[發明專利]基于連通器原理的微流體慣性開關

在審

• 申請號: 201410796734.5
• 申請日: 2014-12-19
• 公開（公告）號: CN104465215A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 聶偉榮;黃劉;唐志成
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: H01H35/14
• 分類號: H01H35/14
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 朱顯國

技術領域

本發明屬于開關技術領域，具體涉及一種基于連通器原理的微流體慣性開關。

背景技術

現有技術中的微流體慣性開關一般是通過工作流體與接觸電極接觸使開關導通，或者利用工作流體的介電常數差異來改變電極間的電容，并連接外部分辨電路來輸出開關信號。目前出現的微流體慣性開關多為直線式結構，即整個工作流體的運動方向與開關的敏感方向相同，工作流體在運動過程中無法得到可靠的防止工作流體分離的壓力作用。當所受慣性過載較大時，工作流體即發生分離，所以以往的微流體慣性開關不能實現較大的導通閾值。

發明內容

本發明解決的問題是，解決了當所受慣性過載較大時，工作流體發生分離，導致開關不能實現較大導通閥值的情況。

為了解決上述技術問題，本發明提出一種基于連通器原理的微流體慣性開關，包括蓋板、基板和電極，所述基板的底面上開有兩個U型微槽，兩個U型微槽至少一個端部相連通，

蓋板的上表面附著有一對電極，蓋板的上表面與基板的底面密封連接，基板底面上開有的U型微槽與蓋板之間圍成的腔體構成微通道，兩個U型微槽端部連接處構成毛細閥，毛細閥將微通道分為兩部分，

一側微通道內填充有導電溶液，另一側沒有填充導電溶液的微通道內伸入一對電極，電極伸入的一側微通道內抽為真空或沖入空氣。

基板底部開有的兩個U型微槽的兩對端部分別連通，電極伸入的一側微通道內充入空氣。

基板底部開有的兩個U型微槽的只有一對端部連通，電極伸入的一側微通道內抽為真空。

兩個U型微槽端部連接處構成的兩個毛細閥在其敏感方向上有高度差，距離電極近的毛細閥的高度比遠離電極的毛細閥的高度低。

導電溶液為無毒導電溶液。

本發明與現有技術相比，其顯著優點在于：

(1)本發明一種基于連通器原理的微流體慣性開關采用連通器原理，有效的克服以往的微流體慣性開關受高慣性過載作用時，工作流體易分離的缺點，可以使微流體慣性開關獲得更高的加速度閾值。

(2)本發明一種基于連通器原理的微流體慣性開關結構簡單，易于制造，且成本低。

(3)本發明一種基于連通器原理的微流體慣性開關采用無毒導電溶液，有效降低污染。

附圖說明

圖1是本發明一種基于連通器原理的微流體慣性開關的主視圖。

圖2是本發明一種基于連通器原理的微流體慣性開關的B-B面剖視圖。

圖3是本發明一種基于連通器原理的微流體慣性開關的A-A面剖視圖。

具體實施方式

實施例1：

如圖1所示，一種基于連通器原理的微流體慣性開關，由蓋板1、基板2和電極3構成，基板2的底面上開有兩個U型微槽，兩個U型微槽的兩對端部分別連通，兩個U型槽的兩對端部連通處的槽徑減小，蓋板1的上表面附著有一對電極3，蓋板1的上表面與基板2的底面密封連接，基板2底面上開有的U型槽與蓋板1之間圍成的腔體構成微通道，兩個U型微槽端部連接處構成毛細閥，兩個毛細閥在其敏感方向上有高度差，毛細閥將微通道分為兩部分，一側微通道內填充有無毒導電溶液4，另一側沒有填充導電溶液4的微通道內伸入一對電極，電極伸入的一側微通道內充入空氣。

當慣性開關受其敏感方向慣性載荷作用時，無毒的導電溶液會流過毛細閥流入伸入電極一側的微通道內，與電極接觸，使開關導通。

蓋板1的上表面附著的一對電極3的制作工藝為：

第一步：在蓋板上表面濺射一層金屬Au。

第二步：在金屬Au涂層上旋涂一層光刻膠。

第三步：使用光刻技術在蓋板的光刻膠涂層上雕刻出電極結構。

第四步：使用顯影技術去除蓋板上電極結構以外的光刻膠涂層。

第五步：使用王水刻蝕除蓋板上電極結構以外的金屬Au涂層。

第六步：煮膠去除電極結構上的光刻膠涂層。

實施例2：

一種基于連通器原理的微流體慣性開關，由蓋板1、基板2和電極3構成，基板2的底面上開有兩個U型微槽，兩個U型微槽的一對端部連通，另一對端部分離，兩個U型槽的連通處的端部槽徑減小，蓋板1的上表面附著有一對電極3，蓋板1的上表面與基板2的底面密封連接，基板2底面上開有的U型槽與蓋板1之間圍成的腔體構成微通道，兩個U型微槽端部連接處構成毛細閥，毛細閥將微通道分為兩部分，一側微通道內填充有無毒導電溶液4，另一側沒有填充導電溶液4的微通道內伸入一對電極，電極設置的位置靠近毛細閥，電極伸入的一側微通道內抽成真空。