[發(fā)明專利]一種以雙蠕動泵體系為核心的微流控氨氮監(jiān)測流路體系

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201811422955.0
• 申請日: 2018-11-27
• 公開（公告）號: CN109297917A
• 公開（公告）日: 2019-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱堅磊;曾令春;孫世燁;張健旗;王康偉;林志群
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江微蘭環(huán)境科技有限公司
• 主分類號: G01N21/31
• 分類號: G01N21/31;G01N21/78;G01N21/01;B01L3/00
• 代理公司: 杭州恒翌專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 33298
• 代理人: 王從友

本發(fā)明涉及水質(zhì)監(jiān)測領(lǐng)域。一種以雙蠕動泵體系為核心的微流控氨氮監(jiān)測流路體系，包括輸液系統(tǒng)、微流控芯片和氨氮監(jiān)測裝置；輸液系統(tǒng)包括清水管程、水樣管程、試劑管程、主蠕動泵和次蠕動泵；主蠕動泵分別與水樣管程和試劑管程連接，次蠕動泵的進液端分別與清水管程和水樣管程連接，次蠕動泵的出液端與水樣管程連接；微流控芯片包括玻璃芯片本體，玻璃芯片本體的內(nèi)部設(shè)有芯片流道，芯片流道分別與第一水樣管程和試劑管程連接，芯片流道包括進液段、混合段和出液段；混合段內(nèi)設(shè)有曲線管程；出液段與氨氮監(jiān)測裝置相連接。本發(fā)明的有益效果是：以達(dá)到小型化，微型化，便捷化，微量進樣，快速檢測的目的對水質(zhì)氨氮進行全自動在線監(jiān)測。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水質(zhì)監(jiān)測領(lǐng)域，尤其涉及一種以雙蠕動泵體系為核心的微流控氨氮監(jiān)測流路體系。

背景技術(shù)

環(huán)境水質(zhì)在線監(jiān)測已經(jīng)成為我國環(huán)保領(lǐng)域的重點工作。氨氮作為常規(guī)水質(zhì)監(jiān)測中的營養(yǎng)鹽類的重要指標(biāo)之一，更是得到了廣泛的應(yīng)用。但現(xiàn)階段設(shè)備均以大機箱順序進樣監(jiān)測為主，試劑消耗量均在1-2mL/次。 試劑消耗量較大，運維成本高，并且對運行站房條件要求較高，難以用于如海上，湖面，河灘等復(fù)雜工況。并且在現(xiàn)有的小型便攜式水質(zhì)在線監(jiān)測設(shè)備中，以水質(zhì)氨氮為例。已有電化學(xué)離子選擇電極設(shè)備、試劑盒類檢測器。但均有不同程度弱點。其中電化學(xué)設(shè)備抗干擾能力及平行穩(wěn)定性較差，數(shù)據(jù)置信度不高。試劑盒類測試手段精度不足，且以肉眼觀察顯色產(chǎn)生誤差很大，更需要手動操作，無法進行無人在線監(jiān)測。所以需要更加精確，穩(wěn)定，小型化的水質(zhì)在線監(jiān)測儀器。

微流控芯片技術(shù)是用微機電技術(shù)在一張微芯片上通過一定的加工手段，實現(xiàn)包括采樣，稀釋，加試劑，反應(yīng)，分離，檢測等功能。具有廣泛的適用性及應(yīng)用前景。微流控分析系統(tǒng)具有極高的效率，芯片可以在數(shù)秒至數(shù)十秒時間內(nèi)自動完成測定，分離或其他更復(fù)雜的操作。分析和分離速度常高于宏觀分析方法一至兩個數(shù)量級。以氨氮測試為例，常規(guī)在線監(jiān)測氨氮儀器測試時間通常需要20min，而微流控分析系統(tǒng)可以在2分鐘之內(nèi)即可完成檢測。并且微流控分析試樣與試劑消耗極小。常規(guī)儀器消耗試劑通常為1-2mL每次，而微流控技術(shù)每次進樣不超過100μL。 由于芯片進樣，結(jié)構(gòu)可縮小至可便捷攜帶的水平?，F(xiàn)有在線監(jiān)測技術(shù)通常為蠕動泵動力-多通閥進樣-石英檢測池檢測技術(shù)手段作為全自動在線檢測的技術(shù)核心。該技術(shù)成熟穩(wěn)定，且應(yīng)用廣泛。但依然存在體積過大，試劑消耗量高，廢液量大，測試時間長等缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種以雙蠕動泵體系為核心的微流控氨氮監(jiān)測流路體系：以微流控芯片技術(shù)為核心，構(gòu)建一套微型全分析系統(tǒng)對水質(zhì)氨氮進行全自動在線監(jiān)測。以達(dá)到小型化，微型化，便捷化，微量進樣，快速檢測的目的。

為了實現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明采用了以下的技術(shù)方案：

一種以雙蠕動泵體系為核心的微流控氨氮監(jiān)測流路體系，包括輸液系統(tǒng)、微流控芯片和氨氮監(jiān)測裝置；微流控芯片設(shè)置在輸液系統(tǒng)和氨氮監(jiān)測裝置之間，其特征在于，所述的輸液系統(tǒng)包括清水管程、第一水樣管程、第二水樣管程、試劑管程、主蠕動泵和次蠕動泵；主蠕動泵分別與第一水樣管程和試劑管程連接，次蠕動泵的進液端通過三通閥分別與清水管程和第二水樣管程連接，次蠕動泵的出液端與主蠕動泵出液端中的第一水樣管程連接；所述的微流控芯片包括玻璃芯片本體，玻璃芯片本體的內(nèi)部設(shè)有芯片流道，芯片流道分別與第一水樣管程和試劑管程連接，芯片流道包括沿流體輸送方向依次連接的進液段、混合段和出液段；所述的混合段內(nèi)設(shè)有曲線管程，所述的出液段與氨氮監(jiān)測裝置相連接。以微流控芯片技術(shù)為核心，構(gòu)建一套微型全分析系統(tǒng)對水質(zhì)氨氮進行全自動在線監(jiān)測。以達(dá)到小型化，微型化，便捷化，微量進樣，快速檢測的目的。

作為優(yōu)選，所述的試劑管程包括第一試劑管程和第二試劑管程；第一試劑管程與主蠕動泵連接，第二試劑管程與主蠕動泵連接。