[发明专利]一种光圈式微流控流量调节器

说明书

本发明涉及一种光圈式微流控流量调节器，包括流入部和流出部，在所述流入部和流出部之间设有光圈装置，所述光圈装置包括由多个叶片构成的可调式叶片组件，所述叶片组件由调节件驱动旋转，整体沿径向做开合式运动，从而形成孔径变化的过流通道；流体从所述流入部进入，流经所述孔径变化的过流通道，经流出部流出，以达到控制液体流量的目的。本发明结构简单，操作方便，采用了通孔大小可调节的光圈装置，放置于PDMS薄膜的下游侧，通过调节件旋动，改变叶片组件构成的过流通道的孔径，从而可改变PDMS薄膜下陷形变大小，以达到连续性控制输出流量的目的，可控性强且控制的稳定性和精度得到极大提升。

技术领域

本发明涉及流量调节器技术领域，尤其是一种光圈式微流控流量调节器。

背景技术

微流控流量调节器最早是以弹性高分子材料薄膜(例如聚二甲基硅氧烷“PDMS薄膜”)为主要变形单元，通过改变薄膜变形的大小以及变形腔室的高度，从而控制液体流量的调节器。传统的微流控流量调节器体积较小，结构较为复杂，一般用于医疗注射等领域。通常采用手动改变注射针管的推动速度来控制液体流速快慢和流量大小的方式，因而存在调节的连续性差、无法保持恒定速率进行液体注入导致控制精度低且费时费力，究其原因主要受限于变形腔室空间有限，较为复杂的调节结构的运动很难在较小的范围内实施。

发明内容

本发明的光圈式微流控流量调节器在传统的流量调节器的基础上，增加光圈装置，可在有限空间范围内进行叶片开合的驱动，可准确调节开合的叶片，从而控制PDMS薄膜通过光圈内孔下凹变形的程度，可实现流量的连续性调控，同时控制速率的稳定性得以提高，从而提升调节精确度。

本发明采用的技术方案如下：

一种光圈式微流控流量调节器，包括流入部和流出部，在所述流入部和流出部之间设有光圈装置，所述光圈装置包括由多个叶片构成的可调式叶片组件，所述叶片组件由调节件驱动旋转，整体沿径向做开合式运动，从而形成孔径变化的过流通道；流体从所述流入部进入，流经所述孔径变化的过流通道，经流出部流出，以达到控制液体流量的目的。

所述光圈装置还包括壳体，所述壳体固设于所述流入部和流出部之间，所述壳体中部设有通孔，所述壳体内设有容纳所述调节件和叶片组件的空间，每个所述叶片的一端设有与所述壳体转动连接的转动点，在所述空间内，所述调节件沿周向转动时，带动多个叶片分别绕各自的转动点旋转，向靠近或远离所述通孔中心的方向运动，从而实现叶片组件整体沿径向做开合式运动；

当叶片组件沿径向完全张开后，在所述壳体中部形成的所述过流通道的孔径最大，且小于等于所述通孔内径，当叶片组件沿径向完全闭合后，在所述壳体中部形成的所述过流通道的孔径为零，即完全将所述通孔封闭。

所述调节件包括一调节环，所述调节环上设有第一连接部，每个叶片的中部设有与所述第一连接部对应连接的第二连接部，当调节环转动时，所述第一连接部带动所述第二连接部，沿所述第一连接部的移动路径进行移动，从而实现所述叶片绕所述转动点旋转。

所述第一连接部为设置在调节环上的多个导向槽，所述第二连接部为设置在叶片上的连接销，每个导向槽上设有容纳所述连接销的槽道，当调节环转动时，所述导向槽带动所述连接销，沿所述槽道的移动路径进行移动，从而实现所述叶片绕所述转动点旋转。

构成所述叶片组件的多个叶片沿周向均匀排布，每个叶片沿相同的角度延伸，相邻两叶片之间部分重叠并构成相同的夹角，使叶片组件径向开合运动过程中，叶片之间没有缝隙；对应地，多个导向槽也沿圆周方向均匀分布。

所述调节环的圆周边缘设有拨动部，所述壳体上设有供所述拨动部沿周向转动的槽孔。

所述壳体包括上壳和下壳，所述下壳的圆周边缘设有边槽，所述上壳和下壳扣合后，所述上壳和所述边槽之间形成所述槽孔。