专利名称：模块化微流控芯片空间实验装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种飞船搭载的空间实验装置，属于生命科学空间实验技术领域。
背景技术：
微流控芯片空间实验装置是航天飞船搭载的试验装置，应用于空间微重力环境基因扩增实验，实验装置结构、材料、重量、体积及密封性能需要满足飞船搭载的严格要求，实验装置可靠性需要保证空间环境下科学实验的正常进行，其中，芯片后期制作和电池加注必须现场进行，所以实验装置的装配操作性需要便于现场操作；因此，迫切需要ー种具有装配便捷、操作简单、体积小巧的特点，满足飞船搭载对实验装置结构性能的要求，同时也适合微流控芯片空间实验装置的现场操作要求的实验装置。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种模块化微流控芯片空间实验装置，其模块化的拆装结构可以满足微流控芯片空间实验装置现场操作的要求。一种模块化微流控芯片空间实验装置包括箱体模块、电源模块和芯片模块；箱体模块采用滑轨配合安装电源模块和芯片模块；电源模块和芯片模块两侧滑轨槽用于模块插装，插装面的连接器插头与箱体模块内插座随轨道滑动连接；电源模块和芯片模块与箱体模块的安装面采用内嵌式密封条进行密封，电源模块和芯片模块与箱体模块插接同时完成电路连接。其中，箱体模块包括箱体、电源模块连接器插座、芯片模块连接器插座和电线束，箱体为整体加工成型的矩形结构，其前端面的上半部分镶嵌安装电源开关操控板，电源开关操控板上安装电源开关和工作状态指示灯，前端面的下半部分为芯片模块的安装ロ，箱体的后端面为电源模块安装ロ，箱体内壁的两侧对称加工有两组水平方向的凸形滑轨，一组凸形滑轨位于箱体垂直方向的中部，另ー组凸形滑轨位于箱体垂直方向的底部，箱体内横向设置一条加强槽板，加强槽板的两端位于内壁两侧中部的凸形滑轨上，加强槽板前后双向分别固定电源模块连接器插座和芯片模块连接器插座，电源模块连接器插座和芯片模块连接器插座中弓I出的电线束在加强槽板中布线。电线束沿箱体侧壁与电源开关和工作状态指示灯相连，电线束在侧壁上由线缆卡固定；电源模块包括电池、电池盒、电源连接器插头和后面板；电池安装在电池盒内部，电池盒的左右两侧侧壁上加工有两组与箱体模块中箱体内壁凸形滑轨相配合的凹形滑槽，电池前端装有穿过电池盒的电源连接器插头，电源连接器插头为插拔式结构，电池盒的后端通过固定螺钉与后面板连接为一体；芯片模块包括前面板、芯片基板、电路板框架、控制电路板、两个插装式芯片仓、芯片仓挡板和微控流芯片；其中，芯片基板与所述电路板框架的左右两侧均设有两组与箱体模块中箱体内壁凸形滑轨相配合的凹形滑槽，芯片基板与电路板框架平行设置且由连接螺杆连接，电路板框架的前端与前面板用螺钉拼装锁紧；在电路板框架的后端安有芯片模块连接器插头；两个插装式芯片仓安装在芯片基板上，芯片仓挡板采用旋转式开关方式，微流控芯片以插装方式装入芯片仓，装入后，芯片仓挡板旋转闭合，并由防脱螺钉锁紫；控制电路板安装在电路板框架的下方，微流控芯片的芯片连接插头连接控制电路板上的芯片连接插座，芯片模块连接器插头与控制电路板连通。组装吋，电源模块带电源连接器插头的一端由凹形滑槽与箱体内的凸形滑轨配合沿水平方向插入箱体后端面的电源模块安装ロ，插装到位后，电源模块的后面板将箱体的安装ロ封闭，同时电源连接器插头插入加强槽板上的电源模块连接器插座中；芯片模块带芯片连接插头的一端由凹形滑槽与箱体内的凸形滑轨配合沿水平方向插入箱体前端面的芯片模块安装ロ，插装到位后，芯片模块的前面板将箱体前端的芯片模块安装ロ封闭，芯片模块连接器插头插入加强槽板上的的芯片模块连接器插座中，电源模块的后面板和芯片模块的前面板24由密封螺钉与箱体进行密封连接，在前面板和后面板与箱体接触面上均内 嵌密封条。有益效果本发明采用滑轨配合的方式将电源模块和芯片模块配合组装在箱体模块的箱体内部，在安装的同时实现电源与芯片控制电路板的接通，此结构组合十分利于在空间环境中对实验装置整体的安装和拆卸；箱体的整体结构保证了装置的強度，电源模块的后面板和芯片模块的前面板上的密封结构确保装置的可靠密封性能；本发明装配便捷、操作简便、体积小巧，满足飞船搭载对实验装置结构性能的要求，同时也适合微流控芯片空间实验装置的现场操作要求。
图I为本发明的结构示意图；图2为本发明中箱体模块主视图；图3为本发明中箱体模块的左视剖面图；图4为本发明中电源模块的主视图；图5为本发明中电源模块的右视图；图6为本发明中芯片模块的主视图；图7为本发明中芯片模块的左视图；图8为本发明中芯片模块的芯片基板俯视图；图9为本发明中芯片模块的微流控芯片结构示意图。其中，I-箱体模块4-电源开关操作板5-凸形滑轨6-加强槽板7-电源模块连接器插座8-芯片模块连接器插座 9-电线束 10-电源开关11-工作状态指示灯
12-线缆卡13-电源模块14-电池盒15-后面板16-凹型滑槽17-电源连接器插头18-电池固定螺钉19-芯片模块20-芯片基板21-电路板框架22-控制电路板23-连接螺杆24-前面板25-螺钉26-芯片仓27-芯片仓挡板28-防脱螺钉29-微流控芯片30-芯片模块连接器插头31-芯片连接插座32-芯片连接插头33-内嵌式密封条35-密封螺钉。
具体实施例方式下面结合附图对本发明进行详细描述。
如附图I所示，本发明的一种模块化微流控芯片空间实验装置包括箱体模块I、电源模块13和芯片模块19 ；如附图2和3所示，箱体模块I包括箱体、加强槽板6、电源模块连接器插座7、芯片模块连接器插座和电线束9，箱体为整体加工成型的矩形结构，其前端面的上半部分镶嵌安装电源开关操控板4，电源开关操控板4上安装电源开关10和工作状态指示灯11，前端面的下半部分为芯片模块19的安装ロ，箱体的后端面为电源模块13安装ロ，箱体内壁的两侧对称加工有两组水平方向的凸形滑轨5，一组凸形滑轨位于箱体垂直方向的中部，另ー组凸形滑轨位于箱体垂直方向的底部，箱体内横向设置一条加强槽板6,加强槽板6的两端位于内壁两侧中部的凸形滑轨5上，加强槽板6前后双向分别固定电源模块连接器插座7和芯片模块连接器插座8，电源模块连接器插座7和芯片模块连接器插座8中引出的电线束9在加强槽板6中布线。电线束9沿箱体侧壁与电源开关10和工作状态指示灯11相连，电线束9在侧壁上由线缆卡12固定；如附图4和5所示，电源模块13包括电池、电池盒14、电源连接器插头17和后面 板15 ；电池安装在电池盒14内部，电池盒14的左右两侧侧壁上加工有两组与箱体模块I中箱体内壁凸形滑轨5相配合的凹形滑槽16，电池前端装有穿过电池盒14的电源连接器插头17,电源连接器插头17为插拔式结构，电池盒14的后端通过固定螺钉与后面板15连接为一体；如附图6、7、8和9所示，芯片模块19包括前面板24、芯片基板20、电路板框架21、控制电路板22、两个插装式芯片仓26、芯片仓挡板27和微控流芯片29 ;其中，芯片基板20与所述电路板框架21的左右两侧均设有两组与箱体模块I中箱体内壁凸形滑轨5相配合的凹形滑槽16，芯片基板20与电路板框架21平行设置且由连接螺杆23连接，电路板框架21的前端与前面板用螺钉25拼装锁紧；在电路板框架21的后端安有芯片模块连接器插头30 ;两个插装式芯片仓26安装在芯片基板20上，芯片仓挡板27采用旋转式开关方式，微流控芯片29以插装方式装入芯片仓26，装入后，芯片仓挡板27旋转闭合，并由防脱螺钉28锁紧；控制电路板22安装在电路板框架21的下方，微流控芯片29的芯片连接插头32连接控制电路板22上的芯片连接插座31，芯片模块连接器插头30与控制电路板22连通。组装吋，电源模块13带电源连接器插头17的一端由凹形滑槽16与箱体内的凸形滑轨5配合沿水平方向插入箱体后端面的电源模块13安装ロ，插装到位后，电源模块13的后面板15将箱体的安装ロ封闭，同时电源连接器插头17插入加强槽板6上的电源模块连接器插座7中；芯片模块19帯芯片连接插头的一端由凹形滑槽16与箱体内的凸形滑轨5配合沿水平方向插入箱体前端面的芯片模块安装ロ，插装到位后，芯片模块19的前面板24将箱体前端的芯片模块安装ロ封闭，芯片模块连接器插头30插入加强槽板6上的的芯片模块连接器插座8中，电源模块13的后面板15和芯片模块19的前面板24由密封螺钉35与箱体进行密封连接，在前面板24和后面板15与箱体接触面上均内嵌密封条33。综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种模块化微流控芯片空间实验装置，其特征在于，它包括箱体模块(I)、电源模块(13)和芯片模块(19);箱体模块(I)采用滑轨配合安装电源模块(13)和芯片模块(19)；电源模块(13)和芯片模块(19)两侧滑轨槽用于模块插装，插装面的连接器插头与箱体模块⑴内插座随轨道滑动连接；电源模块(13)和芯片模块(19)与箱体模块⑴的安装面采用内嵌式密封条进行密封，电源模块(13)和芯片模块(19)与箱体模块(I)插接同时完成电路连接。
2.如权利要求I所述的模块化微流控芯片空间实验装置，其特征在于，所述箱体模块(I)包括箱体、加强槽板(6)、电源模块连接器插座(7)、芯片模块连接器插座(8)和电线束(9)，箱体为整体加工成型的矩形结构，其前端面的上半部分镶嵌安装电源开关操控板(4)，电源开关操控板(4)上安装电源开关(10)和工作状态指示灯(11)，前端面的下半部分为芯片模块(19)的安装口，箱体的后端面为电源模块(13)安装口，箱体内壁的两侧对称加工有两组水平方向的凸形滑轨(5)，一组凸形滑轨位于箱体垂直方向的中部，另一组凸形滑轨位于箱体垂直方向的底部，箱体内横向设置一条加强槽板(6),加强槽板(6)的两端位于内壁两侧中部的凸形滑轨(5 )上，加强槽板(6 )前后双向分别固定电源模块连接器插座(7 )和芯片模块连接器插座(8 )，电源模块连接器插座(7 )和芯片模块连接器插座(8 )中引出的电线束(9)在加强槽板(6)中布线，电线束(9)沿箱体侧壁与电源开关(10)和工作状态指示灯(II)相连，电线束(9)在侧壁上由线缆卡(12)固定。
3.如权利要求I所述的模块化微流控芯片空间实验装置，其特征在于所述电源模块(13)包括电池、电池盒(14)、电源连接器插头(17)和后面板(15)；电池安装在电池盒(14)内部，电池盒(14)的左右两侧侧壁上加工有两组与箱体模块(I)中箱体内壁凸形滑轨(5)相配合的凹形滑槽(16)，电池前端装有穿过电池盒(14)的电源连接器插头(17)，电源连接器插头(17)为插拔式结构，电池盒(14)的后端通过固定螺钉与后面板(15)连接为一体。
4.如权利要求I所述的模块化微流控芯片空间实验装置，其特征在于所述芯片模块(19)包括前面板(24)、芯片基板(20)、电路板框架(21)、控制电路板(22)、两个插装式芯片仓(26)、芯片仓挡板(27)和微控流芯片(29);其中，芯片基板(20)与所述电路板框架(21)的左右两侧均设有两组与箱体模块(I)中箱体内壁凸形滑轨(5)相配合的凹形滑槽(16)，芯片基板(20)与电路板框架(21)平行设置且由连接螺杆(23)连接，电路板框架(21)的前端与前面板用螺钉(25)拼装锁紧；在电路板框架(21)的后端安有芯片模块连接器插头(30);两个插装式芯片仓(26)安装在芯片基板(20)上，芯片仓挡板(27)采用旋转式开关方式，微流控芯片(29 )以插装方式装入芯片仓(26 )，装入后，芯片仓挡板(27 )旋转闭合，并由防脱螺钉(28)锁紧；控制电路板(22)安装在电路板框架(21)的下方，微流控芯片(29)的芯片连接插头(32 )连接控制电路板(22 )上的芯片连接插座(31)，芯片模块连接器插头(30)与控制电路板22连通。
5.如权利要求1、2、3或4所述的模块化微流控芯片空间实验装置，其特征在于所述装置组装时，电源模块(13)带电源连接器插头(17)的一端由凹形滑槽(16)与箱体内的凸形滑轨(5)配合沿水平方向插入箱体后端面的电源模块(13)安装口，插装到位后，电源模块(13)的后面板(15)将箱体的安装口封闭，同时电源连接器插头(17)插入加强槽板(6)上的电源模块连接器插座(7)中；芯片模块(19)带芯片连接插头的一端由凹形滑槽(16)与箱体内的凸形滑轨(5)配合沿水平方向插入箱体前端面的芯片模块安装口，插装到位后，芯片模块(19)的前面板 (24)将箱体前端的芯片模块安装口封闭，芯片模块连接器插头(30)插入加强槽板(6)上的的芯片模块连接器插座(8)中，电源模块(13)的后面板(15)和芯片模块(19)的前面板(24)由密封螺钉(35)与箱体进行密封连接，在前面板(24)和后面板(15)与箱体接触面上均内嵌密封条(33 )。
全文摘要
本发明涉及一种模块化微流控芯片空间实验装置，属于生命科学空间实验技术领域，装置被包括箱体模块、电源模块和芯片模块，三个模块拼接组合成实验装置结构主体；箱体模块由箱体、前面板的电源开关操作板、电源模块连接器插座、芯片模块连接器插座和电线束组成，箱体内壁采用滑轨配合安装电源模块和芯片模块；电源模块和芯片模块两侧滑轨槽用于模块插装，插装面的连接器插头与箱体模块内插座随轨道滑动连接；芯片板上装有两个芯片仓，微流控芯片采用插装方式装入芯片仓，安装面采用内嵌式密封条进行密封，电源模块和芯片模块与箱体模块插接同时完成电路连接，本发明装配便捷、操作简便、体积小巧，满足飞船搭载对实验装置结构性能的要求。
文档编号B64G4/00GK102815408SQ201210207798
公开日2012年12月12日 申请日期2012年6月18日 优先权日2012年6月18日
发明者刘经建, 邓玉林, 杨斌, 张玉兔 申请人:北京理工大学