一种单面触液式石英晶体微天平检测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于传感检测技术领域，具体涉及一种单面触液式石英晶体微天平检测装置。
【背景技术】
[0002]石英晶体微天平QCM(Quartz Crystal Microbalance)，作为微质量传感器具有结构简单、成本低、灵敏度高、测量精度可以达到纳克量级的优点，被广泛应用于化学、物理、生物、医学和表面科学等领域中，用以进行气体、液体的成分分析以及微质量的测量、薄膜厚度的检测等。根据需要，还可以在金属电极上有选择地镀膜，进一步拓宽其应用。例如，若在电极表面加一层具有选择性的吸附膜，可用来探测气体的化学成分或监测化学反应的进行情况。随着生物科学的蓬勃发展，QCM作为细胞、DNA、免疫传感器在生物领域的应用有着广阔前景，QCM具有在线跟踪检测微观过程的变化、获取丰富的在线信息等优点，是其他方法无法比拟的。这项技术以其简便、快捷、灵敏度高、在线跟踪等优势，与其他技术结合成为微观过程与作用机理研宄和微量、痕量物质的检测等方面十分有效的手段，获得了广泛应用。
[0003]在QCM分析中，单面触液式检测为常见的检测方式，一般需要使用一个结构可靠的检测装置并将电极有效固定。由于该电极具有一定的尺寸(通常石英片直径>12mm)，检测装置的尺寸不能太小，一次实验需消耗几十毫升的溶液，这不利于分析成本较高的生化检测。另外，用硅橡胶固定的石英晶片电极几乎不能拆卸重复使用(石英晶片较薄，易脆裂)。因此，能否发明出一种载液量少、可拆卸型单面触液式QCM检测装置成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的之一是为解决由于石英晶体微天平检测装置的尺寸较大造成实验中溶液浪费较大、石英晶片传感器几乎不能拆卸和重复使用等问题，提供一种结构简单、耗液量少、传感器可方便拆卸、且稳定性能较高的单面触液式石英晶体微天平检测装置，实现了对QCM检测装置的小型化改造，并保证了检测过程的稳定性与可靠性，可完成对微量或痕量化学小分子、生物大分子等的检测。
[0005]为达到上述技术效果，本实用新型的技术方案包括:
[0006]一种单面触液式石英晶体微天平检测装置，包括检测池和石英晶片传感器，所述石英晶片传感器包括石英晶片、底架，所述石英晶片上设置有正面电极和反面电极，所述底架上设置有左电极杆和右电极杆，所述左电极杆与所述正面电极连接，所述右电极杆与所述反面电极连接；所述检测池包括封盖、盛液池、环形垫圈1、环形垫圈II ;
[0007]所述封盖中心设置有圆柱形凹槽，所述圆柱形凹槽两侧分别设置有第一封盖通孔和第二封盖通孔；
[0008]所述盛液池为L型结构，所述盛液池上设置有进样孔和传感接触孔，所述进样孔和所述传感接触孔为相互垂直并连通的圆柱形通孔，所述盛液池的传感接触孔两侧分别设置有左螺纹口和右螺纹口；
[0009]所述盛液池的传感接触孔一侧与所述封盖活动连接，所述盛液池的传感接触孔与所述封盖之间设置有石英晶片，所述石英晶片与所述封盖之间设置有环形垫圈I，所述环形垫圈I设置在所述封盖中心的圆柱形凹槽上，所述石英晶片与所述传感接触孔之间设置有环形垫圈II。
[0010]所述封盖为长度25?35mm、宽度10?20mm、高度3?5mm的长方体结构，所述第一封盖通孔和第二封盖通孔直径均为2?4mm，所述圆柱形凹槽直径为5?15mm、深度为I?2mm，所述第一封盖通孔、圆柱形凹槽、第二封盖通孔的圆心在同一直线上。
[0011]优选地，所述封盖为长度30mm、宽度15mm、高度4mm的长方体结构，所述第一封盖通孔和第二封盖通孔直径均为3mm，所述圆柱形凹槽直径为10mm、深度为1mm。
[0012]所述盛液池的进样孔直径为5?15mm，深度为20?30mm，所述传感接触孔直径为4?10mm深度为8?20臟。
[0013]优选地，所述盛液池的进样孔直径为10mm，深度为25mm，所述传感接触孔直径为7mm，深度为12mm。
[0014]所述盛液池的左螺纹口和右螺纹口直径均为2?4_，所述左螺纹口、传感接触孔、右螺纹口的圆心在同一直线上。
[0015]所述封盖和所述盛液池通过第一螺丝杆和第二螺丝杆固定在一起，所述第一螺丝杆依次穿过相互连通的第一封盖通孔和左螺纹口，所述第二螺丝杆依次穿过相互连通的第二封盖通孔和右螺纹口，使得所述盛液池、环形垫圈I1、石英晶片、环形垫圈1、封盖固定在一起。
[0016]所述环形垫圈I和环形垫圈II为娃胶O型圈，外径为10_，线径为1.9mm ;所述第一螺丝杆和所述第二螺丝杆为不锈钢内六角螺丝，规格M310mm。
[0017]所述盛液池的传感接触孔设置有圆柱形的出样口，所述出样口直径大于所述传感接触孔直径，所述环形垫圈II设置在所述出样口上，所述石英晶片为圆形结构，所述石英晶片与所述出样口通过所述环形垫圈II扣合连接。
[0018]所述出样口直径、所述封盖的圆柱形凹槽直径、所述环形垫圈I和环形垫圈II最外圆直径均相同。
[0019]所述出样口直径为10mm、深度为1mm。
[0020]本实用新型的有益效果包括:
[0021]1、本实用新型的一种单面触液式石英晶体微天平检测装置，设计合理，结构简单，尺寸小，耗液量少，传感器可拆卸并重复使用，且稳定性能较高。
[0022]2、本实用新型一种单面触液式石英晶体微天平检测装置的载液体积1.5mL，约为已报道检测装置载液体积(50mL)的3%，可大大减少试剂的使用量，避免了对检测溶液造成的不必须要的浪费，实现了对QCM检测装置的小型化改造，并保证了检测过程的稳定性与可靠性，可完成对微量或痕量化学小分子、生物大分子等的检测。
[0023]3、本实用新型的一种单面触液式石英晶体微天平检测装置，盛液池为L型结构，盛液池顶部设置有进样孔，侧面设置有传感接触孔，所述进样孔和传感接触孔为相互垂直并连通的圆柱形通孔，传感接触孔的一侧与封盖活动连接，传感接触孔和封盖之间设置有石英晶片，实现了传感器方便拆卸，在用于液体检测时，将液体从进样孔加入，待检测溶液通过两个相互垂直并联通的圆柱形通孔，使得石英晶片可单面接触待检测溶液，进行微观过程的检测。
[0024]4、本实用新型的一种单面触液式石英晶体微天平检测装置，在盛液池的传感接触孔前端设置有圆柱形的出样口，出样口直径大于所述传感接触孔直径，通过设置环形垫圈使石英晶片与传感接触孔密封扣合，有效地实现了石英晶片单面接触待检测溶液，保证了检测过程的稳定性与可靠性。
【附图说明】
[0025]图1所示为本实用新型一种单面触液式石英晶体微天平检测装置立体图。
[0026]图2所示为本实用新型沿图1中A-B线的断面图。
[0027]图3所示为与本实用新型检测池配套使用的石英晶片传感器立体图。
[0028]图4所示为本实用新型封盖立体图。
[0029]图5所示为本实用新型盛液池立体图。
[0030]图6所示为本实用新型图5所示盛液池俯视图。
[0031]图7所示为本实用新型图6所示盛液池A-A截面图。
[0032]图8所示为本实用新型图6所示盛液池B-B截面图。
[0033]图9所示为本实用新型实施例中谐振频移(Aftl)随时间的变化曲线图。
[0034]图10所示为本实用新型实施例中动态电阻差(AR1)随时间的变化曲线图。
[0035]图不:1_检测池、11_封盖、112_圆柱形凹槽、113_第一封盖通孔、114-第—■封盖通孔、12-盛液池、121-进样孔、122-传感接触孔、123-出样口、124-左螺纹口、125-右螺纹口、126-左凹槽、127-右凹槽、13-环形垫圈1、131-环形垫圈I1、14-第一螺丝杆、15-第二螺丝杆、2-石英晶片传感器、21-石英晶片、211-正面电极、212-反面电极、22-底架、221-左电极杆、222-右电极杆。
【具体实施方式】
[0036]下文将结合具体附图详细描述本实用新型具体实施例。应当注意的是，下述实施例中描述的技术特征或者技术特征的组合不应当被认为是孤立的，它们可以被相互组合从而达到更好的技术效果。在下述实施例的附图中，各附图所出现的相同标号代表相同的特征或者部件，可应用于不同实施例中。
[0037]实施例1
[0038]如图1、2和3所示本实用新型一种单面触液式石英晶体微天平检测装置结构示意图，一种单面触液式石英晶体微天平检测装置，包括检测池I和石英晶片传感器2，所述检测池包括封盖11、盛液池12、环形垫圈113、环形垫圈II131 ；
[0039]如图3所示，所述石英晶片传感器2包括石英晶片21和底架22，所述石英晶片21上设置有正面电极211和反面电极212，所述底架上设置有左电极杆221和右电极杆222，所述左电极杆221和右电极杆222通过金属丝与导电胶分别连接所述正面电极211和反面电极212 ；
[0040]如图4所示，所述封盖11中心设置有圆柱形凹槽112，所述圆柱形凹槽112两侧分别设置有第一封盖通孔113和第二封盖通孔114 ;
[0041]如图5、6、7和8所示，所述盛液池12为L型结构，所述盛液池12上设置有进样孔121和传感接触孔122，所述进样孔121和传感接触孔122为相互垂直并连通的圆柱形通孔，所述盛液池12的传感接触孔122两侧分别设置有左螺纹口 124和右螺纹口 125 ；
[0042]如图2和图5所示，所述盛液池12的传感接触孔122 —侧与所述封盖11活动连接，所述盛液池12的传感接触孔122与所述封盖11之间设置有石英晶片21，所述石英晶片21与所述传感接触孔122之间设置有环形垫圈11131，所述石英晶片21与所述封盖11之间设置有环形垫圈113，所述环形垫圈113设置在所述封盖11的圆柱形凹槽112上。
[0043]如图1、4和5所示，所述封盖11和所述盛液池12通过第一螺丝杆14和第二螺丝杆15固定在一起，所述第一螺丝杆14依次穿过相互连通的第一封盖通孔113和左螺纹口124，所述第二螺丝杆15依次穿过相互连通的第二封盖通孔114和右螺纹口 125，使得所述盛液池12、环形垫圈11131、石英晶片21、环形垫圈113、封盖11固定在一起。
[0044]所述封盖11为长度25?35mm、宽度10?20mm、高度3?5mm的长方体结构，所述第一封盖通孔113和第二封盖通孔114直径均为2?4_，所述圆柱形凹槽112直径为5?15mm、深度为I?2mm，所述第一封盖通孔113、圆柱形凹槽112、第二封盖通孔114的圆心在同一直线上。
[0045]优选地，所述封盖11为长度30mm、宽度15mm、高度4mm的长方体结构，所述第一封盖通孔113和第二封盖通孔114