[實用新型]一體化微流體控制系統

有效

• 申請號: 201320629619.X
• 申請日: 2013-10-14
• 公開（公告）號: CN203520202U
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 徐云鵬;燕春暉
• 申請（專利權）人: 徐云鵬
• 主分類號: G05D27/00
• 分類號: G05D27/00;B01J19/00;B01L3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種微流控制結構系統的控制系統，屬于微機械系統設計領域。

背景技術

業內人士都知道電潤濕是一種微流體現象，它已經開始廣泛地被用作各種流體及電光設備的驅動機制；電潤濕是指通過改變液滴與絕緣基板之間電壓，來改變液滴在基板上的潤濕性，即改變接觸角，使液滴發生形變、位移的現象。所謂潤濕是指固體表面的一種流體被另一種流體所取代的過程。液體在固體表面能鋪展，固液接觸面有擴大的趨勢，即液體對固體表面的附著力大于其內聚力，就是潤濕。液體在固體表面不能鋪展，接觸面有收縮成球形的趨勢，就是不潤濕，不潤濕就是液體對固體表面的附著力小于其內聚力?？顾砻娴臐駶櫺Ч梢允褂秒妷簛砀淖儯ü拭姖櫇瘢?，令表面變得更親水（濕潤）。由于原先抗水的表面現在變得更吸水，油層不得不改變其形式。這種界面屬性控制是電潤濕應用的基礎。而微流控芯片技術是把生物、化學、醫學分析過程的樣品制備、反應、分離、檢測等基本操作單元集成到一塊微米尺度的芯片上，自動完成分析全過程。由于它在生物、化學、醫學等領域的巨大潛力，已經發展成為一個生物、化學、醫學、流體、電子、材料、機械等學科交叉的嶄新研究領域。報告介紹微流控芯片技術領域國際最新發展，結合報告人多年微流控芯片研發成果，介紹一套完整而獨特的芯片制造工藝技術，以及多種不同應用的微芯片。

中國專利號：2009100286968的專利，其闡述了一種新型的微流控制結構，該結構利用電潤濕的基本原理，通過控制介質厚度的空間梯度，形成潤濕性的空間梯度，從而實現了微流體流動方向和流動速度的控制。其實施方式是在結構的導電襯底上設有介質層，在介質層上設有疏液層，在疏液層上的兩側設有兩側障壁，在兩側障壁上設有頂端障壁；由疏液層、兩側障壁、頂端障壁之間的空間構成流動腔體，微流體位于流動腔體中；介質層的厚度沿著微流體的流動方向逐漸遞減。當微流體流過腔體時，微流體通過兩側障壁或者頂端障壁作為電極施加電壓。

其專利的核心通過控制介質厚度，使得液體受重力而由高往低流；因此介質的厚度直接影響了微流的速度、從而影響了潤濕性。但是該實用新型其介質厚度變化值為恒定，因此其控制微流的速度為一個定值；而對于一塊微流控制芯片，其測驗的液體是粘度都有所不同，因此這種固定梯度的介質過于呆板，應用不廣、適用范圍過小的弊端。而且更有一個致命的弊端是其必須保證在使用微流芯片時，其夾持平面為水平面，不然其梯度的介質達不到控制流動速度和方向的目的。

發明內容

為了克服目前通過固定介質來控制形成潤濕性的空間梯度，從而實現微流體流動方向和流動速度的控制的缺點和不足，本實用新型的目的在于提供一種微流控制芯片三維空間位置可控制，從而間接的實現了介質厚度可變的目的。

本實用新型解決其技術問題采用的技術方案是：一體化微流體控制系統，其構造主要包括：控制臺板、臺板撐腳、水平調試盤、球體液囊、水平液泡器、導軌、夾持桿、夾扣板、手搖柄、微流芯片、液壓管、液壓膛、液壓腔、活塞、螺紋盤、螺桿、液體膛刻度、左上微調轉盤、左下微調轉盤、右上微調轉盤、右下微調轉盤、卡簧，所述的控制臺板四角處設有四個臺板撐腳，臺板撐腳內設有水平調試盤；控制臺板上設有一對導軌，導軌上架立有一夾持桿，夾持桿上鉸接有夾扣板；控制臺板一處設有水平液泡器；

所述的控制臺板分兩層面板，在兩層的中間位置的四角處各設有球體液囊；球體液囊通過液壓管與液壓膛相貫通；液壓膛與液壓腔通過一對卡簧相隔開；液壓膛內設有活塞，活塞一端連接有螺桿，螺桿上設有螺紋盤；液壓膛的外壁上設有液體膛刻度；

所述的四個球體液囊與其對應的設置有左上微調轉盤、左下微調轉盤、右上微調轉盤、右下微調轉盤四個微調轉盤；四個微調轉盤分別通過螺桿的一端相鉸接；四個微調轉盤上設有旋鈕、指針、刻度。

上述的液壓管為剛性管。

上述的螺紋盤其每條螺紋間距為17~22圈/厘米。

上述的控制臺板其兩層面板的間距為0.8cm~2cm。

上述的夾持桿一端還鉸接有手搖柄。

本實用新型具有的有益效果是：通過夾持微流芯片于控制臺板上，然后將其從三維上四個方向調整其水平面的適應性高低，從而實現微流體流動方向和流動速度的控制；水平面調整精度達到了百分之七~十五每厘米的精度，該種精度達到了控制毛細管的要求；通過前期控制臺板的水平調試控制，排除了外界對測試過程中水平面位置是否準確的影響；通過帶有旋鈕、指針、刻度的微調轉盤的調試實現了水平面傾斜位置可視化。

附圖說明

圖1為本實用新型一體化微流體控制系統整體構成示意圖。