[發明專利]一種微流道壓力傳感器

有效

• 申請號: 201410116547.8
• 申請日: 2014-03-26
• 公開（公告）號: CN104949789B
• 公開（公告）日: 2017-10-31
• 發明（設計）人: 桂林;牛波;高猛
• 申請（專利權）人: 中國科學院理化技術研究所
• 主分類號: G01L9/12
• 分類號: G01L9/12
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司11002
• 代理人: 李迪

技術領域

本發明涉及微流道壓力檢測技術領域，更具體涉及一種微流道壓力傳感器。

背景技術

微電容壓力傳感器是微流控系統中檢測微流體壓力的重要元器件，是微米尺度甚至更小尺度流道內壓力檢測的器件。流道內流體壓力檢測一般分為接觸式和非接觸式，兩者主要區別在于測量元件是否與被測量流體接觸。接觸式壓力測量方法是在被測點安裝壓力傳感器，感應壓力的元件直接與被測介質相接觸，把壓力值轉換成電信號并與現場相適應的方式向外傳輸信號，可以直接簡單感受到壓力的變化，但其弊端也很明顯：一方面由于測量元件和流體接觸，使得傳感器會對流體的流動造成影響，特別是對于微納尺度下的流道更為明顯，另一方面接觸式傳感器會對流道進行改裝，給制造工藝增加難度增加制作成本；非接觸式壓力傳感器的有位移式傳感器、電容傳感器，其工作原理是，在液體壓力作用下流道徑向產生彈性變形，通過檢測外部微小變形量即可計算出管道內部流體壓力；非接觸式還有超聲波壓力檢測傳感器，其檢測原理是通過超聲波儀探頭產生和發射高頻超聲波到待檢測液壓系統中，利用超聲波在同一均勻介質中按恒速直線傳播，而從一種介質傳播到另一介質時，它會產生反射和折射的原理，再用探頭接收這些反射、折射的超聲波到超聲儀，由超聲儀放大顯示在超聲顯示屏上，缺點是微納尺度下的信號太小，容易受到干擾，精確性太差。

總之，現有技術對微流道的壓力檢測存精確性差、影響微流道內液體流動的技術缺陷。

發明內容

（一）要解決的技術問題

本發明要解決的技術問題是如何提高微流道壓力檢測的精確度，同時不影響微流道內液體的流動。

（二）技術方案

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種微流道壓力傳感器，所述微流道壓力傳感器包括被測流體旁支微流道1、微小電容信號測量電路2、液態微電極流道3；其中所述被測流體旁支微流道1為流體流道7開出的旁支或為所述流體流道7；所述被測流體旁支微流道1有微流道檢測段4；所述液態微電極流道3有液態微電極入口5和液態微電極出口6；

所述微流道檢測段4的兩側對稱布置兩個液態微電極流道3即第一液態微電極流道和第二液態微電極流道，所述微小電容信號測量電路2的一端連接所述第一液態微電極流道的液態微電極入口5和液態微電極出口6，其另一端連接第二液態微電極流道的液態微電極入口5和液態微電極出口6。

優選地，所述微流道檢測段4呈∪形和∩形交替的褶皺。

優選地，所述被測流體旁支微流道1為流體流道7開出的旁支時，所述微流道檢測段4位于所述被測流體旁支微流道1的遠離所述流體流道7的一端；所述被測流體旁支微流道1為流體流道7時，所述微流道檢測段4為所述流體流道7自身的一段流體流道。

優選地，所述液態微電極流道3在遠離所述微流道檢測段4的兩端分別設置液態微電極入口5和液態微電極出口6。

優選地，所述液態微電極流道3灌注室溫條件下呈液態的汞或者鎵基合金。

優選地，所述被測流體旁支微流道1、液態微電極流道3、流體流道7均集成于微流控芯片上。

優選地，所述微流控芯片為有彈性的柔性材料。

（三）有益效果

本發明提供了一種微流道壓力傳感器，通過在被測流體旁支微流道兩側形成液態微電極來進行流體流道內的壓力檢測，能夠滿足微尺度條件下的檢測，降低干擾，使檢測信號精度更高；由于本發明的傳感器是非接觸式的，其對流體的流動沒有任何影響，可以進行無損檢測。另外，本發明中液態微電極流道和被測流體旁支微流道可以用微加工方法同時一次形成，大大簡化了傳感器的制作難度，提高了可集成化程度，成本低廉。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是根據本發明的一個較佳實施例的一種微流道壓力傳感器的結構示意圖；

圖2是根據本發明的另一個較佳實施例的一種微流道壓力傳感器的結構示意圖。

圖例說明：

1、被測流體旁支微流道；2、微小電容信號測量電路；3、液態微電極流道；4、微流道檢測段；5、液態微電極入口；6、液態微電極出口；7、流體流道。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發明，但不能用來限制本發明的范圍。