专利名称：：微流体装置、微流体计量供给系统以及用于微流体测量和计量供给的方法
技术领域：
：本发明涉及一种用于检测流动参数的微流体装置，一种微流体计量供给(dosing)系统，一种用于检测通道内流体流的流动参数的方法和一种微流控地(microfluidicalIy)计量供给流体的方法。特别地，本发明涉及一用于在一流体通道内计量供给微量流体(例如微量液体或气体)的微计量供给构思。
背景技术：
：在医疗
技术领域：
中，需要足够精确地计量供给微量或微体积的流体(典型的是在纳升至微升的范围内)，并且还要求的能够依据测量技术监控这一精确的计量供给过程，同样在其他
技术领域：
中也存在这种需求。例如，微膜泵或微型隔膜泵在医疗
技术领域：
中用于计量供给液体载体或药物载体，例如用于输液。目前在计量供给微体积量例如Inl(纳升)至100μI(微升)时，功能原理基于使一膜片偏斜的微膜泵通常无法达到足够的计量精度。使用微膜泵时，计量精度取决于例如泵体内的气泡、流体中的微粒、流体通道内的背压变化、温度变化和其他影响因素。目前可以获得的微膜泵除了计量精度不足外，也没有可以在纳升至微升的范围内计量供给微量流体的计量供给和监测系统，尽管这种系统的实施方式可能很简单且因此很便宜。此外，易于实施的用于在纳升范围内最小的流量包的流量传感器到目前为止还是不可用的，或者说它们不具备许多用途上所需的精确度，要么就是集成在微计量供给系统中的成本太高。在医疗技术中，除上文提到的药物计量供给以外，也需要可靠且精确的计量供给和/或微量计量供给监测，这在很多其他的应用领域中也同样需要。在实验室技术中使用液体直接转移装置为燃料电池中的液体燃料(例如DMFC中的甲醇，DMFC=直接甲醇燃料电池)或利用油润滑轴承的形式的润滑油的计量供给是这一方面的典型例子。
发明内容本文中参考了例如国际公布文本W001/84091A1中一带有液位测量和计量供给系统、撤回系统和计量供给/撤回的结合系统的液体容器和科学出版物生物医学工程高等专科学校吕贝克脉冲中心的BodoNestler等人的〃DosierungundMessungkleinerVbliiiiieiistroiiiealsVoraussetzungfiirdieRealisierungeinesimpIantierbarenMikroinfusionssystems，，(Dosingandmeasuringsmallvolumesstreamsasarequirementforrealizinganimplantablemicroinfusionsystem),ZentrumfiirBiomedizintechnikderFHLiibeckinImpulse(10)，2005:1SSN1618_5528，第65-73页。与现有技术不同的是，本发明的目的是提供一尽可能简单的构思，用于可靠且精确地计量供给微流体量或流体体积并用于监测这一计量供给的过程，即使使用了微泵也是适用的，而使用微泵计量供给流体通常是不准确的。这一目的通过根据权利要求1所述的一种用于检测流动参数的微流体装置、根据权利要求34所述的一种微流体计量供给系统、根据权利要求44所述的一种检测流动参数的方法和根据权利要求45所述的一种微流控地计量供给流体的方法实现。本发明基于这样一种发现:用于精确计量供给流体(典型的是在纳升范围内)的流体流动参数的精确微流体检测以及相应的计量供给检测可以以相对简易的方式来实施和实现，即通过在一流动路径(通道)内向第二流体(第二流动介质)精确添加第一流体(第一流动介质)。两流体都具有相互之间不会立即混合、反应或溶解的特性。这样的流体对有，例如，空气与水或油与水。由于通道的横截面尺寸是选定的，这样通道内第一和第二流体之间的流体界面(fluidinterface)形成于填充有第一流体的通道段和填充有第二流体的相邻通道段之间，所述流体界面在整个通道截面上延伸，然后可以以一相对简单的方式通过多种不同的检测方法监测流体通道内的流体流。根据本发明，第一和第二流体相互之间不同的导电性、不同的电介导电性(介电常数)、不同的磁导率(导磁性)、不同的光透过性或不同的光反射率可通过一检测装置检测到以便从其确定必要的流动参数，以流速、流量、流向、流体传递或传递时间和/或通道内第一或第二流体的填充量的形式监测计量供给和控制计量供给。一传感器组形式的检测装置典型地包括多个沿流体通道的单传感器元件，以在沿与所述单传感器元件相连的通道的多个位置处以一空间解析的方式检测第一和第二流体不同的物理特性。此外，可以提供一控制装置以便选择性地供给第一或第二流体至流体通道中，通过所述控制装置可以控制第一和/或第二供给装置。一流体通道或该通道的一小段可预设一用于接收流体的有效计量供给体积。然后流体通道充满第二流体，具体来说是达到预设的计量供给量，届时第一流体在输入侧供给至流体通道以便以一精确计量供给的方式给在通道内的输出侧通道输出口或出口处的第二流体提供计量供给量。这一过程是一个自我调节的计量供给过程，其中各自的计量供给量通过完全或部分填充的通道的几何容量确定，且所述过程可以以所需的高计量供给精度重复进行。特别地，需要指出的是，被加入通道内的第二流体中用于计量供给和监测计量供给的过量的第一流体可从提供于输出侧在一流体分离装置处的流体流中移出，这样只有精确计量供给量的第二流体存在于通道输出端处。用于精确计量供给流体的一可选的创新的程序是采用微泵和/或微膜泵，典型地以预定的间隔和预定的量，通过专门向通道中的第二流体的连续流供给第一流体在流体通道中生成一可监控流动参数的流体流(包括第一和第二流体)。这使得可以通过检测装置确定在通道内传递第一和第二流体的时间。特别地，具有一预定的比例的第一和第二流体，典型地也以一预定的流速，也可供给至流体通道中且根据测量技术被精确地检测到，只要流体流中的第一和第二流体呈现出可根据测量技术检测到的相互不同的物理特性，流体界面就可形成于流体通道中。此外，本发明的构思允许将预定量的混于一(典型地为连续的)第二流体流的第一流体输入通道的输入侧，其中流体流中第一和第二流体之间的比例是可调节的和/或可控制的。这反过来又允许实现每单位时间内计量供给一预定计量供给量的第二流体并且根据本发明同样相对容易地进行监控。特别地，可利用流体分离装置用于再一次由流体流中分离第一流体。用于第一和/或第二供给装置的控制装置可以另外配置为评价一由检测装置检测到的关于当前流动参数(实际值)的测量值，于是可根据当前流动参数(实际值)和预定流动参数(设定值)的偏差控制第一和/或第二供给装置来设置预定的流动参数，且从而精确地计量供给通道中的第一和/或第二流体。根据本发明，一用于计量供给微小体积量和用于监测计量供给这些微计量供给量(流体量)的计量供给系统，例如用于医疗技术的药物计量供给、用于实验室技术中、用于燃料电池中或润滑剂计量供给中，可以一非常简单和可靠的方式利用连接至微流体装置用于检测流动参数的控制装置来实现。本发明的另一个优势是，减小通道尺寸(横截面，特别是通道高度)可使测量分辨率大大增加。例如，如果测量通道的高度h降低，电容式测量方法每单位长度的测量信号将会增加(电容CΙ/h)，且通道的体积/长度形式因子将降低。由于这两个原因，流量测量精度在低流速时会提高。随后将参照附图详述本发明优选的实施例，其中:图la-b显示了根据本发明的一实施例的一种用于确定流动参数的微流体装置的基本原理图；图2a_b显示了根据本发明的另一实施例的一种用于检测流动参数的微流体装置的基本原理图；图3显示了根据本发明的另一实施例的一种微流体计量供给系统的基本原理图；图4显示了根据本发明的另一实施例的一种微流体计量供给系统的基本原理图；图5显示了根据本发明的另一实施例的一种微流体计量供给系统的基本原理图；图6a_d显示了根据本发明的另一实施例的用于流动参数的电容检测的检测装置的两电极的设置的示意图；图7a_c显示了根据本发明的另一实施例的用于微流体计量供给系统的第一和第二流体供给装置的典型实施方式的示意图；图8显示了根据本发明的另一实施例的一种用于检测流动参数的方法的流程图；图9显示了根据本发明的另一实施例的一种用于以微流控技术计量供给流体的方法的流程图；在利用附图进一步详细地讨论本发明之前需要指出的是，在附图中，同一元件、具有相同功能或相同效果的元件提供了相同的参考数字，以便在不同的实施例中对这些元件及其功能的描述相互之间是可替换的或在不同的实施例中彼此适用。具体实施例方式下面，将利用图1a对一具有创造性的、用于检测流动参数或计量供给参数的微流体装置100的第一种一般性的实施例进行本功能说明文本的一般性的讨论。如图1a所示，微流体装置包括一形成于基座主体102内的通道104。在输入侧，通道104包括用于供给第一流体Fl的第一入口106和第二入口108，所述第二入口用于供给第二流体F2至流体输入端112，以便形成流体通道104内包括第一和第二流体F1、F2的流体流F"。流体流匕_2提供于输出侧，至通道104的一输出端或出口112。根据本发明，供给第一和第二流体Fl、F2至通道104中的各自的区域为第一和第二通道入口106、108。通道104包括一横截面区域Ak和一横截面尺寸以在填充有第一流体Fl的通道104的一截面和填充有第二流体F2的通道104的一相邻截面之间形成通道内第一和第二流体F1、F2之间的一流体界面，所述界面延伸至整个通道横截面。典型地如图1a所示，通道显示出了通道输入端112和通道输出端110之间的通道长度Lk。此外，通道104典型地包括，如图1a所示，一圆形通道横截面Ak，然而其中，如下文论述所示，基本上通道104的横截面可选择任何形状，只要在第一和第二流体Fl、F2之间形成之前提到的流体界面就行。此外需要记住的是，关于图la，通道104中在第一和第二入口106、108下游处、第一和第二流体F1、F2—起包含在流体通道104中的区域为通道输入端110。另外如图1a所示，微流体装置100包括第一供给装置114，所述第一供给装置包括与第一入口106相连的微泵，选择性供给第一流体Fl至通道104。另外，微流体装置100包括与第二入口108相连的第二供给装置116，供给第二流体F2至通道104中。第二供给装置116同样也可以包括第二微泵，用于选择性地供给第二流体F2至通道104中。微膜或微型隔膜，泵送膜片或隔膜，(微膜或微型隔膜)用于通过由一预定的或可调的泵冲程或膜偏移驱动在一预定的方向上传递流体，典型的是通过将用电激活的压电元件当做用于第一和第二供给装置114、116的微泵或微膜泵。取决于电激励，每一泵送过程产生的微膜泵的冲程容积典型地可以在从10纳升至100微升的范围内。当配置第一供给装置114供给第一流体(例如，一种气体或空气)从外界环境或周围大气至流体通道104的第一入口106，可在第一流体Fl的流动方向上供给装置114的上游提供一过滤元件，以在同样供给至流体通道106之前从待供给的流体Fl中过滤掉可能的污染物或其它不需要的物质。微流体装置100另外还包括检测装置118，所述检测装置典型地由第一和第二测量电极118a、118b形成，以检测一测量值Smeasuke,Smeasuee取决于第一或第二流体F1、F2的当前流动参数，流动参数基于通道104内第一流体Fl和第二流体F2不同的物理特性。检测装置118可以配置为基于第一和第二流体F1、F2不同的物理特性检测通道104内流体界面的位置或位置的变化，其中第一或第二流体F1、F2的当前流动参数可从通道104内流体界面的位置或位置的变化来确定。在本发明中，流体是指气体(可压缩流体)或液体(不可压缩流体)。使用一般术语“流体”是因为大部分的物理定律同样地适用于气体和液体。在本发明中，气体或液体一般都可用于第一流体或第二流体，只要边界条件(下面会讨论到)关于第一和第二流体之间的流体界面的必要形态得以满足。—般来说,一方面流体界面的位置和形状取决于重力，另一方面还取决于第一和第二流体F1、F2之间和流体和基座主体102(流体通道104即形成于其中)的材料之间的表面张力。根据本发明，通道104的横截面尺寸是选定的，这样流体界面的形状和构型就取决于，首先是表面张力而不再是重力和其他作用力(例如旋转力、振动力、磁力等)。取决于流体特性和通道材料，当通道104的圆形横截面的直径小于0.01毫米至3毫米时，相对于重力表面张力将典型地占主导地位。重力在流体通道104的任何其他位置或方向也不起重要的作用，这样，由于外部环境影响和力的作用，流体界面将不会显著改变其位置。如图1a所示，通道104可以典型地配置为圆形或在输入端110和输出端112之间的直线方向的矩形。然而，需要指出的是，通道104的横截面尺寸在通道104的长度Lk之间不一定是恒定的。当确定一测量值时横截面可能的变化(扩张或收缩)将易于调节，且当利用确定位置确定流动参数时或当确定通道104内界面的位置变化时横截面可能的变化(扩张或收缩)需要考虑在内。另外，通道104也可配置为弯折形或螺旋状，从而根据通道长度Lk和(平均)通道横截面面积Ak的乘积相应地调整有效通道区域的预定填充量或预定填充体积。因此，视应用的具体情况，由于流体界面的形成(在通道形状中所述流体界面形成的位置基本上与重力无关)不取决于通道的横截面面积而取决于通道横截面的形状，更准确地说是通道横截面的最小尺寸，可利用一预定最大填充量(通道输入端和输出端之间的量)的流体通道。例如，当通道为椭圆形或圆形横截面尺寸时，椭圆形横截面的短轴或圆形横截面的直径可能是选定的，这样流体界面的位置基本上是由粘度高于第一流体的第二流体的表面张力和第二流体与通道壁的材料之间的表面张力所决定的。然而，当通道104为矩形横截面尺寸时，矩形横截面尺寸的短边或正方形横截面尺寸的一边可以是选定的，这样流体界面的位置基本上是由第二流体(与第一流体相比，具有较高的粘性)的表面张力和第二流体与通道壁的材料之间的表面张力所决定的。在本文中应始终记住的是，通道和(可选地)供给器可以成形为简单的管件、玻璃毛细管或者甚至是半导体基板(例如硅基板)上的高精度晶格，包括各自集成的检测、评价和/或控制电子装置。玻璃毛细管由于相对便宜(但是可非常精确地执行)的制造过程，很好地平衡了提供高精度计量供给量的要求和降低花`费的要求。因此，玻璃毛细管形式的流体通道104可有利地用作一次性的(“不回收的”)普通物品用于精确地计量供给微量药品，特别是对于使用胰岛素进行治疗的病人。对于使用的流体F1、F2的流体特性，应当始终记住的是，至少当它们位于通道104中用于计量供给的持续期或时间段内这些流体基本没有或只有有限的混合，也就是说这些流体是不易混合的。对于其中之一的流体是气体且另一流体是液体这种典型的情况来说，必须牢记的是，当检测流动和/或计量供给参数时，一可能的干扰量是液体的蒸发和在气体中的吸收，直至所用的气体(例如)达到饱和。蒸发首先发生在两介质之间的流体界面上，其中在一液-气界面上，这也称为“弯液面〃。蒸发率(或逆效应，冷凝)具有流体界面的小的不合需要的运动的效果，即使第一和第二流体F1、F2都没有供给。蒸发率，即每单位时间内液体转变为气体的量，除了气体中液体分子的饱和度(在水和空气作为流体F2和Fl的情况下的湿度)以外，最重要的是取决于液体和气体之间自由表面的大小。因此，通道104的直径或横截面面积越小，蒸发干扰量越小。为了能够达到微流体通道中第一或第二流体Fl、F2的流动参数可能的最为可靠和精确的检测精度，根据本发明，流体，即气体或液体，作为第一和第二流体F1、F2使用，其中在它们存在于通道104内期间(例如在计量供给和各自的测量期间)两流体之间没有或仅有可接受限度内的混合、化学反应或蒸发/冷凝。通过最大程度地减小自由表面和最大程度地减少测量时间可实现这一点。在闭环通道122中重新引导第一流体Fl至入口110的一个优势是第一流体Fl将吸收第二流体F2的分子至接近饱和。在空气作为第一流体Fl和液体作为第二流体F2这种情况下，在确定的时间段过后不再有蒸发作用。特别是对于可植入式药物输送系统来说这是很重要的。在那种情况下，同样药物容器126内作为第二流体F2的药物应以这样一种方式供应，即其通过作为第一流体Fl的气体接近饱和，药物F2的蒸气进入气体Fl中或气体Fl溶解至药物F2将会降至最小。与一确定的主体温度和小的交换区域(弯液面、横截面)一起，气体Fl和药物F2之间的交换将会降低至一最小值，且植入系统可长时间工作。此外，第一和第二流体是要选定的，这样它们就包含不同的物理特性，所述物理特性可通过检测装置来确定，这样通道内流体界面的位置或位置的变化基于第一流体和第二流体不同的物理特性是可检测的。第一或第二流体F1、F2的当前流动参数则可以从流体界面的位置或位置的变化来确定。因此，所述不同的物理特性可以是第一液体Fl和第二液体F2相互之间不同的导电性、不同的电介导电性(介电常数)、不同的导磁性(导磁系数)、不同的光透过性或不同的光反射率。然而，流体通道中以空间解析的方式检测到的第一和第二流体的任何不同的物理特性可以用于计量供给的控制和监测。通道104中检测到的当前流动参数可以典型地表明流速、流量、流向、流体传输时间和/或通道104中第一或第二流体F1、F2的填充水平。检测装置118典型地包括多个单独的、沿流体通道104以预定的数目、大小和每段距离的分布设置的传感器元件。所述单独的传感器元件因此配置为在多个沿通道104与单独的传感器元件相连的位置以一空间解析的方式检测第一和第二流体F1、F2的不同的物理特性。典型地，当第一·和第二流体F1、F2包括不同的电介导电性εΚ1、εR2时，典型地，检测装置118可以配置为相对于第一或第二流体Fl、F2的当前流动参数电容式地检测测量值。两电极118a、118b相互之间且与流体流匕_2电绝缘，所述两电极118a、118b典型地设置在基座主体102处，其中设置两电极118a、118b以便相对于通道104彼此之间是相对着的。这允许实现一电场，所述电场产生于两电极118a、118b之间，所述电场既存在于填充有第一流体Fl的通道104的一部分中，又存在于填充有第二流体F2的通道104的一部分中，其中流体流位置的改变会导致两电极118a、118b之间的电容量成比例地改变。应当指出的是，在本文本发明的构思中，检测流体界面的位置或位置的变化，由于相对较小的通道尺寸，可利用电容式测量原理以一几乎最佳的方法实施，由于测量的电容越大，电容电极之间的距离越小。此外，流体界面越稳定，通道104的尺寸越小。但是，由于电容式测量的原理，必须牢记的是，取决于几何形状，第一和第二流体F1、F2的介电参数εκ1、εΚ2完全不同，以便在通道中移动界面时以一足够大的电容量的改变实现最大可能的灵敏度。在采用空气的情况下介电参数为ε&=1.00058，采用水的情况下介电参数εwater=81,油约为εoil=2...2.5。一般来说，流体和电极之间的覆盖物和电绝缘由塑料制成，此处εplastics=l.5...3，具体取决于塑料的类型。为使电容量最大化，通道覆盖物的厚度应尽可能地选择薄的，例如在20μm至200μm之间。此外，第一和第二电极118a、118b可以每个都包含多个单电极(图1未显示)，这样，多个单电容形成于第一和第二电极118a、118b之间，其中这些单电容彼此可被独立地读出和检测，且此外，通道104内各自的预定位置可以连接至一确定的单电容值。上文所述是要阐明，包括第一和第二流体F1、F2的通道104的填充率之间的线性连接能够典型地达成，其中检测到的电容值随通道中第一或第二流体F1、F2的填充量线性变化。同样地，当采用多个单电极作为第一和第二电极118a、118b时，明确地确定和/或关联至电容确定了第一或第二流体F1、F2或同样在一个通过一单电容关联的位置之间的界面。例如，当通道配置为矩形时，第一和第二电极118a、118b可相对于基座主体102的第一和第二主表面102a、102b水平设置,且可以至少部分覆盖通道104。可选地,第一和第二电极118a、118b可以相对于基座主体102的第一和第二主表面102a、102b垂直设置，且沿通道延伸。后一设计典型地如图1a所示。例如，当通道104在基座主体102中配置为圆形或椭圆形时，第一和第二电极118a、118b可以每一个都，至少对于一段来说，沿通道104的一弯曲外表面延伸。例如，当通道配置为圆形截面的管状时，第一和第二电极118a、118b可以典型地以一基本为半圆柱状的形式绕通道104的基座主体102设置，这就是通道104内产生的电场强度是如何用于测量的，且因此，测量精度能够由于至少大部分的电场线穿过通道104而显著增加。正如上文所提到过的，除了第一和第二流体F1、F2的不同的电介导电性以外，同样还可以利用第一和第二流体相对于彼此不同的导电性。在这种情况下(图1a中未显示)，相对于通道104彼此相对着的两电极典型地设置在主体上用于测量通道104中包括第一和第二流体F1、F2的流体流的导电性，电极与流体流F"电接触，这样在两电极之间可以检测到一导电率值和/或电阻值。一个或多个流体界面各自的位置，或者甚至是通道内和/或通道的一段中的第一或第二流体的存在可以以这种方式确定。提供这种用于测量导电性和/或电阻的电极可以每一个又都包括多个单电极，这样，可以在与第一和第二电极各自相连接的单电极之间以一与位置有关的方式检测到一电导率值和/或电阻值。上述测量原理可同样适用于检测第一和第二流体F1、F2不同的导磁性来检测通道104中的当前流动参数，优选的是以一与位置有关的方式，只要测量量，即第一和第二流体F1、F2的导磁性受到在一定程度上不同于填充有第二流体F2的通道段的填充有第一流体Fl的通道段的影响即可。典型地，当基座主体102在通道104的长度Lk的区域内配置为半透明的(或对其他电磁幅射来说为透明的)，第一和第二流体F1、F2不同的光学特性(例如，不同的光透过度或光反射率)可以用来检测通道中一个或多个流体界面的位置或位置的变化，其中第一或第二流体F1、F2的当前流动参数可以由流体界面的位置或位置的变化来确定。典型地，当进行透明度测量时，各自的光发射元件(例如，LED、0LED等)以及相应的光检测元件(图1a中均未显示)设置在基座主体102的对面侧来以一空间解析的方式沿通道长度Lk检测不同的光透明度值。典型地，当沿通道104的通道长度Lk检测第一和第二流体F1、F2的光反射率时，基座主体102至少在一侧将被配置为透明的，用于通道104中相应的电磁辐射(例如，一预定波长的光)至流体流匕_2。进一步的设计和附加的功能元件可选地添加至图1a所示的微流体装置中，且其功能与前述的功能元件的配合随后将参考图1b进行描述。如图1b所示，本发明的微流体装置典型地包括通道104输出端112处的流体分离装置120，用于选择性地从提供于通道104的输出端112处的流体流Fm中分离第一流体Fl0如图1b所示，流体分离装置120直接与通道104的输出端112相邻设置。通过设置流体分离装置120直接与通道输出端112相邻，可以使通道输出端和流体分离装置之间一所谓的死容积，即一不包括在容积测量之内的容积最小化或消除。但是，当由此造成的死容积对于由检测装置118检测出的测量结果Smeasuke的影响可以忽略不计时，以与通道输出端112隔开一段距离这样一种方式设置流体分离装置120当然也是可行的。如图1b所示，流体分离装置120可以典型地连接至第一入口106或第一供给装置114，第一供给装置114通过流体通道122连接至第一入口106，以形成一闭合环路用于第一流体Fl从流体分离装置120流至通道104的第一入口106。例如，在可植入式药物输送系统中，例如，如果微计量供应系统必须从外界环境中隔离则是有利的。典型地，当第一流体Fl配置为一气体，例如，一外界环境中的气体或者说是空气，流体分离装置120也可以配置为输出第一流体Fl至外界环境中，而第一供给装置114可以配置为从外界环境撤回第一流体Fl(例如空气)并同样选择性地供给至第一入口106或通道输入端110。当然，第一流体Fl也可以从用于第一流体Fl的可选容器124中撤回。同样地，用于第二流体F2的容器126可以设置于与第二通道输入端108相连的第二供给装置116处，以通过第二供给装置116供给第二流体F2至第二通道输入端108。流体分离装置120可以典型地通过提供一流体分离腔(用于分离第一流体Fl)来实现，所述分离腔的腔高典型地等于或大于通道104的直径，且典型地相当于通道104直径的I至2倍，其中所述腔(图1b中未显示)与一小孔径的疏水性(排斥液体)过滤膜相邻。针对医疗领域的应用，使用一约为0.2μm，即约0.1至0.3μπι的孔径(考虑“泡点”法)是有利的。这种孔径防止细菌或病毒通过疏水性过滤膜进入流体通道。泡点法用于孔径的确定。它是基于这样的一个事实，对于一给定的流体和孔径(所述常湿)，迫使一气泡通过孔所需的压力与孔的大小成反比。疏水气体分离过滤器的这一小孔径的第二个优势是，几百KPa就有一个泡点，这比发生在气体分离器中的最高超压还要高，这对于医疗应用和润滑计量供给来说都是有利的。例如，在一药物输送系统中，一由驱动器产生的需要用来冲刷堵塞的导管的典型的断流压力约为lOOkPa。向机器主轴或轴承计量供给油或润滑油所需的典型超压为50kPa。从两方面原因来说，使疏水性过滤膜的面积最小化是有利的:第一，小的膜片在超压下更为稳定，第二，使得Fl和F2之间的接触面积最小化来尽量减少流体之间的蒸发和/或冷凝作用，例如，在微计量供给系统停止运转的时候。该过滤膜对于第二流体F2(例如一液体)来说是不可渗透的，即包括一所谓的高泡点，这样过滤膜的孔就不会被第二流液F2(例如具有比第一流体Fl更高的粘度)浸润。由于弯液面通常延伸至整个通道横截面这一事实情况，第一流体Fl在所有情况下都会接触过滤膜排斥第二流体F2。与由(第一流体Fl的)第一供给装置114产生的分离腔的抽吸负压有关的、典型地由第一和/或第二供给装置114、116作用于分离腔内的超压(由供给装置114或116产生)使得第一流体Fl可靠地从流体流Fp2中分离，如果第一流体Fl是气体则典型地是气泡分离。分离腔可以为水滴状或内部弯曲的形状。由于相对于流体通道104的收缩(例如，毛细管的收缩)出现在流体分离装置120中，一预装入的膜(例如一硅胶膜)可以在流体分离装置120中的这一瓶颈处采用，或者例如，用在流体分离装置120的输出侧，所述预装入的膜只相对于提供于输出侧的流体流F20UT以一确定的超压屈服并释放输出侧的液体流。一所谓的自由流动保护可以因此典型地集成在流体分离装置120中。流体分离装置120包括用于提供从流体流Fp2中分离出的第一流体Fl的第一输出端120a和在输出侧用于以第二流体F2qut的形式提供输出侧流体流的另一输出端120b。为了检测是否至少仍然有第一流体Fl的残余量以一不合需要的方式出现在输出侧流体流F2QUT中，进一步检测装置128可以提供于流体分离装置120的第二输出端120b处来检测是否有一定量的第一流体Fl在流过流体分离装置120之后仍然存在于输出侧流体流F2qut中。此外，进一步检测装置128可以配置为定量地检测存在于输出侧流体流F2QUT中的第一流体Fl的量。因此，第二输出端120b(或以下所称的通道)和进一步检测装置128可以配置为与前述的检测装置128和流体通道104相一致。图1b中所示的本发明的微流体装置100可以另外还包括在输入侧，即第一入口106处的第一干扰检测装置130，和第二入口108处的第二干扰检测装置132。第一和第二干扰检测装置130、132都配置为检测第一流体Fl逆第二流体F2的流动方向至第二入口108的意外侵入和/或第二流体F2逆第一流体Fl的流动方向至第一入口106的意外侵入。关于第一和第二干扰检测装置130、132的功能，它们可以再次类比检测装置118配置，其中第一或第二流体进入各自相对着的流体入口的一干扰量或意外侵入可以利用第一和第二流体不同的物理特性(具体表现为第一和第二流体不同的电导率、介电常数、渗透率、透过率或反射率等形式)被检·测到。可选地，一具有小孔径的疏水性(排斥液体或水)过滤膜作为一保护装置设置于第一入口106内，用于向通道入口110供给第一流体F1。所述过滤膜对于第一流体Fl(例如为一气体的形式)来说是可透过的，对于第二流体F2(例如，为一液体的形式)来说是不可透过的。疏水性过滤膜内的孔是不会被浸润的，因为孔内只有气体。因此，可以确保的是第二流体F2不能进入第一流体Fl的第一入口106。在这种情况下，第一入口106处的第一干扰检测装置130可以省略。关于检测装置118，正如之前已经讨论过的那样，同样可提供第一和第二电极IlSaUlSb的一对预定的单电极来检测流体界面的存在或通过。检测装置118特别地还可以用于检测流体通道104中或甚至通道输出端112处的一预定的中间位置处的流体边界的存在或通过。可选地，可在通道104的通道入口110和/或通道输出端112处提供进一步检测装置133、134用于实现在通道入口110和/或通道输出端112处检测流体边界的存在或通过这一功能。进一步检测装置133、134可以因而再次利用第一和第二流体F1、F2不同的物理特性(对应于检测装置118的功能)。本发明的用于检测流动或计量供给参数的微流体装置112可以还包括一控制器140或控制器140连接到微流体装置112上。控制器140配置为控制或调节第一供给装置116，尤其是此处用于通过第一入口106选择性地向通道104供给第一流体Fl的微泵或微膜泵。当第二供给装置116本身配备有第二微泵(图1b中未显示)时，控制器140可以另外还配置为选择性地控制用于供给第二流体F2的第二供给装置来选择性地供给第二流体F2至通道输入端110。因此，控制器140可以配置为以一预定的流动参数(设定值)在通道104中获得第一和第二流体F1、F2的流体流匕_2。控制装置114还可以另外配置为评估由检测装置118所检测到的测量值Smeasuke,并确定当前流动参数(实际值)，并基于确定的当前流动参数和预定的流动参数的一确定的偏差另外控制第一和/或第二供给装置114、116，以获得通道104内第一和/或第二流体F1、F2的预定流动参数。此外，控制器140可配置为接受和评价由进一步检测装置和/或干扰检测装置128、130、132、133和134所提供的测量信号来选择性地、明确地控制第一和/或第二供给装置114、116。本文中应记住的是加工装置(图1中未显示)可以连接至控制器140内部或外部来执行必要的加工和评估工序或步骤。特别地，可以利用控制器140专门控制第一流体Fl和第二流体F2至流体通道104中的供给，其中，利用流体分离装置120，提供有一高度精确地计量供给的第二流体F2的排放量作为输出侧流体流F2tot。关于利用本发明的微流体装置100来检测微流体计量供给系统中的流动或计量供给参数，请参考以下关于图3-5的论述。接下来，根据另一实施例的用于检测流动或计量供给参数的微流体装置200的另一可选的实施例将参照图2a_b进行讨论。关于参照图2a_b的进一步的描述，需要指出的是，微流体装置200与图la-b中所示的微流体装置100在功能方面完全相同的、具有相同的功能或作用的元件仍然提供相同的参考数字。如图2a所示,用于检测流动参数的微流体装置200包括一形成于基座主体102内的通道104。基座主体典型地还包括第一和第二主表面102a、102b。通道104包括用于供给第一流体Fl的第一入口106，和用于供给流体流Fp2的第二入口108，所述流体流F1^包括通道104中的第一和第二流体F1、F2，另外还有一用于在输出侧提供流体流匕_2的输出端112。通道104还包括一横截面面积用来在填充有第一流体Fl的通道段和填充有第二流体F2的相邻的通道段之间的通道104中形成第一和第二流体F1、F2之间的一流体界面，所述流体界面延伸至整个通道横截面。微流体装置200另外还包括第一供给装置114，所述第一供给装置包括一与第一入口106相连的微泵，用于选择性供给第一流体Fl至通道104中。另外，微流体装置200包括与第二入口108相连的第二供给装置116，用于供给第二流体F2至通道中。另外，提供有检测装置(典型地包括第一和第二测量检测部分118a、118b)用于检测一测量值Smeasuke,Smeasuee取决于第一和第二流体F1、F2的当前流动参数，所述流动参数基于通道104内第一流体Fl和第二流体F2不同的物理特性。实施中的包括一开口108的第一供给装置114和第二供给装置116设置在通道104处的输入侧。因此，在流体流Fp2的流动方向上，第二供给装置116设置在第一供给装置114的上游。第二供给装置116在用于供给第二流体F2的通道段中作为一开口108设置，这样，由于一(例如每一)第一供给装置114的微泵的膜片偏移，一定量的第二流体(与第一流体一起)在入口110处被注入到通道104中，以便在第一流体Fl和第二流体F2之间形成界面。第一和第二流体的量之间的比例可通过流动阻力和入口108的几何形状来确定。用于检测流动参数的可选的微流体装置200，如图2a_b所示，允许省略另一微泵形式的第二供给装置116，其中第二供给装置116实施为一搅拌器结构，其吸入或注射第二流体F2至待计量供给的第一流体Fl中。因此，一小开口或小孔可以形成于基座主体102上通向通道104，典型地在成型为一微泵的第一供给装置114上游的流动方向上，其中开口配置为相同的大小，这样少量的(例如，一滴)第二流体F2(例如，一小气泡)利用第一供给装置的微泵的抽吸行程被注入流体通道中，即当在抽吸管路104-1中有负压时(例如，如果第一流体Fl在第一入口106处的压力值P2降至低于第二流体F2在第二入口108处的压力值P3)。第二流体F2的这些小的注射量，典型地以气泡的形式，然后，正如随后的讨论将清楚地表明，可以是用于测量通道104内的流体流Fp2的流动参数。选择开口108足够小，这样第二流体F2就不能从中逃逸，或者可使用一阀门元件，例如，以覆盖于开口之上的一薄膜的形式。如图2b所示,检测流动参数的微流体装置200包括一形成于基座主体102内的通道104。通道104包括用于供给第一流体Fl的第一入口106，和用于供给第二流体F2至通道104的入口110的第二入口108，且另外还有用于在输出侧提供流体流Fh的输出端112。通道104还包括一横截面面积用来在填充有第一流体Fl的通道段和填充有第二流体F2的相邻的通道段之间的通道104中形成第一和第二流体F1、F2之间的一流体界面，所述流体界面延伸至整个通道横截面。微流体装置200另外还包括第一供给装置114，例如以一微泵的形式，所述微泵连接至第一入口106，用于选择性供给第一流体Fl至通道入口110中。另外，微流体装置200包括与第二入口108相连的第二供给装置116，用于供给第二流体F2至通道入口110中。另外，提供检测装置118，典型地包括第一和第二检测元件(或一些检测元件)118a、118b，用于检测一测量值Smeasuke,Smeasuee取决于第一和第二流体F1、F2的当前存在的流动参数，流动参数基于通道104内第一和第二流体F1、F2不同的物理特性。实施的第二供给装置116包括一通向流体通道104的瓶颈状部分的开口108a(在流体入口110的下游)。因此，在流体流Fm的流动方向上，第二供给装置116设置在第一供给装置114的下游。第二供给装置116在用于供给第二流体F2的通道段中作为一开口108a设置(在通道104的瓶颈状段处)，这样，由于一(例如每一)第一供给装置114的微泵的膜片偏移，一定量的(例如一滴)第二流体F2在入口110处被注入到通道104中的第一流体Fl中，以便在第一流体Fl和第二流体F2之间形成界面。根据如图2b所示的用于检测流动参数的微流体装置200的本发明的实施例，第二流体F2在通道入口110的上游、流体通道104的瓶颈状段处被供给至第一流体Fl中。给定的瓶颈状流体通道段下游的第一流体的第一流体压力Pl，流体通道瓶颈状段(大约)中间处的第一流体Fl的第二压力值P2，和容器126中第二流体F2的第三压力值P3，如下所述，伯努利定律适用于上述的压力值P1、P2和P3，其中νι、ν2分别是第一(和第二)流体F1(F2)在流线上的一点处的流体流动速度，P分别是第一和第二流体F1、F2在流体F1、F2中的所有的点处的密度:P^l/2Pv12=P2+1/2PV22由于伯努利定律，如果第一流体Fl的流体流动速度在流体通道瓶颈状段处足够大，第一流体Fl在流体通道瓶颈状段处的压力值P2降至低于第二流体F2在第二入口108处的第三压力值P3。因此，如果第一流体Fl在第一入口106处(在流体通道104的瓶颈状段)的压力值P2降至低于第二流体F2在第二入口108处的第三压力值P3，少量的第二流体F2(例如，一小滴)通过第一供给装置114的微泵的抽吸行程被注入至流体通道中。第二流体F2这些小的注射量，典型地以小滴的形式，然后，正如随后的讨论将清楚地表明，可以用于测量通道104内的流体流Fp2的流动参数。为阻止任何不合需要的Fl(例如气体)流入到通道108中，可在入口108a处设置一由液体F2浸润的亲水过滤器，所述亲水过滤器气体Fl不能通过。关于如图2a_b所示的本发明的微流体装置200的设置，需要指出的是，如图1b所示的其他的可选元件同样可用于此处。此外，关于图1a和Ib的说明同样适用于图2a_b中所示的可选的微流体装置200。如图2a所示，包括微泵的第一供给装置114和第二供给装置116在输入侧设置于通道104处，其中第二供给装置116在流动方向上设置在第一供给装置114的上游，且第二供给装置116作为一开口设置于通道104内用于供给第二流体F2。如图2a所示，包括微泵的第一供给装置114和第二供给装置116在输入侧设置于通道104处，其中第二供给装置116在流动方向上设置在第一供给装置114的下游，且第二供给装置116作为一开口设置于一狭窄通道段116内用于供给第二流体F2。如图2a_b所示，第一和第二供给装置114、116配置为调整第一入口106内第一流体Fl的压力P2和第二入口106内第二流体F2的压力P3，用于注射一定量的第二流体F2至104通道中，以便在第一流体Fl和第二流体F2之间形成界面。实施本发明的用于检测流动参数的微流体装置100、200的可选的方式已利用上述关于图la、b和2a_b的描述呈现出来，其中的微流体装置可以典型地也指一被动流量传感器。利用上述本发明的用于检测流动或计量供给参数的微流体装置100、200的微流体计量供给系统的进一步的实施例和具体的实现方式现在将通过图3-5来描述。关于进一步的描述，应该注意的是，对于图1b中描述到的所有可选元件基本上都同样适用于以下通过图3-5描述的任何实施例；下文的实施例中不会再将图la-b中提到的所有的可选功能性元件详细地描述一次。图3所示为利用微流体装置100的微流体计量供给系统300的一个实施方式的原理图。如图3所示，微流体计量供给系统300包括用于检测流动和/或计量供给参数的微流体装置100。微流体装置100还包括一设置于基座主体102内的通道104。通道104具有用于供给第一流体Fl的第一入口106和第二入口108，所述第二入口用于供给第二流体F2以便形成流体流Fp2，所述流体流包括输入侧，即在通道104的输入端处通道104中的第一和第二流体F1、F2，且另外还包括一用于在输出侧提供流体流匕_2的输出端112。通道104还具有横截面面积，用于在填充有第一流体Fl的通道104的一段和填充有第二流体F2的通道相邻的一段之间配置一第一和第二流体F1、F2之间的流体界面，所述界面延伸至通道104的整个通道横截面。此外，设置有一具有一微泵的第一供给装置114，所述第一供给装置与第一入口108相连，用于选择性地供给第一流体Fl至通道输入端110。第二供给装置116与第二入口108相连，以便在通道输入端110处供给第二流体F2至通道104。可选地，第二供给装置116可以进一步包括第二微泵，但这不是必需的。例如，一设置于第二供给装置116处用于第二流体F2的容器124，可以配置为供给例如第二流体F2的连续流至入口106，且因此输送至通道输入端110。类似地，第二供给装置116可以具有一与之相连的第二微泵，用于通过第一入口106选择性地由容器124供给第二流体F2至通道输入端110。如图3所示，第一入口106、第二入口108和通道输入端110可以配置为，例如所谓的T型件；当然，同样类似地提供一通道输入端110配置为一Y型软管接头或任何其他的入口，用于选择性地供给第一和第二流体F1、F2。微流体计量供给系统300的微流体装置100进一步包括一检测装置118，检测装置118基于通道104内第一和第二流体F1、F2不同的物理特性用于检测一测量值Smeasuke,Smeasuee与第一或第二流体F1、F2的当前流动参数有关。由于所述不同的物理特性可以是，例如第一流体Fl和第二流体F2的不同的导电性、不同的电介导电性(介电常数)、不同的导磁性(透磁率)、不同的光透过率或不同的光反射率，检测装置118可以配置为，例如带有第一和第二检测部118a、118b，以便分别选择性地检测第一和第二流体F1、F2不同的物理特性。此外，微流体计量供给系统300包括一控制器140，所述控制器140配置为，例如检测由检测装置118检测到的测量值Smeasuke，所述测量值基于第一和第二流体Fl、F2不同的物理特性，以确定通道104内从第一和第二流体F1、F2之间的一个或多个流体界面的一个或多个位置的第一或第二流体F1、F2的当前流动参数。此外，控制器140配置为选择性地控制至少第一供给装置114和(可选地)第二供给装置116来控制通过各自的入口106、108供给第一流体和/或第二流体至通道输入端110，以获得通道104内第一和第二流体F1、F2的一预定的流动参数(设定值)。因此，控制器140配置为选择性地控制至少第一供给装置114，且可选地还有第二供给装置116来供给第一和第二流体F1、F2至通道输入端110，以便获得通道104内流体流的预定流动参数，对于第一和第二供给装置114、116的所述控制来说，以例如确定的当前流动参数(实际值)和预定的流动参数(设定值)之间的偏差为基础是可行的。图3进一步显示了第一供给装置114具有例如通过一过滤元件136从外界环境中提供的第一流体F1，例如外界环境气体。图3进一步描述了流体分离装置120配置为在通道104内从流体流匕_2中分离第一流体F1，并再次将其释放到环境中，而输出侧流体流F2tot尽可能地只包含第二流体F2。如果图3中所示的微流体计量供给装置300应用于医疗
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，例如所述计量供给装置300可以配置为一药物计量供给装置，例如，用于通过一插管138为病人输送包含一药物的流体F2。另外，图3所示的微流体计量供给系统300的微流体装置100可以包括图la、lb中所示的任何功能性元件以及所有的可选功能性元件。微流体计量供给系统400的一个进一步的创新的实施例将参考图4叙述如下。图4中所示的微流体计量供给系统400不同于图3中所示的微流体计量供给系统300，因为流体分离装置120的第一输出端120a流控地(fluidically)连接至流体通道104的第一入口106，用于提供从流体流Fm中分离出的第一流体Fl。由流体分离装置120分离出的流体Fl从而被引导至第一供给装置114以便形成，例如第一流体Fl从流体分离装置120至流体通道104的第一入口106的一封闭的循环。另外，图4中所示的本发明的微流体计量供给装置400的功能和在微流体计量供给系统400的输出端处按照第二流体F2的一预定计量供给量的计量供给的方法的功能对应于图3中所示的计量供应第二流体F2的方法。然而，图4中所示的装置具有许多进一步的优势。例如，一负压在流体分离装置120的第一输出端120a处由第一供给装置114通过流控连接至流体分离装置120的第一输出端120a通过启动第一供给装置120(例如通过控制器140)产生，这样来支持提供于通道104的输出侧从流体流Fm分离出第一流体Fl。例如，如果第一流体Fl为一气体，且如果第一供给装置114设计为一气泵，气泡可以因此通过流体分离装置120得以更有效地从流体流Fm中分离。由于有一第一流体Fl的封闭循环，在医疗技术的应用中对病人来说没有例如污染等风险，因此，在第一流体供给装置114的上游过滤元件136形式的无菌过滤器不是必要的。由于图4中所示的微流体计量供给系统400不需要与周围大气压接触，由于，例如同样第二流体F2提供于第二供给装置116的独立流体容器126内，所述计量供给系统400也可植入病人体内，例如。由于一段时间以后第二流体F2的分子会使循环内的第一流体Fl达到饱和，第一流体Fl将不会再吸收第二流体F2，例如，第二流体F2将不会与第一流体Fl混合，且不会蒸发，这是由于例如可以避免了错误的测量或不准确，由于接下来第一流体Fl的饱和(通过第二流体F2的分子)不会有其他不合需要的“迁移”发生在流体界面。例如，如果第一流体Fl是一气体且第二流体F2是一液体药品，循环内的气体将在一定时间后通过药物蒸汽达到饱和，这样就不再有药物可通过流体分离装置120蒸发。正如上文所述，同样第二流体F2(例如一液体)应以这样一种方式供应:第二流体F2通过第一流体Fl(例如一气体)的分子几乎达到饱和，这样第二流体F2的蒸气进入第一流体Fl中或第一流体Fl溶解至第二流体F2将最小化。与一确定的外界环境温度和小交换区(即流体界面的横截面)一起，第一流体Fl和第二流体F2之间的交换将降至一最小值。此外，应当指出的是，图4中所示的微流体计量供给系统400也可以配置为自动调节式的。当第二供给装置116供给第二流体F2时，没有第二流体F2可以在用于第一流体Fl的第一入口106的方向上行进，由于第一流体供给装置114的第一入口106在流体分离装置120处通过第二流体供给装置116的超压是独立的，或封闭的，或起作用。因此，由于第一流体Fl的密封体积，即使第一流体Fl的第一供给装置具有泄漏率超压也将形成。正如上文所述，例如，第一流体可以是一气体，而第二流体F2是一液体或液体药物。图5显示了根据本发明的另一实施例的一种创新的微流体计量供给系统500的另一个基本原理图；在图5所示的微流体计量供给系统500中，例如流体分离装置120配置为就在通道输出端112的下游。这一设置是可以实现的，例如因为流体通道104(例如，以一曲折通道的形式)且流体分离装置120制造或集成在一半导体主体中，例如在一硅材料中。以这种方式，一所谓的死体积——例如，对于计量供给第二流体F2的计量供给量的一体积测量来说是没有将其考虑在内的——在通道输出端112处是可以避免或最小化的。例如，流体分离装置120可以设计成如图1b所示。例如，如果第一流体Fl是一气体且第二流体F2是一液体药物或溶解在液体中的药物，流体分离装置120可以以例如一气泡分离腔的形式实现，所述气泡分离腔具有一低的腔高度，配置为小于流体通道104的直径。例如，腔的高度可能相当于流体通道104的横截面尺寸值(例如直径、横向长度等)的I至2倍。此外，一具有一小孔径的疏水性(排斥液体或水)过滤膜作为腔的一分界线设置。例如，此过滤膜对于流体F2(为一液体的形式)来说是防渗透的，即其具有一所谓的高“泡点”，这样，过滤膜的孔基本上不会被流体F2浸润。由于低的腔高，气体(流体Fl)肯定会与疏水性过滤膜相接触。疏水性过滤膜内的孔不会被浸润，因为孔内只有气体。待分离的气体肯定会与孔内的气体相接触，于是气泡可通过过滤器的孔而不需任何毛细管压。由第一和第二供给装置114和116所施加的腔内的超压，与由第一流体供给装置114所施加从而流控地连接其上的、在流体分离装置120的120a的第一输出端处穿过分离腔的抽吸负压相结合，导致第一流体Fl从流体流Fm中以气泡的形式可靠地分离。需要指出的是，有许多用于配置流体分离装置120的设计选择，例如关于分离腔的尺寸、亲水性过滤膜的面积、每单位面积孔的数量、孔径等，以确保基本完成作为流体流F1^2供给至分离装置120的第一流体Fl和第二流体F2的分离。以下将描述一些在本发明的微流体计量供给装置300、400、500的输出侧和/或微流体装置100、200的出口尽可能精确地计量供给第二流体F2的方法。在第一种方法中，检测装置118配置为基于第一和第二流体不同的物理特性检测通道104内流体界面的位置或位置的改变。控制器140配置为基于由检测装置118提供的测量值Smeasuke控制第一和第二供给装置114、116，这样第二流体F2首先在输入侧被供给至通道，直至在通道104内一预定的中间位置或通道输出端112处检测到一现有的流体界面(在流体流中有一流体从第一流体Fl转变为第二流体F2)为止。此时，第二流体F2至通道104的供给已停止，这样，通道104内就有一预定的计量供给量(直至通道输出端112处的中间位置或端部位置)，其相当于通道104内第二流体F2所占据的体积。因此，通道104内有一确定量的第二流体。控制器140进一步配置为控制第一供给装置114来供给第一流体Fl至通道，这样，确定量的第二流体F2在流动方向上在通道输出端112处和/或流体分离装置120的下游作为一输出侧流体流F2QUT提供。因此，例如，所需的计量供给量可以通过插管138供给至病人。由于第二流体F2的计量供给量可以以极高的精度确定，这一计量供给操作是自我调节式的，过量的第一流体Fl(基本上)通过流体分离装置120从流体流Fm中完全分离出来，且因此不包含在输出侧流体流F2ott中。这一计量供给操作可以重复任意次，以便在输出侧提供预定计量供给量的第二流体F2。如果检测装置118配置为在通道104内的任何中间位置检测供给的流体流，可调整任何中间量——从一完全填充的通道直至一包括供给装置116的最小供给量的最低限度填充的通道。前述用于一发明的计量供给操作的第一备选的重复频率现在可以调整，以便调整第二流体F2的计量供给量，这是通道输出端处或流体分离装置120的输出端处每单位时间提供的量。为此，第一和第二流体F1、F2至通道104各自的入口106、108的供给速度可以通过控制器140调节。取决于电激励，微膜泵的冲程容积可典型地从10纳升至100微升每泵送过程的范围内变化。因此，本微流体计量供给系统的一个基本优势在于，流体供给装置114、116(例如以微泵的形式)在供给第一或第二流体F1、F2各自的流量包时可能会受到一定量的散射或某些误差，由于流体通道104内第一和第二流体F1、F2之间的一界面转变的任何中间位置(例如在通道输出端112处)可通过本发明的检测装置118准确地检测到。因此，各自的供给装置114、116相应的断开能够产生流体通道104内一高度准确的计量供给量或一高度准确的计量供给流量。在本文中，只对于为这一目的的各自的流体供给装置114、116，或微泵或微膜泵能够供给第一和第二流体F1、F2的流体量足够小的增量(例如10纳升至100微升)至流体通道104是必须的，以便能够尽可能准确地达到流体通道104内所需的计量供给量。因此，微泵或微膜泵的精度要求在本发明的微流体计量供给系统中相对较低。特别是微泵的计量供给精度取决于许多参数，例如背压、驱动电压的精度、加入压电的胶合层的质量、温度(粘度改变，压电/膜片驱动的热膨胀)，湿度以及尤其是泵腔内气泡的存在。本发明的微流体计量供给系统的一个优势是，计量供给精度与这些影响因素无关，由这些干扰因素中的任一个所引起的微泵冲程容积的改变都可检测到。有效的实际泵冲程容积将通过检测装置118以一可靠的方式进行测量。通道104的几何要素(横截面、长度)通过制造过程得以很好地限定和了解，为此，应指出的是，本发明的微流体计量供给系统300、400、500、400、500和/或微流体装置100、200不需要任何与流体Fl和F2无关的校准操作也可以采用，这是由于直接确定流体通道内流体界面的位置是可以的，或者通过在通道104内的任何位置，最好是在通道输出端112处(或在沿通道104的任何中间位置处)利用一停止电极获得流体通道104内第二流体F2的一明确的计量供给量也是可以的。因此，这种方法的一个重要的优势是，检测装置118不需要校准。在第一种方法的一个可选的方案中，检测装置118配置为包括启动电极133和停止电极134，以便基于第一和第二流体不同的物理特性检测通道104内两不同位置处流体界面的位置，例如在通道入口110处和通道出口112处。控制器140配置为基于由检测装置118提供的测量值Smeasuke控制第一和第二供给装置114、116，这样，第一流体Fl(例如一气体)首先在输入侧被供给至通道中直至在通道104内一预定的中间位置处或通道输出端112处通过停止电极134检测到一现存的流体界面(在流体流中有一个从第二流体F2至第一流体Fl的流体转变)为止，或直至通道104完全充满第一流体Fl为止。此时，第一流体Fl至通道是104的供给已停止，这样，通道104(直至通道输出端112处的中间位置或端部位置)充满第一流体F1。然后，第二流体F2在输入侧110供给至通道，其中设置有启动电极133来检测第二流体F2至通道104中的供给。第二流体F2在输入侧110供给至通道直到在通道104内一预定的中间位置或通道输出端112处通过停止电极134检测到一现有的流体界面(在流体流中从第一流体Fl至第二流体F2的流体转变)为止。此时，第二流体F2至通道104的供给已停止，这样，通道104内有一预定的计量供给量(直至通道输出端112处的中间位置或端部位置)，其相当于通道104内第二流体F2所占据的几何体积。因此，通道104内(在启动电极133和停止电极134的位置之间)有一确定量的第二流体。控制器140进一步配置为控制第一供给装置114来供给第一流体Fl至通道104，所述通道至少部分填充第二流体F2，这样，确定量的第二流体F2在流动方向上在通道输出端112处和/或流体分离装置120的下游作为一输出端流体流F2QUT提供。因此，例如，所需的计量供给量可以通过插管138供给至病人。由于第二流体F2的计量供给量可以以极高的精度确定，这一计量供给操作是自我调节式的，过量的第一流体Fl(基本上)通过流体分离装置120从流体流Fm中完全分离出来，且因此不包含在输出侧流体流F2qut中。这一计量供给操作可以重复任意次，以便在输出侧提供预定计量供给量的第二流体F2。如果检测装置118配置为在通道104内的任何中间位置检测供给的流体流，可调整任何中间量一从一完全填充的通道直至一包括供给装置116的最小供给量的最低限度填充的通道。前述用于本发明的计量供给操作的备选方案的重复频率现在可以调整，以便调整第二流体F2在通道输出端或流体分离装置120的输出端处每单位时间内提供的计量供给量。为此，第一和第二流体F1、F2至通道104的各自的入口106、108的供给速度可以通过控制器140调节。以下将描述微流体计量供给装置300、400、500和/或微流体装置100、200的输出端处计量供给第二流体的一预定的计量供给量的进一步的备选方法。控制器140可以配置为控制第一供给装置114来供给一预定量的第一流体Fl至一存在于输入侧通道104处的第二流体F2的连续流中。在本文中，通道104内第二流体F2的流速例如根据第二流体供给装置116的控制操作可能基本上是均衡的(常量)，或者可能是可调节的(变量)。以这一描述的方法来计量供给第二流体F2的计量供给量，例如第一流体一在几纳升的范围内(例如在I和100纳升之间)的很小的增量在输入侧供给第二流体F2的可调的、连续的流量至通道输入端110。例如，一很小的气体增量可以作为第一流体Fl供给至作为第二流体F2的一流体流。由于例如以气体气泡的形式供给的第一流体Fl的所述微量(增量)的流速与第二流体的流速相一致，当第一流体Fl的增量流过检测装置118沿通道分布设置的各自的电极时，吞吐量和因而第二流体F2的计量供给量可以由及胜检测点决定。此外，用于供给第二流体F2至通道输入端110的第二供给装置116可以通过控制140控制来提供所需的流速和因而在通道输出端处，或在流体分离装置120处的输出侧第二流体所需的计量供给量。反过来说`，流体分离装置120从流体流Fm移出第一流体Fl是有效的，这样，从本质上说只有第二流体F2每单位时间内以一预定的流动速度和从而计量供给量提供于输出侧。决定于设置在通道处的检测装置118的单传感器的数量和大小，空间解析度的准确度和因此计量供给解析度的准确度导致了通道104内关于待定的第二流体F2的流速。如果在微流体计量供给系统中检测装置118的单传感器作为沿通道104的一电极或传感器阵列设置，能够持续监测仍位于通道104内的流体流Fm、第一流体Fl和第二流体F2。在本文中，不需要例如知道第一和第二流体F1、F2确切的物理特性(例如确切的介电常数rl、r2)，这是因为第一和第二流体Fl和F2的物理特性中只有一可检测的差异一定存在，以便执行被添加至第二流体F2的第一流体Fl的微量的传播时间检测。因此，没有必要预校正本发明的微流体计量供给系统。根据调节第二流体F2的计量供给量的一种方法的一个进一步的替代方案，上述设置的检测装置118(例如作为一沿通道104的传感器阵列)可再次使用。检测装置118具有适当的优良结构，即沿通道104单传感器适当密集的设置，由此获得一顺序地监测电极阵列，同时检测通道内流体界面的运动速度和方向和此外流体截面的大小和从而通道104内流体体积或流体量是可能的。控制器140可以配置为产生第一流体Fl和第二流体F2的一连续的混合液作为流体通道内的流体流Fm，第一和第二流体F1、F2各自的比例和通道104内流体流的速度通过使用控制器140适当地驱动第一和第二供给装置114、116是可调节的。因此，可获得作为输出侧流体流F2qut的第二流体F2的计量供给量的高度准确和可靠的计量供给。关于图lb、3至5提供的用于第二流体F2的液体容器124，应当注意的是，所述容器可以基本上设计为具有任何所需的大小，且因此流体F2可以在相对长的时间段内以一计量供给的方式在本发明的微流体计量供给系统的输出端处以一非常高的计量供给精度提供。在本文中，几乎任何所需的测量精度都是可实现的，取决于流体通道104的直径和流体通道104的几何形状。本发明的一些一般性的方面将在下文讨论，基本上同样适用于任何前述实施例。本发明的实施例上面的描述，例如，第一流体Fl是气体，例如是外界空气，而第二流体F2是一液体；气体量或气体气泡(流体Fl)在通道输入端110处通过第一供给装置114液体(流体F2)内已特别地生成。当然，这种方法同样适用于当第一流体Fl是一液体且第二流体F2是一气体或空气时。因此，例如，在这种情况下配置为一液体泵的第一流体供给装置114可以生成一个或多个液滴并将其引入一由第二流体供给装置116供给的气体流。最后，流体通道104内液滴的运动会被检测装置118或配置为传感器阵列的检测装置118检测到。此处，分离过滤膜必须与小的孔径相亲和且可被液体浸润。于是在分离装置120处液体接触到亲水性过滤膜孔内的液体，并可通过过滤器而不损失毛细管压力。气体流体F2不能通过亲水过滤器浸润的孔且根据需要穿过出口。所以，本发明的构思同样适用于计量供给微量的空气和气体。当包括微流体装置100的本发明的微流体计量供给系统300、400、500例如用于精确计量供给微量空气或气体(例如天然气)时，只需要例如在流体分离装置120中将疏水性(排斥液体或水)膜片更换为亲水性(吸引液体或水)膜片，这意味着例如流体分离装置120可以配置为一液体分离装置。通过图4和5中的实施例所描述的第一流体Fl从流体分离装置120至第一流体供·给装置114的封闭循环气体流因此由一合适液体(为第一流体Fl)的封闭循环液体流所替换。待计量供给的气体(或第二流体F2)现在可以根据上述检测、评估和监控流体通道104内的流体流Fm的方法来处理，因为表现为一液体的第一流体Fl被添加或计量供给至待计量供给且表现为一气体的第二流体F2，且由于相应的气体/液体界面(弯液面)产生于流体通道104内。在本文中，需要指出的是检测装置118包括例如多个沿流体通道104的单传感器元件，配置为沿分配至单传感器元件的通道的多个位置处以一空间解析的方式检测第一和第二流体F1、F2的不同的物理特性。通过流体通道104每长度段传感器所选的数量、大小和分布，关于第一和第二流体的检测到的位置和流体通道内相应的流体界面分辨率精度可以是可调整的。检测装置118可以配置为例如一所谓的电极或传感器阵列。检测装置118可以进一步配置为检测是否产生于通道输入端110处的流体界面(例如跨过流体通道104的整个通道横截面)存在于沿通道104的任意中间位置，或直接位于输出端112处。可选地，一附加检测装置134(参见图1b)可以设置于通道输出端112处，且一进一步检测装置133可以设置于通道输入端112处，以上两装置分别设置，(或在通道104的任意中间位置)以便在通道输入端110处可靠地检测一流体界面的产生和/或在通道输出端112处(或通道104内任意的中间位置处)检测流体界面的存在。如果例如检测装置118或进一步检测装置133、134不提供任何相应的说明在一预定时间点一对应的流体界面转变存在于通道输入端110或通道输出端112处的测量信号，控制器140可以配置为输出一相应的错误信号用于传递这一检测到的状态。此外，安全电极130、132可以设置于各自的供给线处或通道输入端110的入口106、108处，即在配置为一T型件的通道输入端的供给线处，例如安全电极130、132可以检测是否例如第一流体Fl逆向第二流体F2流向意外地流至第二入口108和/或是否第二流体F2逆向第一流体Fl的流向意外地流入第一入口106。第一或第二流体的这一“扰动状态”应通过附加检测装置130、132检测到，控制器140可以进一步配置为在这种情况下也提供一相应的错误信号。此外，如果通过130(或132，分别地)以一定量的方式检测到一意外的流动，相应的供给装置114(或116，分别地)可通过控制器激活来向后推或稳定意外移动的弯液面。于是，即使在这种错误的情况下，系统仍可尝试补偿错误，产生一更稳固的且容错的状态。根据一进一步的实施例，对于一进一步检测装置128来说设置于流体分离装置120的第二输出端120b处也是可能的，所述检测装置128配置为例如一安全电极，以便检测是否有一定量的无法在流体分离装置120内分开的第一流体Fl存在于输出端流体流F2qut中。如果是这样，控制器140可以配置为例如输出一相应的错误信号或故障警报。设置于流体分离装置120的第二输出端120b处的附加检测装置128可以配置为例如还要(按照检测装置118的功能)检测流体Fl通过分离装置120的第二输出端120b的量，对于控制器140来说配置为决定是否输出侧流体流F2qut中的流体Fl的该“干扰量”超过一临界值(例如在药物输送系统的情况下非常少量的气体气泡可被接受进入主体内，但是大量的话可能是致命的)。检测装置128有效地具有一气体气泡传感器的功能，这是药物输送系统中的一安全设备，或者在芯片实验室或分析系统中是必要的，如果必须确保没有气体气泡进入系统或生物传感器等。例如，如果超过了一临界值，控制器140可以配置为输出一错误信号。此外，控制器可以配置为停止整个微流体计量供给系统，以便中止计量供给操作。这种方法可能是必需的，例如当本发明的微流体计量供给系统应用于医疗
技术领域：
中时。以这种方式，基人避免了一气体气泡(为第一流体Fl)仍存在于待计量供给的药物的输出侧流体流F2qut中；当形成一气体气泡或超过气态的第一流体Fl的比例的一临界值时，就会触发故障警报，且可选地，系统将停止运行，以防止危害使用液体药物治疗的病人的健康。正如上文已经提到的那样，一微泵或微膜泵可以用于第一供给装置114和(可选地)用于第二供给装置116，以便供给第一和/或第二流体F1、F2至各自的入口106、108和通道输入端110。例如，微膜泵可以作为压电驱动微泵来使用，其最大行程体积可以通过例如一最大控制信号来调整。此外，例如可能产生中间行程体积，这是由于微泵的控制信号会相应地降低，例如用于半控制信号的半行程体积等。一个体积冲程的典型的计量供给量或冲程体积在例如10纳升至100微升的范围内或从40纳升至20微升。在本文中需要指出的是，本微流体计量供给系统的一个基本优势在于，使用的流体供给装置114、116或使用的微泵在供给第一或第二流体F1、F2各自的流量包时可能受到一定量的散射或某些误差，这是由于流体通道104内第一和第二流体F1、F2之间一界面转变的任何中间位置和例如通道输出端112处可以通过本发明的检测装置118准确地检测至IJ。因此，各自的供给装置114、116相应的断开可以在流体通道104内产生一高度准确的计量供给量或一高度准确的计量供给流量。在本文中，只对为能够充分地供给第一和第二流体F1、F2的流体量的足够小的增量至流体通道104这一目的的各自的流体供给装置114、116或微泵或微膜泵来说是必要的，以便能够尽可能准确地实现流体通道104内所需的计量供给量。因此，所用的微泵或微膜泵的精度要求在本发明的微流体计量供给系统中相对较低。此外，需要指出的是本发明的微流体计量供给系统300、400、500也可以不需要任何校准操作而使用，这是由于直接确定流体通道内流体界面的位置是可能的，或者通过利用一“启动”电极133(即通道入口110处的进一步检测装置133)和/或一“停止”电极134(即通道输出端112处的进一步检测装置134)获得流体通道104内第二流体F2的一个确定的计量供给量。此外应当指出的是，例如对于通道104内一流体界面的电容式检测来说，取决于第一和第二流体F1、F2的电容值这段时间内会发生变化(减小或增大)直至达到一个极值(最大或最小值)，所述极值表明第一或第二流体F1、F2将通道104完全填充，且因此通道104内一所需的计量供给量是可调节的。只要第一和第二流体具有不同的电介传导率(介电常数)，检测到的电容值就将会根据通道104内第一或第二流体F1、F2各自的填充量而逐步改变。本发明的构思的另一个优势是用于此且配置为检测第一或第二流体F1、F2的一流动和/或计量供给参数的本发明的微流体计量供给系统300、400、500和/或微流体装置100,200可以实施为一被动式传感器，例如通过集成于一半导体芯片中。特别地，微流体计量供给系统——首先是检测装置和/或传感器阵列或电容电极阵列——可以是通过微系统技术生产的。图6a_d显示了根据本发明的实施例的弯折形流体通道4和带有传感电极118a、118b的检测装置118的示意图。图6a-b中所示的微流体计量供给系统中，设置具有传感电极118a、118b的检测装置118用于执行电容式检测原理。在这方面需要指出的是，如上述关于不同的发明实施例所示，检测装置118的检测电极118a、118b的设置仅仅主要是为了指出关于流体通道104两(相对着的)感应电极118a、118b的存在。为了强调本发明的检测原理，图6a-d显示了用于执行电容式检测原理的弯折形流体通道104和与检测装置相连的传感电极118a、118b的横截面视图。为此目的，两电极118a、118b放置于基座主体102上，这样可以产生于两电绝缘电极118a、118b之间的一电场既在填充有第二流体F2的流体通道104的第一段104b内又在填充有第一流体的流体通道104的第二段104a内扩展，这样，由于流体通道104中第一和第二流体F1、F2不同的相关导磁系数，流体界面104c的一位置上的变化会导致电容量成比例的变化。取决于电极118a、118b，通道横截面和通道设计的实施，可以在电容变化和流体界面104c的部分的变化之间达成一线性关系。作为一替代的选择，第一和第二电极118a、118b可以每个都包含多个单电极118a-l、118b-l，这样多个单电容形成于第一和第二电极118a_l、118b_l之间，其中这些单电容彼此可以被独立地读取和检测，且此外通道104内一各自的预定位置可以连接至一确定的单电容值。因此，多个单电极118a-l，IlSb-1可以沿流体通道104形成一传感器阵列。此外，作为一个进一步的替代选择，一(例如第一或任何其它)对多个单电极118a-l、118b-l(133’、133”)可以形成启动电极133，其中一(例如最后一个或任何之前的)对多个单电极118a-2、118b-2(134’、134”)可以形成停止电极134，这样一对单电容形成于第一对电极133’、133”和第二对电极134’、134”之间，其中这些单电容彼此之间可以被独立地读取和检测，且此外通道104内一各自的预定位置可能与一确定的单电容值相关。因此，检测装置118的两检测电极118a、118b可以配置为(专用地)形成启动和停止电极133,134ο图6c显示了图6b中沿直线AA穿过带有流体通道104的基座主体102的横截面。本发明的用于检测流动参数的微流体装置包括也被称为顶电极的第一传感电极118a，以及也被称为下电极的其它传感电极118b。此外,通道104由第一和第二段104a和104b代表，分别填充有第一和第二流体F1、F2。通道104的弯折形通过基座主体102的脊154表现出来，脊154分隔出相互之间的单独通道段。如图6c所示，电极118a、118b分别通过绝缘层152、154与通道104绝缘。如果第一或第二流体F1、F2导电的话则绝缘层是必要的。但是，如果第一和第二流体F1、F2都是电绝缘的，绝缘层150、152可以省略，其中顶电极和下电极118a、118b可以直接与通道104临接。最后，用于检测流动参数的微流体装置包括检测装置118，例如所述检测装置118是电容式测量装置。取决于流体界面104c关于通道104的位置X，一与位置相关的电容值CU)由检测装置118测量。图7a_c显示了利用所谓的蠕动微泵作为第一和第二流体供给装置114、116的微流体装置100的一典型实施例不同的原理图。如上文所述，本发明在本发明的微流体计量供给装置的输出侧准确计量供给第一和/或第二流体F1、F2的方法从而利用微泵或微膜泵强制只要求相对较弱的准确度，这样蠕动泵可用作第一和第二供给装置114、116。根据图7a-d，现在将讨论可有利地与本发明的微流体计量供给系统一起使用的蠕动泵114、116的一些典型的实施例。图7a显不了基座主体102上的第一和第二螺动微泵114、116,每一个都具有一第一膜片区域702;带第一压电执行器704的703;用于驱动第一膜片区域702的705;703，第二膜片区域706;带第二压电执行器708的707;用于驱动第二膜片区域706的709;707，第三膜片区域710;带第三压电执行器712的711;用于驱动第三膜片区域710的713;711，和泵体716。对于第一蠕动微泵114，泵体716与第一膜片区域702—起形成第一阀，所述第一阀的通道口在第一膜片区域702未启动的状态下打开且其通道口可以通过驱动第一膜片区域702关闭。泵体716与第二膜片区域706—起形成一泵腔，所述泵腔的容量可以通过驱动第二膜片区域706减小。泵体716与第三膜片区域710—起形成第二阀，所述第二阀的通道口在第三膜片区域的非驱动状态下打开且其通道口可以通过驱动第三膜片区域710关闭，其中第一和第二阀流控地连接至泵腔。对于第二蠕动微泵116，泵体716与第一膜片区域703—起形成第一阀，所述第一阀的通道口在第一膜片区域703的非驱动状态下打开且其通道口通过驱动第一膜片区域703关闭。泵体716与第二膜片区域707—起形成一泵腔，所述泵腔的容量可以通过驱动第二膜片区域707减小。泵体716与第三膜片区域711—起形成第二阀，所述第二阀的通道口在第三膜片区域的非驱动状态打开，且其通道口可以通过驱动第三膜片区域710关闭，其中第一和第二阀流控地连接至泵腔。在第一和第二蠕动微泵114、116处，各自的第一和第二阀在非驱动状态下打开，其中各自的第一和第二阀可以通过向泵体移动膜片而关闭，而各自的泵腔的容积可以也通过向泵体716移动各自的第二膜片区域而减小。因此，蠕动泵114、116是常开的，这样(可选地)可集成一安全阀或一不同的自由流动截止阀(图7a中未显示)。通过这种结构，即使设置于膜片上的压电元件被用作压电执行器，蠕动微泵也能够实现气泡容忍，自吸泵。为了确保蠕动微泵114、116可以一气泡容错和自吸泵方式运行，最好标出尺寸，这样行程容积和死容积的比例大于输送压力(供给压力)和大气压力的比例，其中行程容积是可由泵膜所替换的容积，死容积是留在微泵入口和出口之间的容积，当驱动泵膜且关闭其中一个阀门、打开其中一个时，大气压力为最大值，约1050hPa(考虑到的最坏的情况)，且输送压力是微泵的流体腔区域内即在压力腔内所必需的压力，来移动第一/第二流体(液体/气体)界面通过微蠕动泵内代表流动结构(瓶颈)的一个位置，即在泵腔和第一或第二阀的通道口(包括这一通道口)之间。如果行程容积和死容积的比例，也可称之为压缩比例满足上述条件，就能确保蠕动微泵以一气泡容错和自吸的方式运行。这既适用于当一气体气泡，通常是空气气泡到达泵的流体区域时运用蠕动微泵114、116输送流体，又适用于当水分意外地从待传递的气体中凝结时应用微泵为一气泵，且因此一气体/液体界面可以形成于泵的流体区域中。蠕动微泵114、116压缩比例的进一步增加可通过调整形成于泵体内用来弯曲泵膜线的泵腔的轮廓来达成，即启动状态时的弯曲轮廓，这样，泵膜随后会替换启动状态下的泵腔内的整个容积。此外，形成于泵体内的阀腔的轮廓也可以相应地调整来弯曲各自相对着的膜片部分的弯曲线，这样，在最佳情况下，启动的膜片区域基本取代关闭状态下的整个阀腔容积。但是需要指出的是，为了产生膜片的一向上的动作，一负电压，即一与极化方向相反的电压就必须要应用于压电陶瓷上。但是，这会导致对已在相反方向的低场强下的压电陶瓷去极化。以下的评价同样适用于如图7a中所示的压电执行(704、708、712;705、709、713)和相关的驱动器膜片(702、706、710;703、707、711)的任意组合。因此，为了实现膜片的一向上的即在压电陶瓷的方向上的动作并使压缩比例最大化，提供有一预膨胀的泵膜片，所述预膨胀的泵膜片适于压电膜片的运动，或一般地，适于执行机构的膜运动。为达成适于连接至泵膜(702、706、710;703、707、711)的压电执行器(704、708、712;705、709、713)产生的泵膜的运动的泵膜的预膨胀。连接压电执行器至泵膜，这样，当压电执行器未驱动时泵膜呈现一预膨胀的形状。因此，当驱动压电执行器且相应地膜片至呈现第二较小弯曲的位置时，在非驱动状态下由压电执行器产生的泵膜的张力或压力会降低。当二者都具有平面形状时压电执行器可例如连接至泵膜。当连接压电执行器至泵膜时，由于不同的温度系数和/或侧向地收缩压电执行器的一生产信号的应用，泵膜与压电执行器一起当未驱动压电执行器时在第一膨胀位置呈现出一向上预膨胀的形状。压电执行器的驱动使得压电执行器再次收缩(同时减小泵膜的张力)，膜片向下挠曲代表逆向预膨胀挠曲，且如果用于驱动或开动压电执行器的驱动信号足够强以至于使得压电执行器再次呈现平面形状或至少基本上是平面形状或至少在边界处的凸出是可以忽略不计的。换句话说，由压电执行器的驱动引起的膜片的变形代表反作用和由预膨胀引起的变形，且因此至少减小了泵膜边界处的凸起或挠曲。根据所述的蠕动微泵，预膨胀泵膜的弯曲形状适应于由压电执行器的驱动所引起的变形，这样当泵膜在第二较小膨胀或平面位置且没有背压作用时面向泵体的泵膜具有一平面基座形状。术语“平面基座形状”表示，如果泵腔基底是平面的或平面带有腔的，则泵膜具有一平面形状，且如果泵腔基底或泵膜包括作为抗粘滞装置分布于泵腔基底的突出，泵膜在泵腔基底的边界处可能略有膨胀，这里设置在最外侧的抗粘滞装置配置为平面形状且假定其朝向泵腔中间部分，由于抗粘滞装置的硬度所述平面形状支撑在抗粘滞突出部分上。根据本微泵，压电执行器连接至收缩状态下的泵膜，即一预定的生产信号或电压作用于压电执行器以使压电执行器收缩，然后释放信号电压。由于信号或电压的释放，压电执行器提取并从而与驱动装置一起向上并远离泵腔地弯曲膜片。因此，所述的蠕动微泵具有自吸行为，且适于输送可压缩的介质如气体，此外螺动微泵是抗气泡(bubble-tolerant)和气泡独立(bubble-1ndependent)的。当调整蠕动微泵时考虑到蠕动微泵是气泡容错的，这样，如果一气泡进入泵腔，微泵仍然工作，且气泡(或气泡的一部分)将被运送穿过泵腔。然而，在气体气泡(或其部分)存在于泵腔内期间泵速是可改变的。当调整微泵时考虑到微泵是气泡独立的，这样，如果一气泡进入泵腔，微泵不止仍然工作，且泵速与泵腔内气体的存在无关。可选地，如图7b所示，一脊720、722可以提供于各自阀腔内的膜片部分的最大行程区域内，这使其相应地成形，以便能够通过弯曲膜片部分完全密封。更具体地，脊720、722朝向阀腔的边缘向上弯曲。如图7c所示，具有四个流体腔C1-C4的微流体装置100可以例如形成一分支结构或搅拌器，可以在其中主动传递混合流匕_2。四个流体腔C1-C4的膨胀与四个相连的流体执行器能够(例如如图7c所示)实现两个蠕动泵114、116。这样，每一流体腔C1-C4都设置有一单独的压电执行器(704、708、712;705)。因此，整个流控技术可以设计得非常直接，其中包括流体腔C1-C4、通道104、膜片(702，706，710;703)、压电执行器(704,708,712；705)和支持结构102的功能、整体高度大约在100至500μm的流控结构。因此，集成在集成芯片卡内的系统是可行的。此外，即使是柔韧的流控系统(例如由结构型金属薄片层制成)也是可行的。本发明的微流体装置100的一个进一步可能的应用是一集成有计量供给控制的“胰岛素贴片泵”，就像集成有计量供给监测的胰岛素计量供给膏药那样。本发明关于图7a_c的一些进一步的一般性的方面将在下文有所讨论，但是本质上这些也同样适用于前述的任何实施例。如图7a_c所示，可使用一既具有在其一侧实施的蠕动泵，又具有在其另一侧实施的T型件、电极、弯折形件和气泡分离器的注塑式倒模部分或注塑式浮凸部分。预张紧执行器(压电执行器)的一个优点是不需要使用昂贵的注塑模具覆盖泵腔和阀腔。主体表面高的平面质量决定于初始材料，且不能在注塑加工和/或模压加工期间制造。泵腔基底可以实施为一平面，其中密封唇或脊可以稍稍突出(例如3至30或约10m)。此外，可使用一柔软密封膜来改善主动阀的紧密性。图7c中所示的微流体装置100提供了一些进一步的优势。微流体装置包括四个而不是六个压电陶瓷(压电执行器，参见图7a)，其中所有的通道都在一低成本的流控芯片102的正面上。此外还可实现简单且低廉的制造过程。预张紧膜片优选地采用不锈钢制成并粘贴到盖膜上。容器126可以包括一弹性壁，这样排空时就不会产生负压，并可选地具有一隔膜和/或一用于填充的入口(未图示)。一种检测流动参数的方法和一种根据本发明以微流控技术计量供给流体的方法现将参考图8和9分别描述如下。本发明检测流动参数的方法800包括通过一微泵选择性地供给810第一流体至通道的第一入口，并供给第二流体至通道的第二入口，以便在通道内形成包括第一和第二流体的一流体流，并进一步在通道的一出口处提供流体流，所述通道具有一横截面面积以便在填充有第一流体的一通道段和填充有第二流体的一相邻的通道段之间配置一在第一和第二流体之间的流体边界，所述流体边界在整个通道横截面上延伸，且方法800进一步包括基于通道内第一流体和第二流体不同的物理特性的检测820—测量值，所述测量值取决于第一或第二流体的当前流动参数。本发明用于微流控地计量供给流体的方法900包括检测910—流动参数，控制920第一供给装置来选择性地供给第一流体和/或控制第二供给装置来选择性地供给第二流体，以便获得通道内第一和第二流体一预定的流动参数；和从提供于通道输出端处的流体流中分离930第一流体，以获得包括第二流体(F2)的一输出侧流体流。取决于具体的实施需要，实施例或功能性元件，例如尤其是已描述过的本发明的控制器140或其他电子元件或程序流可以在硬件或软件中实施。所述实施方式可以利用具有存储其上可配合的电子式可读控制信号，或与一可编程计算机系统配合的一数字存储介质如软盘、DVD、蓝光光盘、光盘、只读存储器、可编程只读存储器、可擦可编程只读存储器、电可擦可编程只读存储器或闪存、硬盘或任何其他磁性或光学存储器，这样各自的方法得以执行。因此，所述数字存储介质可以是计算机可读的。因此，根据本发明的一些实施例包括一数据载体，所述所述载体具有能够与一可编程的计算机系统协作的电子式可读的控制信号，这样此处所述的任何一种方法得以执行。一般而言，本发明的实施例可以作为一具有程序代码的计算机程序产品实施，当计算机程序产品在计算机上运行时所述程序代码可有效地执行任何方法。程序代码也可以存储在例如一机器可读载体上。其他实施例包括用于执行此处所述任何方法的计算机程序，所述计算机程序存储于一机器可读载体上。换句话说，本发明的方法的一实施例因此是一计算机程序，所述计算机程序具有一当计算机程序在计算机上运行时用于执行此处所述的任何方法的程序代码。因此本发明的方法的一个进一步的实施例是一数据载体(或一数字存储介质或一计算机可读的介质)，其上记录有计算机程序，用于执行此处所述的任何方法。权利要求1.一种用于检测流动参数的微流体装置(100、200)，包括:一设置于基座主体(102)内的通道(104)，所述通道(104)包括用于供给第一流体(Fl)的第一入口(106)和用于供给第二流体(F2)的第二入口(108)，以便在通道(104)内形成具有第一和第二流体(F1、F2)的流体流(Fp2)，且进一步还包括一用于在输出侧提供流体流(Fh)的输出端(112)，且所述通道(104)还具有一横截面面积，该通道设置在填充有第一流体(Fl)的通道(104)的一段和相邻的填充有第二流体(F2)的通道(104)的一段之间，第一和第二流体(F1、F2)之间有一流体界面，所述界面延伸至通道(104)的整个通道横截面；一具有一微泵与第一入口(106)相连的第一供给装置(114)，用于选择性地供给第一流体(Fl)至通道(104)，一与第二入口(108)相连的第二供给装置(116)，用于选择性地供给第二流体(F2)至通道(104);和一检测装置(118)，用于基于通道内第一流体和第二流体不同的物理特性检测一取决于第一或第二流体的当前流动参数的测量值(Smeasuke)。2.根据权利要求1所述的装置，其中检测装置(118)配置为基于通道内第一流体(Fl)和第二流体(F2)不同的物理特性确定通道(104)内流体界面的的位置或位置的改变，第一或第二流体(F1、F2)的当前流动参数由流体界面的位置或位置的改变确定。3.根据权利要求1或2所述的装置，其中所述不同的物理特性是指第一流体(Fl)和第二流体(F2)不同的导电性、不同的介电常数、不同的磁导率、不同的透光性或不同的光反射率。4.根据前述任一项权利要求所述的装置，其中当前流动参数代表流速、流量、流向、流体传递时间和/或通道(104)中第一或第二流体(F1、F2)的填充水平。5.根据前述任一项权利要求所述的装置，其中检测装置(118)包括多个沿流体通道(104)的单传感器元件，配置为沿连接至单传感器元件的通道(104)的多个位置处以一空间解析的方式检测第一和第二流体(F1、F2)的不同的物理特性。6.根据前述任一项权利要求所述的装置，其中检测装置(118)配置为电容式地检测测量值，且其中相互之间绝缘且与流体流汜_2)绝缘的两电极(118a、118b)设置于基座主体(102)上，所述两电极(118a、118b)关于通道(104)相对着设置，这样两电极(118a、118b)之间产生的电场既存在于填充有第一流体(Fl)的流体通道(104)的那段中，又存在于填充有第二流体(F2)的流体通道(104)的那段中，这样流体流(Fm)的位置的变化会导致两电极(I18a、118b)之间的电容量成比例的变化。7.根据权利要求6所述的装置，其中第一和第二电极(118a、118b)每个都包含多个单电极，这样第一和第二电极之间形成多个单电容，所述单电容相互之间可以独立地进行检测。8.根据权利要求6或7所述的装置,其中第一和第二电极(118a、118b)相对于基座主体(102)的第一和第二主表面(102a、102b)水平设置，且至少部分覆盖通道(104)。9.根据权利要求6或7所述的装置,其中第一和第二电极(118a、118b)相对于基座主体(102)的第一和第二主表面(102a、102b)垂直设置，且在所有情况下都沿通道(104)延伸。10.根据权利要求6或7所述的装置，其中第一和第二电极(118a、118b)每一个都，或至少有几段，沿通道(104)的一弯曲外表面延伸。11.根据前述任一项权利要求所述的装置，其中检测装置(118)配置为光学地检测流体通道(104)中流体流(F1J内界面的位置，并且其中所述通道在其至少一侧是可以透光的。12.根据前述任一项权利要求所述的装置，进一步包括:通道(104)输出端(112)处的一流体分离装置(120)，用于选择性地从提供于通道(104)的输出端(112)处的流体流(Fp2)中分离第一流体(F1)。13.根据权利要求12所述的装置，其中流体分离装置(120)直接与通道(104)的输出端(112)相邻设直。14.根据权利要求12或13所述的装置，其中流体分离装置(120)流控地连接至第一入口(106)，以便形成第一流体(Fl)从流体分离装置(120)至流体通道(104)的第一入口(106)的一封闭的循环。15.根据权利要求12至14中任一项所述的装置，其中流体分离装置(120)包括一排斥第二流体的过滤膜片，所述过滤膜片设置于流体分离装置的腔内，输出侧流体流横向通过。16.根据权利要求12至15中任一项所述的装置，其中流体分离装置(120)包括在输出侧的一进一步检测装置(128)，所述进一步检测装置(128)配置为检测当第一流体流过流体分离装置(120)后是否有一定量的第一流体存在于输出侧流体流中。17.根据权利要求16所述的装置，其中进一步检测装置(128)配置为定量地检测存在于输出侧流体流(F2ot)中的第一流体Fl的量。18.根据前述任一项权利要求所述的装置，进一步包括:一控制器(140)，配置为选择性地控制第一供给装置(114)供给第一流体(Fl)和/或第二供给装置(116)供给第二流体(F2)，以便获得通道(104)内第一和第二流体的一预定的流动参数。19.根据权利要求18所述的装置，其中控制器(140)进一步配置为评估由检测装置(118)所检测到的测量值(Smeasuke)并确定当前流动参数，所述控制器进一步配置为基于确定的当前流动参数和预定的流动参数之间的偏差控制第一供给装置(114)和/或第二供给装置(116)，以便获得通道内第一和/或第二流体的预定流动参数。20.根据前述任一项权利要求所述的装置，其中通道(104)在基座主体(102)内配置为弯折形或螺旋形。21.根据前述任一项权利要求所述的装置，其中通道(104)具有椭圆形或圆形的横截面形状，椭圆形横截面的短轴或圆形横截面的直径是选定的，这样流体界面的位置基本上是由第二流体(F2)的表面张力决定的，而不是由第一流体和第二流体(F2)与通道壁的材料之间的表面张力决定的。22.根据权利要求1至20中任一项所述的装置，其中通道(104)具有矩形横截面形状，矩形横截面形状的短边是选定的，这样流体界面的位置基本上是由第二流体(F2)的表面张力和第二流体(F2)与通道壁的材料之间的表面张力决定的。23.根据前述任一项权利要求所述的装置，其中至少第一和第二入口(106、108)中的一个具有一设置于此处的干扰检测装置(130、132)，以便检测第一流体(Fl)逆着第二流体(F2)的流动方向至第二入口(108)的意外侵入或第二流体(F2)逆着第一流体(Fl)的流动方向至第一入口(106)的意外侵入。24.根据前述任一项权利要求所述的装置，其中第一流体(Fl)为气体且第二流体(F2)为液体。25.根据权利要求1至23中任一项权利要求所述的装置，其中第一流体为液体且第二流体为气体。26.根据前述任一项权利要求所述的装置，其中第一入口(106)具有一连接其上包含第一流体(Fl)的第一容器(124)，且其中第一供给装置(114)配置为将第一流体(Fl)从容器(124)供给至第一入口(106)。27.根据前述任一项权利要求所述的装置，其中第二入口具有一连接其上包含第二流体(F2)的第二容器(126)，且其中第二供给装置(116)配置为选择性地将第二流体(F2)从容器(126)供给至第二入口(108)。28.根据前述任一项权利要求所述的装置，其中检测装置或进一步检测装置配置为检测通道(104)内或通道输出端(112)处一预定位置处流体边界的存在或通过。29.根据前述任一项权利要求所述的装置，其中与第二入口(108)相连的第二供给装置(116)包括一第二微泵，用于选择性地供给第二流体(F2)至通道(104)中。30.根据权利要求29所述的装置，其中第二供给装置(114)的第二微泵为一蠕动泵。31.根据权利要求1至28中任一项权利要求所述的装置，其中包括微泵的第一供给装置(114)和第二供给装置(116)设置于输入侧通道(104)处，第二供给装置(116)在流动方向上设置在第一供给装置(114)的上游，且第二供给装置(116)作为一开口设置于通道104内用于供给第二流体，其中第一和第二供给装置配置为调节第一入口(106)内第一流体(Fl)的压力(P2)和第二入口(106)内第二流体(F2)的压力(P3)，用于注射一定量的第二流体(F2)至通道(104)中，以便形成第一流体(Fl)和第二流体(F2)之间的界面。32.根据权利要求1至28中任一项权利要求所述的装置，其中包括微泵的第一供给装置(114)和第二供给装置(116)设置于通道(104)处，第二供给装置(116)在流动方向上设置在第一供给装置(114)的下游，且第二供给装置(116)作为一开口设置于狭窄通道段(116)内用于供给第二流体(F2)，其中第一和第二供给装置配置为调节第一入口(106)内第一流体(Fl)的压力(P2)和第二入口(106)内第二流体(F2)的压力(P3)，用于注射一定量的第二流体(F2)至通道(104)中，以便形成第一流体(Fl)和第二流体(F2)之间的界面。33.根据前述任一项权利要求所述的装置，其中第一供给装置(114)的微泵为一蠕动栗。34.一微流体剂量供给系统(300、400、500)，包括:一权利要求1至30中任一项权利要求所述的微流体装置(100、200)，一控制器(140)，配置为选择性地控制第一供给装置(114)供给第一流体(Fl)或控制第二供给装置(116)供给第二流体(F2)，以便获得通道内第一或第二流体的一预定的流动参数，和通道(104)输出端(112)处的一流体分离装置(120)，用于选择性地从提供于通道(104)的输出端(112)处的流体流(Fp2)中分离第一流体(FI)，以便在流体分离装置的下游获得一包含流体(F2)的输出侧流体流(Fout)。35.根据权利要求34所述的微流体计量供给系统，其中控制器(140)进一步配置为评估由检测装置(118)所检测到的测量值并确定当前流动参数，所述控制器进一步配置为基于确定的当前流动参数和预定的流动参数之间的偏差控制第一供给装置(114)或第二供给装置(116)，以便获得通道(104)内第一和第二流体的预定流动参数。36.根据权利要求34或35所述的微流体计量供给系统，其中控制器(140)进一步配置为控制第一或第二供给装置(114、116)在输入侧供给一预定量的第一或第二流体至通道中。37.根据权利要求34至36中任一项所述的微流体计量供给系统，其中控制器(140)进一步配置为控制第一供给装置(114)供给一预定量的第一流体(Fl)至一存在于输入侧通道(104)处的第二流体F2的连续流中。38.根据权利要求34至37中任一项所述的微流体计量供给系统，其中控制器(140)进一步配置为控制第一和第二供给装置(114、116)，以便第一和第二流体在输入侧以一预定的比例供给至通道(104)中。39.根据权利要求34至38中任一项所述的微流体计量供给系统，其中控制器(140)进一步配置为控制第一和第二供给装置(114、116)，以便第一流体(Fl)的第一流量和第二流体(F2)的第二流量在所有情况下在输入侧轮流供给至通道(104)中。40.根据权利要求34至39中任一项所述的微流体计量供给系统，其中检测装置(118)或进一步检测装置(133、134)配置为检测通道(104)内通道输入端(110)、通道(104)的中间位置处，或通道输出端(112)处流体边界的存在或通过。41.根据权利要求34至40中任一项所述的微流体计量供给系统，其中控制器(140)进一步的配置为控制第一和/或第二供给装置，当在通道(104)内的一中间位置或通道输出端(112)检测到包括由第一流体至第二流体转变的流体边界时，停止在输入侧供给第二流体(F2)至通道(104)中，这样一确定量的第二流体(F2)存在于通道(104)内。42.根据权利要求41所述的微流体计量供给系统，其中控制器(140)进一步配置为控制第一供给装置(114)供给第一流体(Fl)至通道(104)，这样，确定量的第二流体(F2)在输出侧提供于通道输出端112处和/或提供于流动方向上流体分离装置(120)的下游。43.根据权利要求34至41中任一项所述的微流体计量供给系统，其中控制器(140)进一步配置为控制第一或第二供给装置(114、116)，以便第一或第二流体(F1、F2)在输入侧以一预定的流速供给至通道，以便获得每单位时间第一或第二流体(F1、F2)一预定的计量供给量。44.一种检测流动参数的方法，包括:通过一微泵选择性地供给第一流体至通道的第一入口，并供给第二流体至通道的第二入口，以便在通道内形成包括第一和第二流体的一流体流，并进一步在通道的输出端处提供流体流，所述通道具有一横截面面积用于在填充有第一流体的一通道段和相邻的填充有第二流体的一通道段之间配置一在第一和第二流体之间的流体边界，所述流体边界在整个通道横截面上延伸，且基于通道内第一流体和第二流体不同的物理特性检测一测量值，所述测量值取决于第一或第二流体的当前流动参数。45.一种微流控地计量供给流体的方法，包括:检测一如权利要求44所述的流动参数，控制第一供给装置，选择性地供给第一流体和/或控制第二供给装置选择性地供给第二流体，以便获得通道内第一和第二流体的一预定的流动参数；和从提供于通道输出端处的流体流中分离第一流体，以便获得包括第二流体(F2)的一输出侧流体流。46.根据权利要求45所述的方法，进一步包括:评估由检测装置检测到的测量值(Smeasuke)，确定当前流动参数，和基于确定的当前流动参数和预定流动参数的偏差控制第一供给装置和/或第二供给装置，以便获得通道内第一和第二流体的预定的流动参数。47.根据权利要求45或46所述的方法，进一步包括:基于通道内界面的检测位置，检测已被供给至通道中的第一流体的流量，可以将通道内第一流体的预定量与检测到的位置关联起来。48.根据权利要求45至47中任一项所述的方法，进一步包括:基于通道内多个界面的检测位置，检测已被供给至通道中的第一流体的流量，可以将通道内第一流体的预定量与检测到的位置关联起来。49.根据权利要求45至48中任一项所述的方法，进一步包括:控制第一或第二供给装置在输入侧供给一预定量的第一或第二流体至通道。50.根据权利要求45至49中任一项所述的方法，进一步包括:控制第一供给装置供给一预定量的第一流体至一存在于输入侧通道处的第二流体的一连续流中。51.根据权利要求45至50中任一项所述的方法，进一步包括:控制第一和第二供给装置，这样一第一流体的第一流量和一第二流体的第二流量在所有情况下在输出侧轮流供给至通道中。52.根据权利要求51所述的方法，进一步包括:控制第一和第二供给装置，这样第一和第二流体以一预定比例在输出侧供给至通道中。53.根据权利要求45至52中任一项所述的方法，进一步包括:检测通道处或通道输出端一中间位置处的流体界面的存在或通过。54.根据权利要求53所述的方法，进一步包括:控制第一和/或第二控制器，当在通道内的一中间位置或通道输出端检测到包括由第一流体至第二流体转变的流体边界时，停止在输入侧供给第二流体至通道，这样一确定量的第二流体存在于通道内。55.根据权利要求54所述的方法，进一步包括:至少在预定量的第二流体流出通道输出端和/或流体分离装置的时间，控制第一供给装置在输入侧供给第一流体至通道，以便在输出侧提供预定量的第二流体(F2)作为一计量供给量。56.根据权利要求45至55中任一项所述的方法，进一步包括:控制第一和/或第二控制器，这样第一和/或第二流体在输入侧以一预定的流速供给至通道，以便在输出侧连续地提供每单位时间内第一或第二流体的一预定的计量供给量。全文摘要一用于检测流动参数的微流体装置，包括一设置于基座主体102内的通道104，所述通道104包括一用于供给第一流体F1的第一入口106和一用于供给第二流体F2的第二入口108，以便形成一通道104内具有第一和第二流体F1、F2的流体流F1-2，且进一步包括一用于在输出侧提供流体流F1-2的输出端112，且所述通道104具有一横截面尺寸，用于在通道104内在填充有第一流体F1的通道104的一段和填充有第二流体F2的通道的相邻的一段之间配置一在第一和第二流体F1、F2之间的流体界面，所述流体界面延伸至整个通道横截面，一包括一微泵的连接至第一入口106的第一供给装置114，用于选择性地供给第一流体F1至通道104，一连接至第二入口108的第二供给装置116，用于供给第二流体F2至通道104；和一检测装置118，用于基于通道内第一流体和第二流体不同的物理特性检测一测量值SMEASURE，所述测量值取决于第一或第二流体的当前流动参数。文档编号A61M5/168GK103249486SQ201080070068公开日2013年8月14日申请日期2010年9月9日优先权日2010年9月9日发明者M·里克特,S·基布勒申请人:弗劳恩霍夫应用研究促进协会