一种直线型孔位聚合物微流控芯片通液夹具的制作方法

本实用新型涉及一种夹具，具体涉及一种直线型孔位聚合物微流控芯片通液夹具。

背景技术：

微流控系统,又称微流控分析芯片、微全分析系统(μTAS)或芯片实验室,是微机电系统(MEMS)的一个重要分支。利用微细加工技术将微通道、微泵、微阀、微反应器、微传感器、微检测器等各种功能单元集成在一块微芯片上,通过控制溶液在其中的流动,来完成生物和化学等领域所涉及的样品制备、混合、反应、分离、检测、生化分析等功能的微型分析系统。在药物的微量注射、生物分析、微量化学分析与检测,微电子设备冷却,微小卫星仪态调整,便携式燃料电池等领域均展现了良好的应用前景。

近年来，微流控芯片在医疗、化工、生命科学、环境检测等方面得到了长足的发展。其制造材质也由最初的单晶硅、玻璃等无机物材料转移到PDMS、PMMA、COC、PP、PC等高分子聚合物，一方面降低了制造成本，另一方面扩大了微流控芯片的使用范围。

在聚合物微流控芯片中，PDMS为弹性材料，其通液方式也较为简单，直接将毛细管插入芯片的进出液口，再用硅胶密封，即可通液进行实验。硬质聚合物材料，如PMMA、COC、PP、PC等制造的微流控芯片，需要配套相应的通液夹具进行通液实验。

虽然目前市场上已有相应的产品可以解决硬质材料微流控芯片的通液问题，但是在通液时的密封性以及孔口受力的均匀性很难保证。

目前，市场上硬质材料的微流控芯片的进液方式主要为上下面的进液口进液。这种进液方式芯片其进液夹具主要分为上压板和底座两个部分。底座的作用主要是对需进液的芯片起支撑作用，另外可以通过阶梯结构对需进液的芯片进行限位，从而更好的进行进液孔口定位和夹紧。上压板上通过安装压头、密封圈、毛细管等配件，与底座配合一起完成整个通液操作。

上压板只有通过精确定位以及施加足够的压力才能保证孔口的定位精度和进液过程中的密封性。但进液孔口位置无法与压紧螺钉安装在同一轴线上，这样在施压过程中必然会产生一个力矩使上压板倾斜，从而会使密封垫圈与芯片之间产生缝隙，造成漏液。施加的压力越大，缝隙也就越大，漏液的情况也就会越严重。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型提出了一种直线型孔位聚合物微流控芯片通液夹具，通液过程中的密封性好，不会产生漏液等问题，而且可以提供较大的压紧力，适合做高压通液。

为实现上述技术方案，本实用新型提供了一种直线型孔位聚合物微流控芯片通液夹具，包括：底座，所述底座上表面设置有定位台阶；设置在底座上方的上压板，所述底座和上压板之间通过多根滚花螺钉连接，每根滚花螺钉上均套接有复位弹簧；多个并排设置在上压板上的密封压头，每个密封压头上均设置有转接头，所述转接头上设置有毛细管，所述毛细管纵向贯穿转接头并延伸至密封压头底端，所述毛细管与密封压头底端接触处设置有密封垫圈。

在上述技术方案中，硬质聚合物微流控芯片由右侧手动推入底座与上压板之间形成通道中，通过底座上的定位台阶进行定位和限位，使芯片的进液孔与密封压头的孔位对齐，以便更准确的进行通液。在芯片的定位完成以后，下一步就是夹紧，通过拧动手拧滚花螺钉，使夹具的上压板下压。上压板上连接的密封压头、转接头、毛细管以及套在密封压头上的密封垫圈，会随着上压板的下压逐渐压紧芯片。通过密封垫圈的变形起到密封压头与芯片之间的密封作用，防止通液时漏液。通液时，高压液体通过毛细管进入芯片。在完成通液实验后，拧动手拧滚花螺钉，复位弹簧可使上压板回到原来的位置。这时，再推出芯片，即完成通液实验。由于本夹具采用手拧滚花螺钉压紧，操作方便，可以提供更大的压紧力，确保通液过程中的密封性。

优选的，所述上压板与底座中部还设置有定位销钉。通过定位销钉可提高上压板上的密封压头的孔位与芯片的进液孔孔位的定位精度，提高通液过程中的密封性。

优选的，所述上压板采用一体化结构设计，在提高孔位受力均匀度的同时，可以保证上压板与底座保持平行，从而可以保证密封垫圈与芯片表面的平行，因此不会产生缝隙，确保通液过程中的密封性。

优选的，所述转接头为PEEK管转接头，可以确保毛细管进液时，转接头处压力稳定。

优选的，所述滚花螺钉与上压板接触的上表面设置有垫圈。垫圈的作用是防止滚花螺钉拧紧后无法拧松，方便滚花螺钉的逆向拧动。

本实用新型提供的一种直线型孔位聚合物微流控芯片通液夹具的有益效果在于：

(1)本直线型孔位聚合物微流控芯片通液夹具安装、操作的简便性，夹具在完成简单的装配工作后，无需再拆卸即可连续使用，使用过程中，只要适当拧动滚花螺钉即可；

(2)本直线型孔位聚合物微流控芯片通液夹具通液过程中的密封性好，通过密封垫圈的变形起到密封压头与芯片之间的密封作用，防止通液时漏液；

(3)本直线型孔位聚合物微流控芯片通液夹具通过定位销钉可提高上压板上的密封压头的孔位与芯片的进液孔孔位的定位精度，提高通液过程中的密封性；

(4)本直线型孔位聚合物微流控芯片通液夹具中的上压板采用一体化结构设计，在提高孔位受力均匀度的同时，可以保证上压板与底座保持平行，从而可以保证密封垫圈与芯片表面的平行，因此不会产生缝隙，确保通液过程中的密封性。

附图说明

图1为本实用新型的前视图。

图2为本实用新型的侧视图。

图3为本实用新型的俯视图。

图中：1、底座；2、芯片；3、上压板；4、密封压头；5、转接头；6、毛细管；7、密封垫圈；8、滚花螺钉；9、垫圈；10、复位弹簧；11、定位销钉。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本实用新型的保护范围。

实施例：一种直线型孔位聚合物微流控芯片通液夹具。

参照图1至图3所示，一种直线型孔位聚合物微流控芯片通液夹具，包括：底座1，所述底座1上表面设置有定位台阶；设置在底座1上方的上压板3，所述底座1和上压板3之间通过多根滚花螺钉8连接，每根滚花螺钉8上均套接有复位弹簧10；多个并排设置在上压板3上的密封压头4，每个密封压头4上均设置有转接头5，所述转接头5上设置有毛细管6，所述毛细管6纵向贯穿转接头5并延伸至密封压头4底端，所述毛细管6与密封压头4底端接触处设置有密封垫圈7。

本实用新型的工作原理是：硬质聚合物微流控芯片2由右侧手动推入底座1与上压板3之间形成通道中，通过底座1上的定位台阶进行定位和限位，使芯片2的进液孔与密封压头4的孔位对齐，以便更准确的进行通液。在芯片2的定位完成以后，下一步就是夹紧，通过拧动手拧滚花螺钉8，使夹具的上压板3下压。上压板3上连接的密封压头4、转接头5、毛细管6以及套在密封压头4上的密封垫圈7，会随着上压板3的下压逐渐压紧芯片2。通过密封垫圈7的变形起到密封压头4与芯片2之间的密封作用，防止通液时漏液。通液时，高压液体通过毛细管6进入芯片2。在完成通液实验后，拧动手拧滚花螺钉8，复位弹簧10可使上压板3回到原来的位置。这时，再推出芯片2，即完成通液实验。由于本夹具采用手拧滚花螺钉8压紧，操作方便，可以提供更大的压紧力，确保通液过程中的密封性。

参照图2所示，所述上压板3与底座1中部还设置有定位销钉11。通过定位销钉11可提高上压板3上的密封压头4的孔位与芯片2的进液孔孔位的定位精度，提高通液过程中的密封性。

本实施例中，所述上压板3采用一体化结构设计，在提高孔位受力均匀度的同时，可以保证上压板3与底座1保持平行，从而可以保证密封垫圈7与芯片2表面的平行，因此不会产生缝隙，确保通液过程中的密封性。

本实施例中，所述转接头5为PEEK管转接头，可以确保毛细管6进液时，转接头5处压力稳定。

参照图1所示，所述滚花螺钉8与上压板3接触的上表面设置有垫圈9。垫圈9的作用是防止滚花螺钉8拧紧后无法拧松，方便滚花螺钉8的逆向拧动。

以上所述为本实用新型的较佳实施例而已，但本实用新型不应局限于该实施例和附图所公开的内容，所以凡是不脱离本实用新型所公开的精神下完成的等效或修改，都落入本实用新型保护的范围。