[实用新型]一体化微流体控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种微流控制结构系统的控制系统，属于微机械系统设计领域。

背景技术

业内人士都知道电润湿是一种微流体现象，它已经开始广泛地被用作各种流体及电光设备的驱动机制；电润湿是指通过改变液滴与绝缘基板之间电压，来改变液滴在基板上的润湿性，即改变接触角，使液滴发生形变、位移的现象。所谓润湿是指固体表面的一种流体被另一种流体所取代的过程。液体在固体表面能铺展，固液接触面有扩大的趋势，即液体对固体表面的附着力大于其内聚力，就是润湿。液体在固体表面不能铺展，接触面有收缩成球形的趋势，就是不润湿，不润湿就是液体对固体表面的附着力小于其内聚力。抗水表面的湿润效果可以使用电压来改变（故名电润湿），令表面变得更亲水（湿润）。由于原先抗水的表面现在变得更吸水，油层不得不改变其形式。这种界面属性控制是电润湿应用的基础。而微流控芯片技术是把生物、化学、医学分析过程的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成到一块微米尺度的芯片上，自动完成分析全过程。由于它在生物、化学、医学等领域的巨大潜力，已经发展成为一个生物、化学、医学、流体、电子、材料、机械等学科交叉的崭新研究领域。报告介绍微流控芯片技术领域国际最新发展，结合报告人多年微流控芯片研发成果，介绍一套完整而独特的芯片制造工艺技术，以及多种不同应用的微芯片。

中国专利号：2009100286968的专利，其阐述了一种新型的微流控制结构，该结构利用电润湿的基本原理，通过控制介质厚度的空间梯度，形成润湿性的空间梯度，从而实现了微流体流动方向和流动速度的控制。其实施方式是在结构的导电衬底上设有介质层，在介质层上设有疏液层，在疏液层上的两侧设有两侧障壁，在两侧障壁上设有顶端障壁；由疏液层、两侧障壁、顶端障壁之间的空间构成流动腔体，微流体位于流动腔体中；介质层的厚度沿着微流体的流动方向逐渐递减。当微流体流过腔体时，微流体通过两侧障壁或者顶端障壁作为电极施加电压。

其专利的核心通过控制介质厚度，使得液体受重力而由高往低流；因此介质的厚度直接影响了微流的速度、从而影响了润湿性。但是该实用新型其介质厚度变化值为恒定，因此其控制微流的速度为一个定值；而对于一块微流控制芯片，其测验的液体是粘度都有所不同，因此这种固定梯度的介质过于呆板，应用不广、适用范围过小的弊端。而且更有一个致命的弊端是其必须保证在使用微流芯片时，其夹持平面为水平面，不然其梯度的介质达不到控制流动速度和方向的目的。

发明内容

为了克服目前通过固定介质来控制形成润湿性的空间梯度，从而实现微流体流动方向和流动速度的控制的缺点和不足，本实用新型的目的在于提供一种微流控制芯片三维空间位置可控制，从而间接的实现了介质厚度可变的目的。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是：一体化微流体控制系统，其构造主要包括：控制台板、台板撑脚、水平调试盘、球体液囊、水平液泡器、导轨、夹持杆、夹扣板、手摇柄、微流芯片、液压管、液压膛、液压腔、活塞、螺纹盘、螺杆、液体膛刻度、左上微调转盘、左下微调转盘、右上微调转盘、右下微调转盘、卡簧，所述的控制台板四角处设有四个台板撑脚，台板撑脚内设有水平调试盘；控制台板上设有一对导轨，导轨上架立有一夹持杆，夹持杆上铰接有夹扣板；控制台板一处设有水平液泡器；

所述的控制台板分两层面板，在两层的中间位置的四角处各设有球体液囊；球体液囊通过液压管与液压膛相贯通；液压膛与液压腔通过一对卡簧相隔开；液压膛内设有活塞，活塞一端连接有螺杆，螺杆上设有螺纹盘；液压膛的外壁上设有液体膛刻度；

所述的四个球体液囊与其对应的设置有左上微调转盘、左下微调转盘、右上微调转盘、右下微调转盘四个微调转盘；四个微调转盘分别通过螺杆的一端相铰接；四个微调转盘上设有旋钮、指针、刻度。

上述的液压管为刚性管。

上述的螺纹盘其每条螺纹间距为17~22圈/厘米。

上述的控制台板其两层面板的间距为0.8cm~2cm。

上述的夹持杆一端还铰接有手摇柄。

本实用新型具有的有益效果是：通过夹持微流芯片于控制台板上，然后将其从三维上四个方向调整其水平面的适应性高低，从而实现微流体流动方向和流动速度的控制；水平面调整精度达到了百分之七~十五每厘米的精度，该种精度达到了控制毛细管的要求；通过前期控制台板的水平调试控制，排除了外界对测试过程中水平面位置是否准确的影响；通过带有旋钮、指针、刻度的微调转盘的调试实现了水平面倾斜位置可视化。

附图说明

图1为本实用新型一体化微流体控制系统整体构成示意图。