[發明專利]一種基于相控陣超聲波換能器的微流控裝置

有效

• 申請號: 202010151954.8
• 申請日: 2020-03-06
• 公開（公告）號: CN111330657B
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發明（設計）人: 趙程;姚曉成;韓紹峰;張辰宇
• 申請（專利權）人: 上海材料研究所
• 主分類號: B01L3/00
• 分類號: B01L3/00
• 代理公司: 上?？剖⒅R產權代理有限公司 31225
• 代理人: 楊元焱

1.一種基于相控陣超聲波換能器的微流控裝置，其特征在于，包括：

架體（2）；

相控陣超聲波換能器（1），其上設有多個超聲波發送/接收元件（11），所述的超聲波發送/接收元件（11）以陣列的形式進行排列；

漏斗（3），其中盛裝有流體；

升降組件，設于所述的架體（2）上，可進行垂向的升降，所述的相控陣超聲波換能器（1）或漏斗（3）設于升降組件上，使得相控陣超聲波換能器（1）和漏斗（3）之間能夠進行相對距離調整，以此調整相控陣超聲波換能器（1）發出的超聲波在漏斗（3）中的超聲聚焦位置；

所述的相控陣超聲波換能器（1）包括板體（12），所述的板體（12）為凹面型結構；

多個超聲波發送/接收元件（11）以陣列的形式排布于所述的板體（12）的凹面一側上，同時使得板體（12）的凹面一側朝向漏斗的廣口一側；

相控陣超聲波換能器（1）中，按照預設的規則和時序激發每一組超聲波發送/接收元件（11），通過調整激發超聲波發送/接收元件（11）的作用序列、數量、時間來控制波束的形狀、軸線偏轉角度及焦點位置。

2.根據權利要求1所述的一種基于相控陣超聲波換能器的微流控裝置，其特征在于，所述的超聲波發送/接收元件（11）由超聲波發射電路與超聲波接收電路構成。

3.根據權利要求1所述的一種基于相控陣超聲波換能器的微流控裝置，其特征在于，所述的架體（2）包括豎桿（21）、水平板（22）、滴落平臺（23）；

所述的豎桿（21）與水平板（22）相互垂直連接；

所述的滴落平臺（23）水平連接于豎桿（21）的最底端。

4.根據權利要求3所述的一種基于相控陣超聲波換能器的微流控裝置，其特征在于，所述的升降組件包括步進電機（4）、第一傳動帶（5）、第一傳動軸（6）和第二傳動帶（7）；

所述的第一傳動軸（6）水平設于兩個豎桿（21）之間；

所述的第一傳動帶（5）的一端套設于步進電機（4）的輸出軸上，另一端套設于所述的第一傳動軸（6）上。

5.根據權利要求4所述的一種基于相控陣超聲波換能器的微流控裝置，其特征在于，所述的第二傳動帶（7）一端套設于第一傳動軸（6）上，第二傳動帶（7）中的一條帶穿過相控陣超聲波換能器（1）或漏斗（3）的固定板，另一條帶固定于相控陣超聲波換能器（1）或漏斗（3）的固定板上，使得第一傳動軸（6）轉動時，相控陣超聲波換能器（1）或漏斗（3）在第二傳動帶（7）的帶動下進行相對位移。

6.根據權利要求5所述的一種基于相控陣超聲波換能器的微流控裝置，其特征在于，所述的升降組件還包括第二傳動軸（8），所述的第二傳動軸（8）水平設于兩個豎桿（21）之間；

所述的第二傳動帶（7）一端套設于第一傳動軸（6）上，另一端套設于第二傳動軸（8）上，第二傳動帶（7）的中部一條帶穿過相控陣超聲波換能器（1）或漏斗（3）的固定板，另一條帶固定于相控陣超聲波換能器（1）或漏斗（3）的固定板上。

7.根據權利要求6所述的一種基于相控陣超聲波換能器的微流控裝置，其特征在于，所述的微流控裝置還包括微處理器，所述的微處理器分別與超聲波發送/接收元件（11）和步進電機（4）電連接。