[发明专利]一种基于微流控芯片的油污颗粒检测装置和方法

说明书

本发明公开了一种基于微流控芯片的油污颗粒检测装置，包括微流控芯片和图像检测装置，微流控芯片包括盖片和基片，盖片位于基片的正上方，盖片和基片密封连接，盖片的下表面上开设有高度呈梯度变化的捕获沟道，捕获沟道和基片上表面构成捕获腔，盖片上设有试剂进口和试剂出口，试剂进口和试剂出口分别与捕获腔的两端连接，捕获腔的高度自试剂进口到试剂出口的方向依次减少，捕获腔包括自试剂进口到试剂出口的方向依次排列的第一捕获区……第N捕获区，N为不小于1的正整数。该装置结构简单，操作方便，高度整合，适用于常规尺寸的油污颗粒检测。

技术领域

本发明涉及流体测量技术领域，具体涉及一种基于微流控芯片的油污颗粒检测装置和方法。

背景技术

随着工业化进程的加速，越来越多的机械设备进入到能源、冶金、石油、化工、铁路、航空、机械制造等重要工业行业与交通部门，从飞机发动机、机器人，到各种电机、变压器，以及各种风电风机、液压设备。机械设备的长时间正常运行都离不开高性能的润滑油，机械设备在使用过程中，环境的清洁程度和内部产生的各种磨粒都会导致润滑油污染变质，从而加速机械零部件摩擦副表面的磨损，使得设备性能下降、寿命缩短。实践表明控制润滑油的清洁度，及时处理润滑油中的污染物，合理地补油换油，是机械设备润滑系统油液监测的主要内容之一。润滑油清洁度检测，即油污颗粒检测的目的就是控制和保持机械零件摩擦副表面对污染度的承受能力。

目前，很多工业用润滑油国家或行业标准中都有了清洁度的指标，在中国，比较有代表性的有DL/T 432-2007《电力用油中颗粒污染度测量方法》、GB/T 14039-2002《液压传动油液固体颗粒污染等级代号》、GB/T 7595-2008《运行中变压器油质量》等等标准；由于军队有大量装备和设备需要用到润滑油，各国军方也都有相应的润滑油清洁度标准。

润滑油中颗粒物分析的传统方法有重量法、显微镜颗粒计数法和自动颗粒计数法。随着颗粒计数法的发展，颗粒计数器以测试速度快、粒径动态分布范围宽、分析数据不受人为影响、重复性好、操作方便的优点得到越来越多的应用，各行各业都广泛采用这项技术作为油品清洁度分级以及测定和表示的方法，并且已经建立了相应的分析方法标准。但上述方法均存在部分问题，如试剂需借助大型仪器进行检测、设备需周期性定标、试剂消耗量较多等。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于微流控芯片的油污颗粒检测装置和方法，该装置结构简单，操作方便，高度整合，适用于常规尺寸的油污颗粒检测。

该方法简单，操作方便，能快速地检测出润滑油样品的清洁度。

实现本发明上述目的所采用的技术方案为：

一种基于微流控芯片的油污颗粒检测装置，包括微流控芯片，微流控芯片包括盖片和基片，盖片位于基片的正上方，盖片和基片密封连接，还包括图像检测机构，盖片的下表面上开设有高度呈梯度变化的捕获沟道，捕获沟道和基片上表面构成捕获腔，盖片上设有试剂进口和试剂出口，试剂进口和试剂出口分别与捕获腔的两端连接，捕获腔的高度自试剂进口到试剂出口的方向依次减少，捕获腔包括自试剂进口到试剂出口的方向依次排列的第一捕获区、第二捕获区……第M捕获区，M为不小于2的正整数。

所述的N为五，第一捕获区的高度为100-200μm，第二捕获区的高度为50-100μm，第三捕获区的高度为25-50μm，第四捕获区的高度为15-25μm，第五捕获区的高度为 5-15μm。

第一捕获区、第二捕获区、第三捕获区、第四捕获区和第五捕获区在竖直方向的投影为长方形，第一捕获区和第二捕获区在试剂进口到试剂出口的方向上的长度相等，第二捕获区、第三捕获区、第四捕获区和第五捕获区在试剂进口到试剂出口的方向上的长度依次增加。

捕获腔还包括位于捕获腔两端部的入口缓冲区和出口缓冲区，试剂进口与入口缓冲区连通，入口缓冲区与第一捕获区连通，出口缓冲区与第N捕获区连通，出口缓冲区与试剂出口连通。