[发明专利]基于手机APP测定海水中磷含量的光流控检测器在审
申请号: | 201910744144.0 | 申请日: | 2019-08-13 |
公开(公告)号: | CN110567893A | 公开(公告)日: | 2019-12-13 |
发明(设计)人: | 杨奕;朱娇梦;韩广文 | 申请(专利权)人: | 武汉大学 |
主分类号: | G01N21/31 | 分类号: | G01N21/31;G01N21/03;B01L3/00 |
代理公司: | 42222 武汉科皓知识产权代理事务所(特殊普通合伙) | 代理人: | 龚雅静 |
地址: | 430072 湖*** | 国省代码: | 湖北;42 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 手机 比色单元 检测器 微流控芯片 混合单元 反应部 微流泵 泵送 光流 海水 树状网络结构 光信号转化 废液收集 感光元件 夹心结构 检测结果 蓝牙连接 信号传输 磷酸盐 检测液 微流控 指示剂 最下层 检测 便携 多层 废液 排出 光源 连通 通用 出口 网络 | ||
1.基于手机APP测定海水中磷含量的光流控检测器,其特征在于,包括:
微流泵,包括泵送待检测液的第一微流泵和泵送指示剂的第二微流泵;
入口部,包含分别与第一微流泵和第二微流泵相连的第一入口流道和第二入口流道;
反应部为微流控网络,呈树状网络结构,所述反应部包括混合单元和横向沟道,每一所述混合单元构成一个节点,相邻层所述混合单元通过横向沟道连通,最上层混合单元的最上游通过横向沟道与所述第一入口流道和所述第二入口流道连通,所述混合单元包括多个相互平行设置的横向微流沟道,相邻所述横向微流沟道通过半圆环形微结构连通,每一所述混合单元的最上游的横向微流沟道通过纵向微流通道与上一所述横向沟道连通,最下游的横向微流沟道通过纵向微流通道与下一所述横向沟道连通;
检测部,包含自上而下设置的光源、微流控芯片和感光元件,组成夹心结构,所述微流控芯片中设有比色单元,每一所述比色单元的进口与最下层混合单元最下游的横向微流沟道通过纵向微流通道连通,所述比色单元上镀有金膜,形成法布里-珀罗谐振腔;
信号传输部,所述信号传输部为电路板,所述感光元件将光信号传输给所述电路板转化成电信号;
手机APP,与所述电路板通过蓝牙连接,所述手机APP包括校准模块、设置模块、检测模块和储存模块,所述校准模块用于记录初始光强信号,所述设置模块用于输入待检测液浓度,所述检测模块用于将各个比色单元的透射光强信号显示在手机屏幕上,所述储存模块用于储存历史检测信息;
废液收集部,与所述比色单元的出口相连通,用于收集排出的废液。
2.根据权利要求1所述的基于手机APP测定海水中磷含量的光流控检测器,其特征在于:所述指示剂包括混合的第一指示剂和第二指示剂,所述第一指示剂为钼酸铵溶液、酒石酸锑钾溶液混合少量硫酸溶液,所述第二指示剂为抗坏血酸溶液。
3.根据权利要求1所述的基于手机APP测定海水中磷含量的光流控检测器,其特征在于:所述混合单元至少包括4个半圆环形微结构。
4.根据权利要求1所述的基于手机APP测定海水中磷含量的光流控检测器,其特征在于:所述横向微流沟道和所述纵向微流沟道的宽度相等,均为W1,所述横向微流沟道和所述纵向微流沟道的深度相等,均为H1,W1:H1=1:40~42。
5.根据权利要求1所述的基于手机APP测定海水中磷含量的光流控检测器,其特征在于:所述反应部包括7层所述混合单元,每层所述混合单元的数目相较上层所述混合单元的数目依次递增。
6.根据权利要求1所述的基于手机APP测定海水中磷含量的光流控检测器,其特征在于:所述第一入口流道和待检测液间设有过滤器,所述过滤器中设有高分子超滤膜。
7.根据权利要求1-6任一项所述的基于手机APP测定海水中磷含量的光流控检测器,其特征在于:所述比色单元的深度为250μm,宽度为200μm。
8.根据权利要求1-6任一项所述的基于手机APP测定海水中磷含量的光流控检测器,其特征在于:所述比色单元的上下两侧分别镀有厚度为40nm的第一金膜和厚度为56nm的第二金膜,所述第一金膜的折射率为75%,所述第二金膜的折射率为82%。
9.根据权利要求1-6任一项所述的基于手机APP测定海水中磷含量的光流控检测器,其特征在于:所述光源为贴片发光二极管,所述光源发出波长为880nm的激光,所述感光元件采用贴片式光电探头。
10.根据权利要求1-6任一项所述的基于手机APP测定海水中磷含量的光流控检测器,其特征在于:所述微流控芯片采用有机材料聚二甲基硅氧烷材料制成。
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