一体化微流体控制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种微流控制结构系统的控制系统，属于微机械系统设计领域。所述的控制台板四角处设有四个台板撑脚，台板撑脚内设有水平调试盘；控制台板上设有一对导轨，导轨上架立有一夹持杆，夹持杆上铰接有夹扣板；控制台板一处设有水平液泡器；所述的控制台板分两层面板，在两层的中间位置的四角处各设有球体液囊；球体液囊通过液压管与液压膛相贯通；液压膛与液压腔通过一对卡簧相隔开；液压膛内设有活塞，活塞一端连接有螺杆，螺杆上设有螺纹盘；液压膛的外壁上设有液体膛刻度；本实用新型通过夹持微流芯片于控制台板上，然后将其从三维上四个方向调整其水平面的适应性高低，从而实现微流体流动方向和流动速度的控制。
【专利说明】一体化微流体控制系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种微流控制结构系统的控制系统，属于微机械系统设计领域。【背景技术】
[0002]业内人士都知道电润湿是一种微流体现象，它已经开始广泛地被用作各种流体及电光设备的驱动机制；电润湿是指通过改变液滴与绝缘基板之间电压，来改变液滴在基板上的润湿性，即改变接触角，使液滴发生形变、位移的现象。所谓润湿是指固体表面的一种流体被另一种流体所取代的过程。液体在固体表面能铺展，固液接触面有扩大的趋势，即液体对固体表面的附着力大于其内聚力，就是润湿。液体在固体表面不能铺展，接触面有收缩成球形的趋势，就是不润湿，不润湿就是液体对固体表面的附着力小于其内聚力。抗水表面的湿润效果可以使用电压来改变(故名电润湿)，令表面变得更亲水(湿润)。由于原先抗水的表面现在变得更吸水，油层不得不改变其形式。这种界面属性控制是电润湿应用的基础。而微流控芯片技术是把生物、化学、医学分析过程的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成到一块微米尺度的芯片上，自动完成分析全过程。由于它在生物、化学、医学等领域的巨大潜力，已经发展成为一个生物、化学、医学、流体、电子、材料、机械等学科交叉的崭新研究领域。报告介绍微流控芯片【技术领域】国际最新发展，结合报告人多年微流控芯片研发成果，介绍一套完整而独特的芯片制造工艺技术，以及多种不同应用的微芯片。
[0003]中国专利号:2009100286968的专利，其阐述了一种新型的微流控制结构，该结构利用电润湿的基本原理，通过控制介质厚度的空间梯度，形成润湿性的空间梯度，从而实现了微流体流动方向和流动速度的控制。其实施方式是在结构的导电衬底上设有介质层，在介质层上设有疏液层，在疏液层上的两侧设有两侧障壁，在两侧障壁上设有顶端障壁；由疏液层、两侧障壁、顶端障壁之间的空间构成流动腔体，微流体位于流动腔体中；介质层的厚度沿着微流体的流动方向逐渐递减。当微流体流过腔体时，微流体通过两侧障壁或者顶端障壁作为电极施加电压。
[0004]其专利的核心通过控制介质厚度，使得液体受重力而由高往低流；因此介质的厚度直接影响了微流的速度、从而影响了润湿性。但是该实用新型其介质厚度变化值为恒定，因此其控制微流的速度为一个定值；而对于一块微流控制芯片，其测验的液体是粘度都有所不同，因此这种固定梯度的介质过于呆板，应用不广、适用范围过小的弊端。而且更有一个致命的弊端是其必须保证在使用微流芯片时，其夹持平面为水平面，不然其梯度的介质达不到控制流动速度和方向的目的。
【发明内容】
[0005]为了克服目前通过固定介质来控制形成润湿性的空间梯度，从而实现微流体流动方向和流动速度的控制的缺点和不足，本实用新型的目的在于提供一种微流控制芯片三维空间位置可控制，从而间接的实现了介质厚度可变的目的。
[0006]本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是:一体化微流体控制系统，其构造主要包括:控制台板、台板撑脚、水平调试盘、球体液囊、水平液泡器、导轨、夹持杆、夹扣板、手摇柄、微流芯片、液压管、液压膛、液压腔、活塞、螺纹盘、螺杆、液体膛刻度、左上微调转盘、左下微调转盘、右上微调转盘、右下微调转盘、卡簧，所述的控制台板四角处设有四个台板撑脚，台板撑脚内设有水平调试盘；控制台板上设有一对导轨，导轨上架立有一夹持杆，夹持杆上铰接有夹扣板；控制台板一处设有水平液泡器；
[0007]所述的控制台板分两层面板，在两层的中间位置的四角处各设有球体液囊；球体液囊通过液压管与液压膛相贯通；液压膛与液压腔通过一对卡簧相隔开；液压膛内设有活塞，活塞一端连接有螺杆，螺杆上设有螺纹盘；液压膛的外壁上设有液体膛刻度；
[0008]所述的四个球体液囊与其对应的设置有左上微调转盘、左下微调转盘、右上微调转盘、右下微调转盘四个微调转盘；四个微调转盘分别通过螺杆的一端相铰接；四个微调转盘上设有旋钮、指针、刻度。
[0009]上述的液压管为刚性管。
[0010]上述的螺纹盘其每条螺纹间距为17?22圈/厘米。
[0011]上述的控制台板其两层面板的间距为0.8cnT2cm。
[0012]上述的夹持杆一端还铰接有手摇柄。
[0013]本实用新型具有的有益效果是:通过夹持微流芯片于控制台板上，然后将其从三维上四个方向调整其水平面的适应性高低，从而实现微流体流动方向和流动速度的控制；水平面调整精度达到了百分之七?十五每厘米的精度，该种精度达到了控制毛细管的要求；通过前期控制台板的水平调试控制，排除了外界对测试过程中水平面位置是否准确的影响；通过带有旋钮、指针、刻度的微调转盘的调试实现了水平面倾斜位置可视化。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型一体化微流体控制系统整体构成示意图。
[0015]图2为本实用新型一体化微流体控制系统夹持一块微流芯片的结构示意图。
[0016]图3为本实用新型一体化微流体控制系统水平面高低微调节的核心部件结构示意图。
[0017]图中1-控制台板，2-台板撑脚，3-水平调试盘，4-球体液囊，5-水平液泡器，6-导轨，7-夹持杆，8-夹扣板，9-手摇柄，10-微流芯片，11-液压管，12-液压膛，13-液压腔，14-活塞，15-螺纹盘，16-螺杆，17-液体膛刻度，18-左上微调转盘，19-左下微调转盘，20-右上微调转盘，21-右下微调转盘，22-卡簧。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图1-3对本实用新型的【具体实施方式】做一个详细的说明。
[0019]实施例:一体化微流体控制系统，其构造主要包括:控制台板1、台板撑脚2、水平调试盘3、球体液囊4、水平液泡器5、导轨6、夹持杆7、夹扣板8、手摇柄9、微流芯片10、液压管11、液压膛12、液压腔13、活塞14、螺纹盘15、螺杆16、液体膛刻度17、左上微调转盘18、左下微调转盘19、右上微调转盘20、右下微调转盘21、卡簧22，所述的控制台板I四角处设有四个台板撑脚2，台板撑脚2内设有水平调试盘3 ;控制台板I上设有一对导轨6，导轨6上架立有一夹持杆7，夹持杆7上铰接有夹扣板8 ;控制台板I 一处设有水平液泡器5 ；[0020]所述的控制台板I分两层面板，在两层的中间位置的四角处各设有球体液囊4 ;球体液囊4通过液压管11与液压膛12相贯通；液压膛12与液压腔13通过一对卡簧22相隔开；液压膛12内设有活塞14，活塞14 一端连接有螺杆16，螺杆16上设有螺纹盘15 ;液压膛12的外壁上设有液体膛刻度17 ；
[0021]所述的四个球体液囊4与其对应的设置有左上微调转盘18、左下微调转盘19、右上微调转盘20、右下微调转盘21四个微调转盘；四个微调转盘分别通过螺杆16的一端相铰接；四个微调转盘上设有旋钮、指针、刻度。
[0022]所述的液压管11为刚性管。
[0023]所述的螺纹盘15其每条螺纹间距为17?22圈/厘米。
[0024]所述的控制台板I其两层面板的间距为0.Scmlcm。
[0025]所述的夹持杆7 —端还铰接有手摇柄9。
[0026]本实用新型操作时，首先将控制台板I通过台板撑脚2上的水平调试盘3进行调平，使得调平后的控制台板I处于水平面位置，是否处于水平面位置可从水平液泡器5内液泡居中位置可以观察所得。当调平控制台板I后再置放入一块需要实验、测试的微流芯片10通过夹扣板8进行夹持，在夹持过程中其微流芯片10的大小适配可以通过摇动手摇柄9将其夹持杆7滚动于导轨6后调缩空间所实现；调节空间大小适配后的被夹持的微流芯片10被固定于控制台板I上；此时根据微流芯片10其芯片毛细微管流动方向的进行调节左上微调转盘18、左下微调转盘19、右上微调转盘20、右下微调转盘21四个微调转盘。在调节过程完毕后，开始进行电化学实验等等。本实用新型中的液压管11为刚性，其目的是保证在各个微调转盘调节过程中保证其控制台板I水平面的稳定性。
[0027]本实用新型的核心是:在保证控制台板I为水平面的前提下进行高精度的微流芯片10三维空间对其四点平面位置进行人为性的调整，使得调整后的水平面倾斜位置满足实验控制微流体的流动方向和流动速度的要求。
[0028]因此在不背离本发热的核心点的前提下，一切做出表面性的变更都在本专利保护范围之内。
【权利要求】
1.一体化微流体控制系统，其构造主要包括:控制台板(I)、台板撑脚(2)、水平调试盘(3)、球体液囊(4)、水平液泡器(5)、导轨(6)、夹持杆(7)、夹扣板(8)、手摇柄(9)、微流芯片(10)、液压管(11)、液压膛(12)、液压腔(13)、活塞(14)、螺纹盘(15)、螺杆(16)、液体膛刻度(17)、左上微调转盘(18)、左下微调转盘(19)、右上微调转盘(20)、右下微调转盘(21)、卡簧(22)，其特征在于:控制台板(I)四角处设有四个台板撑脚(2)，台板撑脚(2)内设有水平调试盘(3);控制台板(I)上设有一对导轨(6)，导轨(6)上架立有一夹持杆(7)，夹持杆(7)上铰接有夹扣板(8);控制台板(I) 一处设有水平液泡器(5)； 所述的控制台板(I)分两层面板，在两层的中间位置的四角处各设有球体液囊(4);球体液囊(4)通过液压管(11)与液压膛(12)相贯通；液压膛(12)与液压腔(13)通过一对卡簧(22)相隔开；液压膛(12)内设有活塞(14)，活塞(14)一端连接有螺杆(16)，螺杆(16)上设有螺纹盘(15);液压膛(12)的外壁上设有液体膛刻度(17)； 所述的四个球体液囊(4)与其对应的设置有左上微调转盘(18)、左下微调转盘(19)、右上微调转盘(20)、右下微调转盘(21)四个微调转盘；四个微调转盘分别通过螺杆(16)的一端相铰接；四个微调转盘上设有旋钮、指针、刻度。
2.根据权利要求1所述的一体化微流体控制系统，其特征在于所述的液压管(11)为刚性管。
3.根据权利要求1所述的一体化微流体控制系统，其特征在于所述的螺纹盘(15)其每条螺纹间距为17?22圈/厘米。
4.根据权利要求1所述的一体化微流体控制系统，其特征在于所述的控制台板(I)其两层面板的间距为0.8cnT2cm。
5.根据权利要求1所述的一体化微流体控制系统，其特征在于所述的夹持杆(7)—端还铰接有手摇柄(9)。
【文档编号】G05D27/00GK203520202SQ201320629619
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年10月14日 优先权日:2013年10月14日
【发明者】徐云鹏, 燕春晖 申请人:徐云鹏