一種基于調(diào)幅的流速比例調(diào)節(jié)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于微流控技術(shù)領(lǐng)域，特別是設(shè)及一種基于調(diào)幅的流速比例調(diào)節(jié)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 液體的比例調(diào)節(jié)是生化反應(yīng)最基本的需求，尤其是在藥物篩選、ELISA對照試驗(yàn)等 應(yīng)用中。在傳統(tǒng)的離屯、式微流控中，由于流速與出口、入口壓強(qiáng)差成正比，而壓強(qiáng)差與角速 度平方成正比，所W盤片一旦設(shè)計完成便無法調(diào)節(jié)兩條流道中流體流速的比例。兩條流道 內(nèi)流速的比例的調(diào)節(jié)的實(shí)現(xiàn)也將促進(jìn)液滴微流控在離屯、式微流控平臺上的集成。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種控制方便，工作 可靠穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡單緊湊，不占用額外的空間的基于調(diào)幅的流速比例調(diào)節(jié)裝置。
[0004]本發(fā)明所采用的技術(shù)解決方案是一種基于調(diào)幅的流速比例調(diào)節(jié)裝置，包括左儲液 池和右儲液池。左儲液池下方設(shè)有左流道，右儲液池下方設(shè)有右流道；左流道的下方設(shè)有 一個閥；左流道和右流道在遠(yuǎn)離圓屯、的端部合并為一條流道，并與在最外部的捜集池連通； 上述結(jié)構(gòu)均設(shè)置在一個圓形盤片上，并繞圓屯、旋轉(zhuǎn)。
[0005]所述裝置均設(shè)置在一個圓形盤片上。
[0006]所述左流道和右流道均為直溝道，沿著半徑方向。
[0007]所述捜集池、左儲液池和右儲液池上設(shè)有通氣孔。
[0008]本發(fā)明的工作原理是：盤片的旋轉(zhuǎn)角速度周期性變化，則在右流道內(nèi)產(chǎn)生周期性 的壓強(qiáng)變化。同樣，在左流道中的壓力是相同的，但是由于閥在壓力大于其闊值P擁才能打 開。流道內(nèi)的流速與流道內(nèi)的壓力P成正比，所W左流道中的流速Vi正比于壓力P在大于 Pt的區(qū)間內(nèi)的積分值S1，右流道中的流速V,正比于壓力P在整個時間段內(nèi)的積分值S2,故 Vi/V2= S 1/S2。當(dāng)調(diào)節(jié)A值，使壓力P的最大值不大于Pt，左流道中的壓力值永遠(yuǎn)不可能超 過閥的闊值，所W流道內(nèi)的流速保持為0,同時Si= 0，V i/V2= 0。當(dāng)慢慢增加A時，S1逐漸 增加，V1/V2逐漸增加。當(dāng)調(diào)節(jié)A值使其無窮大時，可使Si>> S2,此時Si/S2>> 1，即Vi/ V2>> 1。因此調(diào)節(jié)A的值可W使V1/V2在[0, 1)的區(qū)間內(nèi)變化。
[0009] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所具有的有益效果為；通過簡單的振幅調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)了離屯、 式微流控中兩條流道的流速比例調(diào)節(jié)，控制方便，工作可靠穩(wěn)定。結(jié)構(gòu)簡單緊湊，不占用額 外的空間。
【附圖說明】
[0010] 圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖
[0011] 圖2是盤片轉(zhuǎn)速曲線圖
[0012]圖3是流道壓力曲線圖
[001引其中1-左儲液池、2-左流道、3-閥、4-捜集池、5-通氣孔、6-右流道、7-右儲液池、 8-圓屯、、9-液體。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 如圖1所示，一種基于調(diào)幅的流速比例調(diào)節(jié)裝置，包括左儲液池和右儲液池。左儲 液池下方設(shè)有左流道，右儲液池下方設(shè)有右流道；左流道的下方設(shè)有一個閥；左流道和右 流道在遠(yuǎn)離圓屯、的端部合并為一條流道，并與在最外部的捜集池連通；上述結(jié)構(gòu)均設(shè)置在 一個圓形盤片上，并繞圓屯、旋轉(zhuǎn)。
[0015] 所述裝置均設(shè)置在一個圓形盤片上。
[0016] 所述左流道和右流道均為直溝道，沿著半徑方向。
[0017] 所述捜集池、左儲液池和右儲液池上設(shè)有通氣孔，W保證液體9的注入和流通。
[0018] 如圖1至3所示，本實(shí)施例所述的基于調(diào)幅的流速比例調(diào)節(jié)裝置工作原理；盤片 的旋轉(zhuǎn)角速居
則在右流道6內(nèi)產(chǎn)生的壓力為
(其中；P為液體9的密度），該壓力隨時間的變化如圖3所示。同樣，在左流道7中的壓 力是相同的，但是由于閥3在壓力大于其闊值Pt時才能打開。流道內(nèi)的流速與流道內(nèi)的壓 力P成正比，所W左流道2中的流速Vi正比于圖2中斜剖面線部分的面積S 1，右流道6中 的流速V2正比于交叉剖面線的面積與斜剖面線部分的面積的總和S 2。所W Vi/V2= S 1/S2。 當(dāng)調(diào)節(jié)A值，巧
- 左流道2中的壓力值永遠(yuǎn) 不可能超過閥3的闊值，所W流道2內(nèi)的流速保持為0,同時Si= 0, V i/V2= 0。當(dāng)慢慢增 加A時，Si逐漸增加，V1/V2逐漸增加。當(dāng)調(diào)節(jié)A值使其無窮大時，可使Si>>S2,此時Si/ S2>> 1，即Vi/V2>> 1。因此調(diào)節(jié)A的值可W使V1/V2在[0, 1)的區(qū)間內(nèi)變化。
[0019] W上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù) 人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本 發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，該些變 化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其 等同物界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于調(diào)幅的流速比例調(diào)節(jié)裝置，其特征是：包括左儲液池（1)和右儲液池（7); 左儲液池（1)下方設(shè)有左流道（2)，右儲液池（7)下方設(shè)有右流道（6);左流道（2)的下方 設(shè)有一個閥（3);左流道（2)和右流道（6)在遠(yuǎn)離圓心的端部合并為一條流道，并與在最外 部的搜集池（4)連通；上述結(jié)構(gòu)均設(shè)置在一個圓形盤片上，并繞圓心（8)旋轉(zhuǎn)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于調(diào)幅的流速比例調(diào)節(jié)裝置，其特征是：所述裝置均設(shè)置 在一個圓形盤片上。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于調(diào)幅的流速比例調(diào)節(jié)裝置，其特征是：所述左流道（2) 和右流道（6)均為直溝道，沿著半徑方向。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于調(diào)幅的流速比例調(diào)節(jié)裝置，其特征是：所述搜集池（4)、 左儲液池（1)和右儲液池（7)上設(shè)有通氣孔（5)。
【專利摘要】本發(fā)明的目的是提供一種控制方便，工作可靠穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡單緊湊，不占用額外的空間的基于調(diào)幅的流速比例調(diào)節(jié)裝置。本發(fā)明所采用的技術(shù)解決方案是一種基于調(diào)幅的流速比例調(diào)節(jié)裝置，包括左儲液池和右儲液池。左儲液池下方設(shè)有左流道，右儲液池下方設(shè)有右流道；左流道的下方設(shè)有一個閥；左流道和右流道在遠(yuǎn)離圓心的端部合并為一條流道，并與在最外部的搜集池連通；上述結(jié)構(gòu)均設(shè)置在一個圓形盤片上，并繞圓心旋轉(zhuǎn)。所述裝置均設(shè)置在一個圓形盤片上。所述左流道和右流道均為直溝道，沿著半徑方向。所述搜集池、左儲液池和右儲液池上設(shè)有通氣孔。
【IPC分類】G05D7/06
【公開號】CN104950927
【申請?zhí)枴緾N201510233510
【發(fā)明人】蔡晉, 王朔, 李威, 曹小寶, 劉輝
【申請人】沈陽航空航天大學(xué)
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2015年5月8日