[实用新型]一种基于机器视觉的微流控实时自动控制系统

说明书

本实用新型涉及微流控技术领域，公开了一种基于机器视觉的微流控实时自动控制系统，包括微流控芯片、调节泵和图像摄取装置，所述微流控芯片具有液体流道，所述调节泵与所述液体流道连通，所述图像摄取装置靠近所述微流控芯片设置，所述图像摄取装置用于获取所述微流控芯片的图像。通过设置图像摄取装置来获得微流控芯片的图像，无需人工实地观测，自动化程度高，且可实时检测微流控芯片上的层流边界和液滴大小等状态，能够及时得知生产异常情况，且检测准确，避免了人工观测的误差，使用方便，在减少人力监控的基础上，更加有效的提升调控速度，对于工程产品化具有重要的意义，在工程产品化达到了良好的效果。

技术领域

本实用新型涉及微流控技术领域，特别是涉及一种基于机器视觉的微流控实时自动控制系统。

背景技术

微流控(Microfluidics)指的是使用微管道(尺寸为数十到数百微米)处理或操纵微小流体(体积为纳升到阿升)的系统所涉及的科学和技术，是一门涉及化学、流体物理、微电子、新材料、生物学和生物医学工程的新兴交叉学科。因为具有微型化、集成化等特征，微流控装置通常被称为微流控芯片，也被称为芯片实验室(Lab on a Chip)和微全分析系统(micro-Total Analytical System)。微流控的早期概念可以追溯到19世纪70年代采用光刻技术在硅片上制作的气相色谱仪，而后又发展为微流控毛细管电泳仪和微反应器等。微流控的重要特征之一是微尺度环境下具有独特的流体性质，如层流和液滴等。借助这些独特的流体现象，微流控可以实现一系列常规方法所难以完成的微加工和微操作。目前，微流控被认为在生物医学研究中具有巨大的发展潜力和广泛的应用前景。

基于微流控的自动化生产中如果出现层流和液滴异常，就需要及时快速的处理问题，马上恢复生产。传统的处理方法需要人去主动观察生产状态，非常耗费人力，且调控时间较久，比较依赖经验。如何自动监督生产系统，快速处理异常问题，马上恢复生产则成为智能化微流控产线必须解决的问题。

现有技术公开了一种微流控芯片自动化对接装置，对接装置包括由上至下依次的顶板、活动板和操作台，顶板固定在对接装置上，顶板上设置安装口，接头穿过安装口安装在顶板上，活动板与对接装置活动连接，活动板在对接装置内上下运动，活动板上设置定位孔，活动板通过定位孔定位微流控芯片，微流控芯片位于操作台上，操作台下方设置气缸，气缸带动微流控芯片运动到与接头对接。本实用新型通过定位孔定位微流体芯片后，气缸带动微流体芯片向上运动到与接头对接，从而实现了接头与微流控芯片的自动对接。该专利的微流控芯片在使用时，当生产出现异常，需要人工去观察微流控芯片的状态，然后再去调控，无法及时得知生产的异常情况，使用不方便，且人工实地观测，费时费力，极不方便。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供使用方便、自动化程度高的基于机器视觉的微流控实时自动控制系统。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种基于机器视觉的微流控实时自动控制系统，包括微流控芯片、调节泵和图像摄取装置，所述微流控芯片具有液体流道，所述调节泵与所述液体流道连通，所述图像摄取装置靠近所述微流控芯片设置，所述图像摄取装置用于获取所述微流控芯片的图像。

作为优选方案，基于机器视觉的微流控实时自动控制系统还包括中央处理器，所述调节泵和所述图像摄取装置与所述中央处理器控制连接，以使所述中央处理器根据所述图像摄取装置获取的图像控制所述调节泵。

作为优选方案，基于机器视觉的微流控实时自动控制系统还包括进出液系统，所述进出液系统包括若干进液导管和出液导管，所述微流控芯片上连接有若干个进液接头和出液接头，所述进液接头与所述出液接头与所述液体流道连通，所述进液接头与所述进液导管连接，所述出液接头与所述出液导管连接，所述调节泵连接在所述进液导管上。

作为优选方案，所述进液接头和所述出液接头中均分别设有开关阀。