应用于液体在线检测的流通池的制作方法

本实用新型涉及液体在线检测领域，特别涉及一种利用光波导芯片进行液体在线检测的流通池。

背景技术：

在液体检测技术中，在线流通微芯片检测技术因其所需样品体积小，检测灵敏度高，检测速度快等优点而被广泛应用。在线流通微芯片检测的核心部分为流通池的装配，目前的装配方式如下：

1、设计上压板、下压板，通过螺栓拧紧的方式将芯片固定在上压板与下压板之间，但存在螺栓拧紧操作繁琐，且拧紧度会因人、因次而不同，不确定因素过多，从而导致装置稳定性差，检测结果一致性差。

2、设计盖板、底板、定位销和压紧装置，通过导杆和弹簧压紧的方式将芯片固定在盖板和底板之间，但存在装配件体积偏大，底板中芯片平整度要求无法满足等问题。

技术实现要素：

为了解决上述现有技术方案中的不足，本实用新型提供了一种体积小、拆装方便、密封性好、干扰少、稳定性高的流通池。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种应用于液体在线检测的流通池，所述流通池包括：

压块，所述压块设有第一通孔、第二通孔和第三通孔，压块的下底面设有第一阵列凹槽，所述第一阵列凹槽内嵌有第一组磁性件；

密封件，所述密封件设有第四通孔、第五通孔，所述第一通孔和第二通孔在所述密封件所在平面上的投影落入所述第四通孔内，所述第一通孔、第二通孔和第四通孔构成所述流通池的液体通道；所述密封件为弹性材料，位于所述压块与支撑件之间；

支撑件，所述支撑件上表面设有第二阵列凹槽，所述第二阵列凹槽内嵌有第二组磁性件，所述第二组磁性件与第一组磁性件相对设置且相互吸引使得所述压块与所述密封件、光波导芯片形成密封的液体通道；所述支撑件上表面还设有放置弹性件的凹槽，所述弹性件的上表面高于所述支撑件的上表面；

光波导芯片，所述光波导芯片上设有信号传感区和光纤接口，信号传感区在所述密封件所在平面上的投影落入所述第四通孔内，所述信号传感区上固定有吸附待测物质的修饰膜；所述第三通孔、第五通孔上下贯通，束状光纤连接所述光纤接口，并从所述上下贯通的通道内伸出；所述光波导芯片位于所述弹性件与密封件之间，且其在所述支撑件上表面的投影区域边缘到所述第二组磁性件的距离大于零。

根据上述的流通池，优选地，所述支撑件的侧面设有二个安装孔，用于插入加热元件和测温元件。

根据上述的流通池，可选地，所述支撑件的下底面设有恒温槽，所述恒温槽内嵌有进液管路，所述进液管路的出口连通所述液体通道。

根据上述的流通池，可选地，所述恒温槽通过盖板密封。

根据上述的流通池，优选地，所述第一组磁性件包括两种极性的磁性件，所述第二组磁性件中的磁性件与第一组磁性件中位置相对的磁性件的极性相反；

若第一组磁性件中磁性件个数为3-5个，则至少二个相邻磁性件的极性相同；

若第一组磁性件中磁性件个数为N，N≥6且为偶数，则至少N/2个相邻磁性件的极性相同；

若第一组磁性件中磁性件个数为M，M≥7且为奇数时，则至少(M-1)/2个相邻磁性件的极性相同。

根据上述的流通池，优选地，所述密封件在所述支撑件上表面的投影区域边缘到所述第二组磁性件的距离大于零，使得第一组磁性件和第二组磁性件直接接触吸引，增加压块与支撑件之间的密封性。

根据上述的流通池，可选地，所述第一组磁性件和/或第二组磁性件中的至少二个磁性件关于所述流通池的中心轴线中心对称。

根据上述的流通池，可选地，所述第一组磁性件和第二组磁性件沿各自所在面的周长方向均匀分布。

根据上述的流通池，优选地，所述光波导芯片进一步包括：参比区，所述参比区不经过液体通道；

光源经束状光纤射入所述流通池，分为两路，一路进入参比区形成参比光路；一路进入信号传感区形成检测光路。

根据上述的流通池，可选地，所述弹性件为O型圈。

根据上述的流通池，优选地，所述压块为有机玻璃制成。

根据上述的流通池，优选地，所述支撑件为铝制材料。

与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果为：

1、本实用新型的流通池采用在密封件的上下设置相对的磁性件，通过磁性件相互吸引的方式使得压块与支撑件密封，拆装方便、密封性好。

2、本实用新型在支撑件上设置加热元件和测温元件，保证检测过程中温度恒定，排除外界温度影响，提高检测稳定性。

3、本实用新型在压块上开设的通孔与密封件上的通孔构成微通道以供液体流通，样品消耗量低、制造简单、装置体积小。

4、本实用新型采用光波导芯片检测，在缓冲液存在的环境下检测，保证基体折射率一致，排除基体干扰；同时通过输出参比信号与检测信号，提高检测结果的准确性。

附图说明

参照附图，本实用新型的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于举例说明本实用新型的技术方案，而并非意在对本实用新型的保护范围构成限制。图中：

图1是本实用新型实施例1的流通池的立体结构分离图；

图2是本实用新型实施例1的流通池中压块的上底面和下底面的结构简图；

图3是本实用新型实施例1的流通池中密封件的上底面和下底面的结构简图；

图4是本实用新型实施例1的流通池中支撑件的上底面和下底面的结构简图。

具体实施方式

图1-4和以下说明描述了本实用新型的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实施和再现本实用新型。为了教导本实用新型技术方案，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将在本实用新型的范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本实用新型的多个变型。由此，本实用新型并不局限于下述可实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。

实施例1

图1示意性地给出了本实用新型实施例1的应用于液体在线检测的流通池的立体结构分离简图，图2示意性地给出了压块的上底面和下底面的结构，图3示意性地给出了密封件的上底面和下底面的结构(密封件的下底面和上底面结构相同)，图4示意性地给出了支撑件的上底面和下底面的结构，如图1-4所示，所述流通池包括：

压块1，所述压块设有第一通孔11、第二通孔12和第三通孔13，所述第一通孔为进液通道，所述第二通孔为出液通道；所述压块的下底面设有第一阵列凹槽，所述第一阵列凹槽内嵌有第一组磁性件14；

密封件2，所述密封件设有第四通孔21、第五通孔22，所述第一通孔和第二通孔在所述密封件所在平面上的投影落入所述第四通孔内，所述第一通孔、第二通孔和第四通孔构成所述流通池的液体通道；所述密封件为弹性材料，位于所述压块与支撑件之间；

支撑件3，所述支撑件上表面设有第二阵列凹槽，所述第二阵列凹槽内嵌有第二组磁性件31，所述第二组磁性件与第一组磁性件相对设置且相互吸引使得所述压块与所述密封件、光波导芯片形成密封的液体通道；所述支撑件上表面还设有放置弹性件32的凹槽，所述弹性件的上表面高于所述支撑件的上表面；

光波导芯片4，所述光波导芯片上设有信号传感区和光纤接口，信号传感区在所述密封件所在平面上的投影落入所述第四通孔内，所述信号传感区上固定有吸附待测物质的修饰膜；所述第三通孔、第五通孔上下贯通且与光纤接口的位置对应，束状光纤从所述上下贯通的通道内伸出；所述光波导芯片位于所述弹性件与密封件之间，覆盖住所述弹性件，且其在所述支撑件上表面的投影区域边缘到所述第二组磁性件的距离大于零。

进一步地，所述第一通孔和第二通孔均分为上下两部分，上端通孔孔径大于下端通孔孔径，便于进液通道、出液通道与液体管路之间的连接。

进一步地，所述第一通孔和第二通孔的下端通孔在所述密封件所在平面上的投影落入所述第四通孔内。

为了排除外界环境温度的干扰，提高检测结果的稳定性与准确性，故：

进一步地，所述支撑件的侧面设有安装孔33、安装孔34，用于插入加热元件和测温元件，所述支撑件为铝制材料，以提高导热性能。加热元件对支撑件进行加热，测温元件将温度信号传递给光波导芯片。

为了缩短液体的加热时间，在试样进入液体通道前进行预热，故：

进一步地，所述支撑件的下底面设有恒温槽，所述恒温槽内嵌有进液管路，所述进液管路的出口连通所述液体通道；所述恒温槽通过盖板(如磁性盖板)密封，提高恒温槽的保温性能。

第一组磁性件和第二组磁性件相对设置且相互吸引，使得压块与支撑件之间保持密封，为了保证第一组磁性件中的磁性件与第二组磁性件中的磁性件存在唯一对应关系，也即压块与支撑件的对应关系固定，压块与支撑件在采用磁性件对吸固定时不会发生旋转移位，故：

进一步地，所述第一组磁性件包括两种极性的磁性件，所述第二组磁性件中的磁性件与第一组磁性件中位置相对的磁性件的极性相反；

若第一组磁性件中磁性件个数为3-5个，则至少二个相邻磁性件的极性相同；

若第一组磁性件中磁性件个数为N，N≥6且为偶数，则至少N/2个相邻磁性件的极性相同；

若第一组磁性件中磁性件个数为M，M≥7且为奇数时，则至少(M-1)/2个相邻磁性件的极性相同。

为了提高压块与支撑件之间的密封性能，故：

进一步地，所述密封件在所述支撑件上表面的投影区域边缘到所述第二组磁性件的距离大于零，使得第一组磁性件和第二组磁性件直接接触吸引。

进一步地，所述第一组磁性件和第二组磁性件沿各自所在面的周长方向均匀分布；或者，所述第一组磁性件和/或第二组磁性件中的至少二个磁性件关于所述流通池的中心轴线中心对称。

为了排除温度、环境湿度等不确定因素，本实施例的光波导芯片设有参比区，所述参比区不经过液体通道；光源经束状光纤射入所述流通池，分为两路，一路进入参比区形成参比光路；一路进入信号传感区形成检测光路。

实施例2

本实施例提供一种应用于液体在线检测的流通池，与实施例1不同的是：本实施例的信号传感区包括至少二个分区，每个分区上固定有吸附不同待测组分的修饰膜，检测光路输出每个分区的检测信号，获得试样中不同待测组分的含量。

实施例3

本实施例为本实用新型实施例1的流通池在水样在线检测领域的应用例。

在该应用例中，压块为有机玻璃制成的圆柱体，靠近所述压块下底面边缘的周向上均匀设置4个凹槽，沿顺时针方向依次嵌有N、N、S、S极性的磁铁；支撑件为铝制材料圆柱体，支撑件的侧面安装孔内插有加热棒和测温元件；靠近所述支撑件上底面边缘的周向上设置有与压块下底面凹槽一一对应的凹槽，依次嵌有S、S、N、N极性的磁铁；所述支撑件上底面的中间设有圆形凹槽，所述圆形凹槽内嵌入作为弹性件的O型圈，所述O型圈的上表面高于支撑件的上底面，对光波导芯片起到支撑与保护作用；将光波导芯片覆盖在O型圈上，所述光波导芯片边缘到所述流通池中心轴线的距离的最大值小于所述磁铁边缘到流通池中心轴线距离的最小值；密封件为弹性密封材料，所述密封件在所述支撑件上表面的投影落入磁铁围合区域内；所述光波导芯片信号传感区上的修饰膜为分子印记膜，不分区，仅用于检测待测水样中的藻毒素。

水样的在线检测过程如下：

S1.将上述流通池的进液通道与进液管路相连接，出液通道连接废液瓶；光源经与光波导芯片相连的束状光纤射入所述流通池，分为两路，一路进入参比区形成参比光路，一路进入信号传感区形成检测光路；

S2.试样进入液体通道，藻毒素被信号传感区上的分子印记膜吸附；加热棒开始加热；

S3.缓冲液进入液体通道置换出试样；

S4.参比光路输出参比信号I₁，同时检测光路输出检测信号I₂，根据I₂/I₁比值与待测组分浓度的关系获得水样中藻毒素的含量；

S5.洗脱液冲洗液体通道，洗脱被吸附的藻毒素；

S6.缓冲液流经所述液体通道，置换出洗脱液，在缓冲液条件下保存所述流通池。

本实用新型实施例中的压块、密封件、支撑件的底面并不局限于圆形，矩形、正方形、多边形等均在本实用新型的保护范围之内。