本实用新型专利技术公开了一种基于微流控芯片的颗粒在线检测装置，所述装置包括微流控芯片、第一阻抗分析仪和第二阻抗分析仪；所述微流控芯片包括基板部件和设置在基板部件上的芯片主体；所述芯片主体包括：设置在基板部件上的第一进液孔、第二进液孔、第一出液孔和第二出液孔；用于在磁场的作用下将油液中的铁磁性颗粒和非铁磁性颗粒进行分离的颗粒分离区域；设置在基板部件上且位于所述第一微通道一侧的磁性部件安放区域；放置在所述磁性部件安放区域上，用于提供磁场的磁性部件；颗粒检测区域；本实用新型专利技术能够实现油液中铁磁性颗粒与非铁磁性颗粒的区分和在线连续计数，适用于油液在线检测分析，特别是航行船舶上的油液检测分析。
【技术实现步骤摘要】
本技术属于油液检测
，具体为一种基于微流控芯片的颗粒在线检测装置。
技术介绍
油液监测技术是一种通过分析被监测机器的正在使用的润滑剂的性能变化和携带的磨损微粒的情况，来获得机器的润滑信息和磨损状态，以及评价机器工况和预测故障，并确定故障原因、故障类型和故障零件的技术。基于油液监测技术的机器状态检测是现代工业维修活动中必不可少的技术之一，并具有可观的经济效益。针对油液中金属磨粒的检测技术目前已成为油液监测技术的主要内容。根据油液在线检测系统中所选择的传感器的不同工作原理，可将现有技术中的油液在线检测技术分为以下几种：1、理化分析技术：是指在实验室内利用仪器对油样的粘度、闪点、水分、酸值和金属磨粒等理化指标进行检测分析的技术。理化分析技术检测精度高、能够检测润滑油的各项性能指标，做出全面的分析，有效延长润滑油的更换期限。常用的油品理化分析仪器有粘度计、滴定仪和红外光谱仪等。但理化分析技术同时存在检测时间长、成本高、操作过程复杂、只能用于实验室测量、不适合对油液进行快速在线检测的缺陷。2、铁谱技术：是利用磁力梯度和重力梯度将金属磨粒从润滑油中分离并按照大小进行排列的油液检测技术。铁谱技术能够判断出油液中磨损颗粒的大小和性质类型。常用的铁谱仪器有在线铁谱仪。但铁谱技术存在定量铁谱的不准确性、磨粒分析主要依赖操作者的知识水平和实践经验，采样不具有代表性，制作铁谱也需要较长时间，分析速度不高的缺陷。3、光谱分析技术：包括原子发射光谱法、原子吸收光谱法、红外光谱分析法和射线荧光光谱法。光谱分析技术对颗粒识别能力强，设备集成度高。但光谱分析技术存在光谱仪器一般比较昂贵，安装条件严格，实验费用高的缺陷。4、电学监测技术：其中的常用技术是电阻式在线监测技术，主要利用不同
磨粒具有不同的电阻率，当油液通过电阻传感器时，不同电阻值反映出磨粒的浓度和粒度分布。但电阻式在线监测技术存在灵敏度不高，无法对微小颗粒做出检测的缺陷。由上可见，现有技术中的油液在线检测技术均存在一定的局限性，不能很好的适用于高灵敏度和油液在线检测的需求。
技术实现思路
本技术针对以上问题的提出，而研制一种基于微流控芯片的颗粒在线检测装置。本技术的技术手段如下：一种基于微流控芯片的颗粒在线检测装置，包括微流控芯片、第一阻抗分析仪和第二阻抗分析仪；所述微流控芯片包括基板部件和设置在基板部件上的芯片主体；所述芯片主体包括：设置在基板部件上的第一进液孔、第二进液孔、第一出液孔和第二出液孔；用于在磁场的作用下将油液中的铁磁性颗粒和非铁磁性颗粒进行分离的颗粒分离区域；所述颗粒分离区域包括分布在基板部件上的第一微通道和第二微通道；未含有颗粒的油液通过第一进液孔进入第一微通道；含有颗粒的油液通过第二进液孔进入第二微通道；所述第一微通道中部开设有第一开口，所述第二微通道中部开设有与所述第一开口相连通的第二开口；经过分离处理后得到的铁磁性颗粒经由第一微通道进入颗粒检测区域，经过分离处理后得到的非铁磁性颗粒经由第二微通道进入颗粒检测区域；设置在基板部件上且位于所述第一微通道一侧的磁性部件安放区域；放置在所述磁性部件安放区域上，用于提供磁场的磁性部件；颗粒检测区域；所述颗粒检测区域包括第三微通道、第四微通道、设置在基板部件上且分别位于第三微通道两侧的第一检测电极和第二检测电极、以及设置在基板部件上且分别位于第四微通道两侧的第三检测电极和第四检测电极；所述第三微通道始端与第一微通道末端相连通，所述第三微通道末端与第一出液孔相连通；所述第四微通道始端与第二微通道相连通，所述第四微通道末端与第二出液孔相连通；当所述第三微通道经过铁磁性颗粒时，所述第一检测电极、第二检测电极之间的电容值发生变化；所述第一阻抗分析仪与所述第一检测电极、第二检测电极相连接；当所述第四微通道经过非铁磁性颗粒时，所述第三检测电极、第四检测电极之间的电容值发生变化；所述第二阻抗分析仪与所述第三检测电极、第四检测电极相连接；进一步地，所述第一阻抗分析仪获得第一检测电极、第二检测电极之间的电容值变化情况；根据第一检测电极、第二检测电极之间的电容值变化情况获知经过第三微通道的铁磁性颗粒的数量；所述第二阻抗分析仪获得第三检测电极、第四检测电极之间的电容值变化情况；根据第三检测电极、第四检测电极之间的电容值变化情况获知经过第四微通道的非铁磁性颗粒的数量；另外，所述颗粒分离区域还包括：布置在第一微通道和第二微通道之间的第一分隔部件和第二分隔部件；所述第一分隔部件的一端部位于所述颗粒分离区域的始端，另一端部具有斜面；所述第二分隔部件的一端部位于所述颗粒分离区域的末端，另一端部具有斜面；所述第一分隔部件具有的斜面的倾斜方向与所述第二分隔部件具有的斜面的倾斜方向相互对称；通过第一分隔部件和第二分隔部件的设置，使得第一微通道的第一开口大于所述第二微通道的第二开口；另外，所述装置还包括与第一阻抗分析仪、第二阻抗分析仪相连接的显示装置；进一步地，所述第一分隔部件具有的斜面的倾斜角度和所述第二分隔部件具有的斜面的倾斜角度均为45度；进一步地，所述基板部件采用PMMA材料制成；所述芯片主体采用PDMS材料制成；进一步地，根据第一检测电极、第二检测电极之间的电容值变化情况获知经过第三微通道的铁磁性颗粒的粒径状态；根据第三检测电极、第四检测电极之间的电容值变化情况获知经过第四微通道的非铁磁性颗粒的粒径状态。由于采用了上述技术方案，本技术提供的基于微流控芯片的颗粒在线检测装置，基于电学监测技术中的电容检测原理，能够实现油液中铁磁性颗粒与非铁磁性颗粒的区分和在线连续计数，适用于油液在线检测分析，特别是航行船舶上的油液检测分析。附图说明图1本技术所述装置的结构示意图；图2是本技术所述芯片主体及基板部件的结构示意图；图中：1、基板部件，2、芯片主体，3、第一进液孔，4、第二进液孔，5、第一出液孔，6、第二出液孔，7、颗粒分离区域，8、磁性部件安放区域，10、磁性部件，71、第一微通道，72、第二微通道，73、第一开口，74、第二开口，75、第一分隔部件，76、第二分隔部件，77、斜面，91、第三微通道，92、第四微通道，93、第一检测电极，94、第二检测电极，95、第三检测电极，96、第四检测电极。具体实施方式如图1和图2所示的一种基于微流控芯片的颗粒在线检测装置，包括微流控芯片、第一阻抗分析仪和第二阻抗分析仪；所述微流控芯片包括基板部件1和设置在基板部件1上的芯片主体2；所述芯片主体2包括：设置在基板部件1上的第一进液孔3、第二进液孔4、第一出液孔5和第二出液孔6；用于在磁场的作用下将油液中的铁磁性颗粒和非铁磁性颗粒进行分离的颗粒分离区域7；所述颗粒分离区域7包括分布在基板部件1上的第一微通道71和第二微通道72；未含有颗粒的油液通过第一进液孔3进入第一微通道71；含有颗粒的油液通过第二进液孔4进入第二微通道72；所述第一微通道71中部开设有第一开口73，所述第二微通道72中部开设有与所述第一开口73相连通的第二开口74；经过分离处理后得到的铁磁性颗粒经由第一微通道71进入颗粒检测区域，经过分离处理后得到的非铁磁性颗粒经由第二微通道72进入颗粒检测区域；设置在基板部件1上且位于所述第一微通道71一侧本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于微流控芯片的颗粒在线检测装置，其特征在于所述装置包括微流控芯片、第一阻抗分析仪和第二阻抗分析仪；所述微流控芯片包括基板部件和设置在基板部件上的芯片主体；所述芯片主体包括：设置在基板部件上的第一进液孔、第二进液孔、第一出液孔和第二出液孔；用于在磁场的作用下将油液中的铁磁性颗粒和非铁磁性颗粒进行分离的颗粒分离区域；所述颗粒分离区域包括分布在基板部件上的第一微通道和第二微通道；未含有颗粒的油液通过第一进液孔进入第一微通道；含有颗粒的油液通过第二进液孔进入第二微通道；所述第一微通道中部开设有第一开口，所述第二微通道中部开设有与所述第一开口相连通的第二开口；经过分离处理后得到的铁磁性颗粒经由第一微通道进入颗粒检测区域，经过分离处理后得到的非铁磁性颗粒经由第二微通道进入颗粒检测区域；设置在基板部件上且位于所述第一微通道一侧的磁性部件安放区域；放置在所述磁性部件安放区域上，用于提供磁场的磁性部件；颗粒检测区域；所述颗粒检测区域包括第三微通道、第四微通道、设置在基板部件上且分别位于第三微通道两侧的第一检测电极和第二检测电极、以及设置在基板部件上且分别位于第四微通道两侧的第三检测电极和第四检测电极；所述第三微通道始端与第一微通道末端相连通，所述第三微通道末端与第一出液孔相连通；所述第四微通道始端与第二微通道相连通，所述第四微通道末端与第二出液孔相连通；当所述第三微通道经过铁磁性颗粒时，所述第一检测电极、第二检测电极之间的电容值发生变化；所述第一阻抗分析仪与所述第一检测电极、第二检测电极相连接；当所述第四微通道经过非铁磁性颗粒时，所述第三检测电极、第四检测电极之间的电容值发生变化；所述第二阻抗分析仪与所述第三检测电极、第四检测电极相连接。...
【技术特征摘要】
1.一种基于微流控芯片的颗粒在线检测装置，其特征在于所述装置包括微流控芯片、第一阻抗分析仪和第二阻抗分析仪；所述微流控芯片包括基板部件和设置在基板部件上的芯片主体；所述芯片主体包括：设置在基板部件上的第一进液孔、第二进液孔、第一出液孔和第二出液孔；用于在磁场的作用下将油液中的铁磁性颗粒和非铁磁性颗粒进行分离的颗粒分离区域；所述颗粒分离区域包括分布在基板部件上的第一微通道和第二微通道；未含有颗粒的油液通过第一进液孔进入第一微通道；含有颗粒的油液通过第二进液孔进入第二微通道；所述第一微通道中部开设有第一开口，所述第二微通道中部开设有与所述第一开口相连通的第二开口；经过分离处理后得到的铁磁性颗粒经由第一微通道进入颗粒检测区域，经过分离处理后得到的非铁磁性颗粒经由第二微通道进入颗粒检测区域；设置在基板部件上且位于所述第一微通道一侧的磁性部件安放区域；放置在所述磁性部件安放区域上，用于提供磁场的磁性部件；颗粒检测区域；所述颗粒检测区域包括第三微通道、第四微通道、设置在基板部件上且分别位于第三微通道两侧的第一检测电极和第二检测电极、以及设置在基板部件上且分别位于第四微通道两侧的第三检测电极和第四检测电极；所述第三微通道始端与第一微通道末端相连通，所述第三微通道末端与第一出液孔相连通；所述第四微通道始端与第二微通道相连通，所述第四微通道末端与第二出液孔相连通；当所述第三微通道经过铁磁性颗粒时，所述第一检测电极、第二检测电极之间的电容值发生变化；所述第一阻抗分析仪与所述第一检测电极、第二检测电极相连接；当所述第四微通道经过非铁磁性颗粒时，所述第三检测电极、第四检测电极之间的电容值发生变化；所述第二阻抗分析仪与所述第三检测电极、第四检测电极相连接。2.根据权利要求1所述的基于微流控芯片的颗粒...
【专利技术属性】
技术研发人员：沈毅刚，季强，宋永欣，苑海超，潘博，潘新祥，
申请(专利权)人：大连海事大学，
类型：新型
国别省市：辽宁;21
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