[发明专利]一种用于微流控制的液体流量控制装置和微流控制方法

说明书

本发明涉及用于微流控制的液体流量控制装置和微流控制方法，该装置包括中空主体(1)和设在主体(1)内可移动的活塞(2)，主体(1)包括进液口(3)和出液口(4)，进液口(3)、可移动的活塞(2)和出液口(4)形成可变化容积的液体腔室，液体腔室设有分隔壁(5)，液体腔室经由分隔壁(5)分为由进液口(3)到活塞(2)与分隔壁结合处的进液通道，和活塞(2)与分隔壁结合处到出液口(4)的出液通道，出液通道包括毛细管(6)和填充在毛细管(6)和出液通道之间的填充物，活塞(2)处于开启位置，液体从进液口(3)流经进液通道和/或流经出液通道并从出液口(4)排出，活塞(2)处于闭合位置，活塞(2)闭合毛细管(6)使得液体进入出液通道的阻力大于进入进液通道的阻力以防止多余的微流液滴从出液口(4)流出。

技术领域

本发明涉及微流控制领域，特别涉及一种用于微流控制的液体流量控制装置和微流控制方法。

背景技术

随着微流控芯片技术的飞速发展，对微流控通道的开关控制越来越被关注，特别是对液体流量控制提出了更精确的要求。微流控芯片对流入的液体流量有着微升级的精度要求，而目前的液体流量控制装置难以满足精度需求。在微流控领域中经常使用阀门去控制液体流动的开启或停止。但是微流控芯片管道的尺寸通常非常细小，一般是微米级别或毫米级别，液体的流量需要精确控制。所以阀门在闭合的瞬间，如果不能立即的阻断液体的流动，不仅影响到进入芯片中的液体的体积的精确度，而且在微滴的操控过程中，影响微滴的定位，以及对微滴的定量分割和融合等。

发明内容

专利文献CN205663974U公开了一种微流道用温控阀，其包括：位于微流道控制芯片内的阀体，阀体内设有温控阀芯组件，所述温控阀芯组件包括：储液腔，该储液腔内液体通过温控装置升温膨胀或降温收缩，以驱动阀芯移动，使阀关闭或打开；所述温控装置处理器模块、用于对储液腔内液体进行温度控制的半导体致冷片，所述半导体致冷片与驱动模块相连；所述处理器模块适于通过驱动模块控制半导体致冷片升温，或通过控制驱动模块改变其电流输出方向，实现半导体致冷片降温；所述处理器模块还与用于检测液体温度的温度传感器相连；以及所述处理器模块还与按键模块、显示模块相连，将通过按键模块设定阀的开度值，经显示模块显示；所述处理器模块适于通过设定的开度值转换为储液腔内液体的温度值；即当阀打开后，若需要调小阀的开度，则通过半导体致冷片对储液腔内液体进行升温；或当阀打开后，若需要调大阀的开度，则通过半导体致冷片对储液腔内液体进行降温。该专利采用温控的原理实现了对阀的控制，并将温控阀集成于微流道控制芯片内，满足了各微流道液体之间流量调节，但该专利结构复杂、部件多且对外部环境要求比较高，不适用于多种较为严苛的环境，且由于采用温控无法迅速切断液体通道使得液体流量控制精度不高。

专利文献CN2503286Y公开了一种流量控制电磁阀，包括柱塞式阀部件，微电机，带动柱塞阀芯升降的转动丝杆、固定螺母组成的旋转/轴向移动转换装置，微电机由多磁极电磁定子与多磁极永磁体转子组成，所述转动丝杆直接与转子相连。该专利采用电磁阀进行液体流量控制，但该专利虽然采用电磁控制能够迅速切换开启闭合状态，但由于活塞闭合仍然使得液体在活塞闭合的同时压入出液通道使得多余的液体进入芯片等，降低了液体流量控制精度。