【专利摘要】本发明涉及一种基于流体动力学原理的无源恒流装置，用于流体在管道输运、计量、仪器测量等过程中的恒定流量控制，流体的流量可以借助于本发明装置的自反馈和调节机制保持恒定。流体在管道输运、计量、仪器测量等过程中经常需要稳流或恒流控制。现有的稳流装置如传统机械式稳流设备，借助机电部件反馈控制，结构复杂、体积大，部件的老化容易引起失效；精密的质量流量控制器价格昂贵，处理流体量小，多用于测量过程，在部分生产环节并不适用。本发明的内容是基于流体动力学原理，研制结构简洁的稳流、恒流装置，简化控制环节，降低成本，提高可靠性。基于流体动力学原理的无源恒流装置，由流体本身驱动，无需传感器和外部能源。
【专利说明】基于流体动力学原理的无源恒流装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种基于流体动力学原理的无源恒流装置，用于流体在管道输运、计 量、仪器测量等过程中的恒定流量控制。在流体管路中接入本发明装置后，流体的流量可以 借助于本发明装置的自我反馈及调节机制保持恒定，借以实现流体流量的稳流恒流。
【背景技术】
[0002] 流体在管道输运、计量、仪器测量等过程中经常需要稳流或恒流控制。现有的稳流 装置如传统机械式稳流设备，借助机电部件反馈控制，结构复杂、体积大，部件的老化容易 引起失效；精密的质量流量控制器价格昂贵，处理流体量小，多用于测量过程，在部分生产 环节并不适用。
【发明内容】
[0003] 本发明的内容是基于流体动力学原理，研制结构简洁的稳流、恒流装置，简化控制 环节，降低成本，提高可靠性。基于流体动力学原理的无源恒流装置，由流体本身驱动，无需 传感器和外部能源。
[0004] 本发明由转子（1)、弹性密封圈（2)、后流体室（3)、旋流片（4)、前流体室（5)组成。
[0005] 流体由前流体室（5)导入，通过前流体室（5)与转子之间的缝隙进入旋流片（4)， 形成旋转的上升流体，旋转的上升流体推动转子（1)提升，在转子（1)和旋流片（4)之间形 成一个缝隙，流体经过这个缝隙进入后流体室（3)，然后流体经后流体室（3)导出。
[0006] 转子（1)的受力平衡中，垂直方向的受力为转子的重力和流体的动压转换造成的 冲力，当这两个力均衡时，转子在垂直方向稳定在一个相应的位置，当各种原因引起流量增 大时，转子（1)受到的流体冲力会相应增大，推动转子（1)向上提升，这一过程导致前流体 室（5)与转子之间的缝隙减小，增大了流体的流动阻力，导致流体流量减小，使得转子（1) 下降，从而保持流量的恒定。
[0007] 旋流片（4)形成的旋转流体一方面在垂直方向作为反馈取压因素，径向的旋转形 成的转动惯量保障转子平稳悬浮。
[0008] 设定流体体积流量为Q、在坚直方向上在截面0-0流体的流通截面为S0、在坚直方 向上截面1-1的流通截面积为S1、转子（1)的重量为W，流体的密度为P，在转子（1)处于 浮动状态时受到的坚直方向受到的流体的冲力为：
【权利要求】
1. 一种基于流体动力学原理的无源恒流装置，其特征是由转子（1)、弹性密封圈（2)、 后流体室（3 )、旋流片（4 )、前流体室（5 )组成。
2. 根据权利要求书1所述，其特征是流体由前流体室（5)导入，通过前流体室（5)与转 子之间的缝隙进入旋流片（4)，形成旋转的上升流体，旋转的上升流体推动转子（1)提升， 在转子（1)和旋流片（4)之间形成一个缝隙，流体经过这个缝隙进入后流体室（3)，然后流 体经后流体室（3)导出。
3. 根据权利要求书1所述，其特征是转子（1)的受力平衡中，垂直方向的受力为转子的 重力和流体的动压转换造成的冲力，当这两个力均衡时，转子在垂直方向稳定在一个相应 的位置，当各种原因引起流量增大时，转子（1)受到的流体冲力会相应增大，推动转子（1) 向上提升，这一过程导致前流体室（5)与转子之间的缝隙减小，增大了流体的流动阻力，导 致流体流量减小，使得转子（1)下降，从而保持流量的恒定。
4. 根据权利要求书1所述，其特征是旋流片（4)形成的旋转流体一方面在垂直方向作 为反馈取压因素，径向的旋转形成的转动惯量保障转子平稳悬浮。
5. 根据权利要求书1所述，其特征是在本发明装置中前流体室（5)和后流体室（3)之 间采用细牙螺纹连接，通过前流体室（5)和后流体室（3)之间结合的紧密度可调整缝隙的 大小，从而设定本装置的恒定流量。
6. 根据权利要求书1所述，其特征是在不需要恒定流量设置的场合，在前流体室（5)和 旋流片（4)之间采用硬质垫片调整导流体缝隙，或将前流体室（5)和后流体室（3)焊接在一 起，这样可以将本发明装置制作成系列固定流量的恒流、稳流装置。
7. 根据权利要求书1所述，其特征是全部构件均采用耐高温、耐腐蚀材料，整个装置即 可在高温或腐蚀性条件下工作。
【文档编号】G05D7/01GK104281162SQ201310281646
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2013年7月7日 优先权日:2013年7月7日
【发明者】尉士民, 熊俊 申请人:深圳市世纪龙晟科技发展有限公司
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