[發明專利]一種微流體驅動和計量一體化的方法

有效

• 申請號: 201510098375.0
• 申請日: 2015-03-05
• 公開（公告）號: CN104963845B
• 公開（公告）日: 2017-07-14
• 發明（設計）人: 杜鵬飛;代偉;何濤;武永燎;杜澤俊;張凱;凃程旭
• 申請（專利權）人: 中國計量學院
• 主分類號: F04B49/06
• 分類號: F04B49/06;F04B13/00;B81B7/02;B81C1/00
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所(普通合伙)33213
• 代理人: 吳秉中

1.一種微流體驅動和計量一體化的方法，應用ICEOF在微流體驅動的效應，給出T形微管道的設計，并基于微流體對應變式錳絲和可極化鉑金的影響，使微流體驅動部分和計量部分高度一體化，實現微流體的有效驅動和計量，同時結合外圍反饋控制電路，自動調節微流體流量；在T形微管道，垂直管道與平行管道交接處嵌入可極化性質的圓筒形套層，通過外加電場實現圓筒形套層的誘導電滲驅動；將應變式錳絲（7）嵌入到垂直管道與平行管道交接處的可極化性質的圓筒形套層中，基于流體對于應變式錳絲（7）的阻值變化實現流量實時監控；流量反饋控制的設計，根據流量和輸入電壓控制關系，經單片機處理輸出合理的電壓值，反饋到T型微泵出口處充當激勵電壓，實現對T型微泵輸出流量的反饋控制。

2.如權利要求1所述的微流體驅動和計量一體化的方法，其特征在于：所述的流體為無腐蝕性且粘性適中的中性液體。

3.如權利要求1所述的微流體驅動和計量一體化的方法，其特征在于：所述的圓筒形套層與應變式錳絲（7）為同軸設置，圓筒形套層與應變式錳絲（7）之間所形成的縫隙添加絕緣介質（8），應變式錳絲（7）與外圍導線連接，且套筒的徑向外側面靠近出口處斷面上鍍有特殊絕緣材料的薄膜。

4.如權利要求1所述的微流體驅動和計量一體化的方法，其特征在于：所述的圓筒形套層壁厚為0.008D～0.01D，所述的應變式錳絲（7）直徑為0.075D～0.85D，其中D表示圓筒的截面直徑。

5.如權利要求1所述的微流體驅動和計量一體化的方法，其特征在于：流量計量的設計部分，采用基于MEMS技術的應變式流量傳感器，通過傳感器電路獲得與通道流量呈確定函數關系的電壓信號U₁，并通過同相放大電路和單片機中的DA通道進行信號處理，獲得對應通道流量值Q，并通過LCD液晶顯示，實現流量計量。

6.如權利要求1所述的微流體驅動和計量一體化的方法，其特征在于：流量反饋控制部分，結合微通道中外加電壓值與輸出流量之間的關系和輸出流量與傳感器測量電壓值之間的關系，通過單片機的DA通道，調節輸出與所需流量值相對應的反饋電壓值，將該電壓值反饋到T型微泵的入口處作為激勵電壓，實現輸入電壓值的實時反饋控制，進而對T形微管道內的流場流速和流量進行控制，完成流量反饋控制。