一种微流道压力传感器制造技术

本发明专利技术公开了一种微流道压力传感器，该传感器包括被测流体旁支微流道（1）、微小电容信号测量系统（2）、液态微电极流道（3）；被测流体旁支微流道（1）的微流道检测段（4）的两侧对称布置液态微电极流道（3），所述液态微电极流道（3）有液态微电极入口（5）和液态微电极出口（6）。所述两个液态微电极流道（3）均与所述微小电容信号测量系统（2）连接。本发明专利技术在微流道检测段（4）的两侧形成微电极，通过测量电容得到被测流体旁支微流道（1）内的压力变化，提高了测量精确度，降低了对液体流动的干扰，同时制作简单、价格低廉。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微流道压力检测
，更具体涉及一种微流道压力传感器。
技术介绍
微电容压力传感器是微流控系统中检测微流体压力的重要元器件，是微米尺度甚至更小尺度流道内压力检测的器件。流道内流体压力检测一般分为接触式和非接触式，两者主要区别在于测量元件是否与被测量流体接触。接触式压力测量方法是在被测点安装压力传感器，感应压力的元件直接与被测介质相接触，把压力值转换成电信号并与现场相适应的方式向外传输信号，可以直接简单感受到压力的变化，但其弊端也很明显:一方面由于测量元件和流体接触，使得传感器会对流体的流动造成影响，特别是对于微纳尺度下的流道更为明显，另一方面接触式传感器会对流道进行改装，给制造工艺增加难度增加制作成本；非接触式压力传感器的有位移式传感器、电容传感器，其工作原理是，在液体压力作用下流道径向产生弹性变形，通过检测外部微小变形量即可计算出管道内部流体压力；非接触式还有超声波压力检测传感器，其检测原理是通过超声波仪探头产生和发射高频超声波到待检测液压系统中，利用超声波在同一均匀介质中按恒速直线传播，而从一种介质传播到另一介质时，它会产生反射和折射的原理，再用探头接收这些反射、折射的超声波到超声仪，由超声仪放大显示在超声显示屏上，缺点是微纳尺度下的信号太小，容易受到干扰，精确性太差。总之，现有技术对微流道的压力检测存精确性差、影响微流道内液体流动的技术缺陷。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术要解决的技术问题是如何提高微流道压力检测的精确度，同时不影响微流道内液体的流动。(二)技术方案为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种微流道压力传感器，所述微流道压力传感器包括被测流体旁支微流道1、微小电容信号测量电路2、液态微电极流道3 ;其中所述被测流体旁支微流道I为流体流道7开出的旁支或为所述流体流道7 ;所述被测流体旁支微流道I有微流道检测段4 ;所述液态微电极流道3有液态微电极入口 5和液态微电极出Π 6 ；所述微流道检测段4的两侧对称布置两个液态微电极流道3即第一液态微电极流道和第二液态微电极流道，所述微小电容信号测量电路2的一端连接所述第一液态微电极流道的液态微电极入口 5和液态微电极出口 6，其另一端连接第二液态微电极流道的液态微电极入口 5和液态微电极出口 6。优选地，所述微流道检测段4呈U形和η形交替的褶皱。优选地，所述被测流体旁支微流道I为流体流道7开出的旁支时，所述微流道检测段4位于所述被测流体旁支微流道I的远离所述流体流道7的一端；所述被测流体旁支微流道I为流体流道7时，所述微流道检测段4为所述流体流道7自身的一段流体流道。优选地，所述液态微电极流道3在远离所述微流道检测段4的两端分别设置液态微电极入口 5和液态微电极出口 6。优选地，所述液态微电极流道3灌注室温条件下呈液态的汞或者镓基合金。优选地，所述被测流体旁支微流道1、液态微电极流道3、流体流道7均集成于微流控芯片上。优选地，所述微流控芯片为有弹性的柔性材料。(三)有益效果本专利技术提供了一种微流道压力传感器，通过在被测流体旁支微流道两侧形成液态微电极来进行流体流道内的压力检测，能够满足微尺度条件下的检测，降低干扰，使检测信号精度更高；由于本专利技术的传感器是非接触式的，其对流体的流动没有任何影响，可以进行无损检测。另外，本专利技术中液态微电极流道和被测流体旁支微流道可以用微加工方法同时一次形成，大大简化了传感器的制作难度，提高了可集成化程度，成本低廉。【附图说明】为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是根据本专利技术的一个较佳实施例的一种微流道压力传感器的结构示意图；图2是根据本专利技术的另一个较佳实施例的一种微流道压力传感器的结构示意图。图例说明:1、被测流体旁支微流道；2、微小电容信号测量电路；3、液态微电极流道；4、微流道检测段；5、液态微电极入口 ；6、液态微电极出口 ；7、流体流道。【具体实施方式】下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不能用来限制本专利技术的范围。实施例一图1是根据本专利技术的一个较佳实施例的一种微流道压力传感器的结构示意图；本实施例的微流道压力传感器包括流体流道7，被测流体旁支微流道1，微小电容信号测量电路2，所述被测流体旁支微流道I的远离流体流道7的微流道检测段4弯折呈“ U、η ”字形，在微流道检测段4两侧对称布置有两个用于形成液态金属微电极的液态微电极流道3，所述两个液态微电极流道3均与所述微小电容信号测量电路2连接。所述液态微电极流道3位于微流道检测段4两侧构成微型电容器。所述微流道检测段4的长度与级数可以根据检测的要求设计。所述液态微电极流道3弯折呈“ U、η ”字形，并在其两端分别设有液态微电极入口 5和液态微电极出口 6。所述液态微电极入口 5和液态微电极出口 6分别与所述微小电容信号测量电路2连接。工作原理:从流体流道7引出被测流体旁支微流道1，用于测量微流道的压力。在两个液态微电极流道3内充满液态金属之后，所述两液态微电极流道3构成微电极，作为微电容器的两个极板构成一个微型的电容器。当有流体流过或充满流体流道7时，压力会传入被测流体旁支微流道I引起被测流体旁支微流道I和微流道检测段4形变，使得两个液态微电极流道3间距改变，进而引起微型当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微流道压力传感器，其特征在于，所述微流道压力传感器包括被测流体旁支微流道（1）、微小电容信号测量电路（2）、液态微电极流道（3）；其中所述被测流体旁支微流道（1）为流体流道（7）开出的旁支或为所述流体流道（7）；所述被测流体旁支微流道（1）有微流道检测段（4）；所述液态微电极流道（3）有液态微电极入口（5）和液态微电极出口（6）；所述微流道检测段（4）的两侧对称布置两个液态微电极流道（3）即第一液态微电极流道和第二液态微电极流道，所述微小电容信号测量电路(2)的一端连接所述第一液态微电极流道的液态微电极入口（5）和液态微电极出口（6），其另一端连接第二液态微电极流道的液态微电极入口（5）和液态微电极出口（6）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：桂林，牛波，高猛，
申请(专利权)人：中国科学院理化技术研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11