[發明專利]一種流體微流量測量方法

無效

• 申請號: 200710041371.4
• 申請日: 2007-05-29
• 公開（公告）號: CN101055201A
• 公開（公告）日: 2007-10-17
• 發明（設計）人: 張祥民;陶芊;吳謙;紀杰
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: G01F1/00
• 分類號: G01F1/00;G01F1/704
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司
• 代理人: 陸飛;盛志范

技術領域

本發明屬于流體流量測量技術領域，具體涉及一種基于定容微通道的流體微流量測量的方法。

技術背景

微機電加工技術(MEMS)的進步極大地促進了分析儀器微型化的發展，國內外學者一致認為：今后整個分析儀器的發展方向主要是微型化、集成化，和在此基礎上的智能化。

微流控技術(Microfluidic)是二十世紀九十年代發展起來的一項高新技術，在分析儀器微型化、集成化方面有廣闊應用前景。在微流控領域如何準確測量流體流量是一項十分關鍵的技術。目前常用的流量測量方法按原理基本可以分為兩大類：1.基于熱傳導，通過測定熱在流體中的對流、傳導情況來測定量流量，需要熱源及溫度傳感器，如Van?Putten等在1974年報告了第一個基于熱傳導的硅微加工流量傳感器；2.基于壓力，通過測定管路中兩點壓差實現流量測量。這兩種測量技術都需要精密復雜的加工技術，且在微/納升級微流量測量方面精度不高，難以滿足微流控領域流體微流量測量的需求。

發明內容

本發明的目的在于提供一種操作方便的能準確測量流體微流量的方法。

本發明方法的基本思想是：通過測定為流體所推動的微通道內標簽在一定時間內移動的距離，根據微通道截面積經計算得到流量數據。

本發明提出的流體微流量(微升或納升級)的測量方法，具體步驟為：選取一定截面積的微通道，在其中加入可測量的標簽物；測量時，讓微通道內的流體推動標簽物在微通道內移動，測定一定時間內標簽物在微通道內移動的距離，根據微通道截面積數據，由下述公式即可計算流量數據：

??????????????????F＝S×L/t??????????????????????????????(1)

式中，F為流量，S為微通道橫截面面積，L為t時間內標簽物在微通道內移動的距離，t為針對流量F的測量時間。

本發明中，微通道的截面積在1×10^-10到1×10^-6m²的范圍內。

本發明中，可測量的標簽物可以選取汞、墨水或其他可被測量的物質。

本發明中，標簽物移動距離的測量可以采取人工的方法目測，也可以采取光學或電學儀器自動測量的方法。

本發明解決了流體微/納升級流量測量的問題，所設計的微流量測量裝置工藝簡單，成本低廉，測量精度高，在應用芯片實驗室、微柱高效液相色譜等手段進行生化分析、手性分離、神經科學、蛋白質及多肽分析的研究領域具有廣闊的應用前景。

附圖說明：

圖1是按實施例構建的流體微流量測量器結構示意圖。

圖中標號，1為規則地繞成緊密的螺旋狀的毛細管線圈，2為毛細管內汞柱，3為刻度尺，4為支撐平臺，5為兩通接口。

具體實施方式：

下面通過實施例進一步具體描述本發明，但不限于該實施例。

實施例：

1.選取內徑75μm的一段熔融石英毛細管，內壁用二氯甲烷洗凈并用氮氣吹干。

2.將該段毛細管規則地繞成緊密的螺旋狀，每圈長度39.70cm，在螺旋表面貼附刻度。

3.以去離子水注滿該毛細管，再注入1cm汞柱，之后再注入去離子水封住這段汞，并保證三者之間無氣泡。

4.將該流量計通過兩通接頭與微流液相色譜色譜柱末端相連，通過測定一定時間內汞柱在微通道內移動的距離，結合微通道截面積數據，經下述公式計算可得流量數據：

????????????????F＝S×L/t????????????????????????(1)

式中，F為流量，S＝4.4×10^-9m²，L為t時間內標簽物在微通道內移動的距離，t為針對流量F的測量時間。