微型泵的制作方法

本发明总体上涉及农业采样和分析，并且更具体地涉及用于执行土壤和其他类型的与农业相关的采样和化学性质分析的全自动系统。

背景技术：

1、周期性的土壤测试是农业技术的重要方面。测试结果提供了有关土壤化学组分的有价值信息，诸如植物可利用营养物和其他重要的性质(例如，氮、镁、磷、钾、ph等的水平)，使得可以向土壤中添加各种改良剂，以最大化农作物生产的质量和产量。

2、在一些现有的土壤采样过程中，对所收集的样本进行干燥、研磨，添加水，并且然后对其进行过滤以获得适于分析的土壤浆料。将萃取剂添加到浆料中以提取出植物可利用营养物。然后过滤浆料，以产生澄清溶液或上清液，将所述澄清溶液或上清液与化学试剂混合以用于进一步分析。

3、期望在测试土壤、植被和肥料方面的改进。

技术实现思路

1、本发明提供了一种自动的计算机控制的采样系统(在下文中被称为“土壤采样系统”)和相关方法，以用于针对各种化学性质来收集、处理和分析土壤样本，所述各种化学性质诸如为植物可利用营养物。采样系统允许以同时并发或半并发的方式相对连续且快速相继地针对不同分析物(例如，植物可利用营养物)和/或化学性质(例如ph值)处理和分析多个样本。有利地，该系统可以在“收集”的条件下处理土壤样本，而无需进行先前描述的干燥和研磨步骤。

2、本系统通常包括样本制备子系统和化学分析子系统，所述样本制备子系统接收由探头收集子系统收集的土壤样本并且产生用于进一步处理和化学分析的浆料(即，土壤、植被和/或肥料和水的混合物)，所述化学分析子系统从样本制备子系统接收并处理所制备的浆料样本，以量化样本的分析物和/或化学性质。所描述的化学分析子系统可以用于分析土壤、植被和/或肥料的样本。

3、在一个实施例中，样本制备子系统通常包括混合器-过滤器设备，其将处于“采样”(例如，未干燥和未研磨)条件下的所收集的原始土壤样本与水混合以形成样本浆料。然后，混合器-过滤器设备在从该混合器-过滤器设备中提取浆料期间过滤浆料，以用于在化学分析子系统中进行处理。过滤器可以是独立的。化学分析子系统处理浆料并且执行添加/混合萃取剂和变色试剂的一般功能，将浆料样本离心或经由微孔过滤器过滤浆料样本以产生澄清的上清液，以及最终进行感测或分析以用于诸如经由比色分析来检测分析物和/或化学性质。在各种实施例中，化学分析子系统的全部或部分可以并入具有合适构型的一个或多个微流体装置中。

4、尽管本文可以关于代表所公开实施例的一种用途的处理土壤样本来描述采样系统(例如，样本收集、制备和处理)，但是应当理解的是，包括该设备的相同系统和相关过程还可以被用于处理其他类型的农业相关样本，其包括但不限于植被/植物、草料、肥料、饲料、奶质物或其他类型的样本。因此，本文公开的本发明的实施例应当被广泛地视为农业采样系统。因此，本发明显然不限于仅针对感兴趣的化学性质来处理和分析土壤样本。

技术特征：

1.一种用于处理农业浆料的微流体歧管，所述微流体歧管包括：

2.根据权利要求1所述的微流体歧管，其中，所述周边流动凹槽围绕所述液体侧凹部周向延伸并且凹入到所述液体层的顶表面中。

3.根据权利要求1或2所述的微流体歧管，其中，所述隔膜由氟硅酮形成。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的微流体歧管，其中，所述周边流动凹槽与所述微型泵的流体入口端口和流体出口端口相交并且流体联接到所述流体入口端口和所述流体出口端口。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的微流体歧管，其中，所述周边流动凹槽相对于所述液体侧凹部的周向延伸的周边侧壁向内间隔开。

6.根据权利要求5所述的微流体歧管，所述微流体歧管还包括邻近所述周边流动凹槽设置的突出的隔膜密封环。

7.根据权利要求6所述的微流体歧管，其中，所述隔膜密封环围绕所述周边流动凹槽且在所述周边流动凹槽的外侧周向延伸。

8.根据权利要求7所述的微流体歧管，其中，所述隔膜密封环被配置成当所述液体层结合到所述空气层时防止所述隔膜进入所述周边流动凹槽中。

9.根据权利要求8所述的微流体歧管，其中，所述隔膜密封环具有比终端的顶端部分更宽的基部。

10.根据权利要求9所述的密封环，其中，所述隔膜密封环在所述顶端部分处包括一个或两个斜角表面，从而形成比所述基部窄的横截面轮廓。

11.根据权利要求9所述的微流体歧管，其中，所述隔膜密封环具有梯形或部分梯形的横截面形状。

12.根据权利要求6-11中任一项所述的微流体歧管，其中，所述隔膜密封环布置在所述液体侧凹部的周边侧壁与所述周边流动凹槽之间。

13.根据权利要求12所述的微流体歧管，所述微流体歧管还包括隔膜安置凹穴，所述隔膜安置凹穴形成在所述隔膜密封环与泵腔室的液体侧凹部的周边侧壁之间。

14.根据权利要求1-13中任一项所述的微流体歧管，其中，所述液体侧凹部包括凹入到所述液体层中的多个防滞留凹槽。

15.根据权利要求14所述的微流体歧管，其中，所述防滞留凹槽以正交相交的网格阵列布置。

16.根据权利要求14或15所述的微流体歧管，其中，所述防滞留凹槽与所述周边流动凹槽相交。

17.根据权利要求14-16中任一项所述的微流体歧管，其中，所述空气侧凹部包括凹入到所述空气层中的多个相交的防滞留凹槽。

18.根据权利要求1所述的微流体歧管，其中，所述空气侧凹部具有圆顶形状的壁，并且所述液体侧凹部具有平坦形状的壁。

19.根据权利要求1-18中任一项所述的微流体歧管，其中，所述微流体歧管包括块状基板，所述液体层和所述空气层在内部形成于所述基板内。

技术总结
本发明涉及一种自动的计算机控制的采样系统和相关方法，其用于针对各种化学性质来收集、处理和分析农业样本，各种化学性质诸如为植物可利用营养物。采样系统允许以同时并发或半并发的方式针对不同分析物或化学性质处理和分析多个样本。有利地，该采样系统可以在“收集”的条件下处理土壤样本，无需进行干燥或研磨以产生样本浆料。该采样系统包括化学分析子系统，其处理和分析所制备的浆料以量化样本的多种分析物和/或化学性质。化学分析子系统可以体现在包括微流体装置的多层微流体歧管处理基板中，其提取和量化分析物浓度或与样本相关联的其他化学参数。该采样系统可用于分析各种类型的与农业相关样本，该农业相关样本包括土壤、植被、肥料、奶质物或其他样本。

技术研发人员：T·斯旺森,T·谢弗,R·利特威勒
受保护的技术使用者：精密种植有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15