一种微流控驱动模块制造技术

本发明专利技术实施例公开了一种微流控驱动模块，涉及医疗器械技术领域。包括固定框架和电磁铁，所述电磁铁固定在固定框架内，所述电磁铁连接有驱动其伸缩端伸缩的控制电路，所述芯片固定机构设置在所述电磁铁的伸缩端的一侧，所述电磁铁的伸缩端伸缩后实现对微流控芯片的挤压。本发明专利技术实施例利用电磁铁驱动方式作为主动微流控的致动源，依靠控制电磁铁顶推速度来实现液体流速的调节，在距离一定的情况下，顶推速度快，则液体流速快，顶推速度慢，则液体流速慢。依靠电磁铁的速度调节方式来控制液体的流速，实现了精确控制，提高响应时间。同时在保持低成本的情况下，微型化致动器的结构体积，并成功实现规模化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种微流控驱动模块
本专利技术实施例涉及医疗器械检测
，具体涉及一种主动式微流控驱动模块，主要应用在微流控平台中。
技术介绍
微流控芯片技术(Microfluidicchip)是芯片实验室(Labonachip)的一个子分类，微流控技术的主要概念就是将常规医学、药学和生命科学等研究中所使用的实验操作(如加样、洗脱、孵育、清洗、分离、显色和倾倒等)浓缩到一个精密设计的反应载体上，常见的是高分子复合材料制作的小体积微通道芯片，称为微流控芯片。这一技术的普及必将引领实验工程领域的技术革新，凭借更低成本，更高通量和更精确结果的方法学优势，推动各相关领域的飞跃发展。微流控技术的核心优势是“微”、“流”和“控”。其中“微”是指微量，能够达到微升(10-6升)级以下的液体量，对于降低了珍贵样本和反应试剂的使用量，降低成本；“流”是指流动，具有微小的通道，能够保证各种反应液在芯片中的流动，满足试验反应的需要；“控”是指控制，是指微量液体按照反应程序的需求进行“定量”和“定向”的流动，可以实现反应程序，是最为关键的一个技术。微流控的“控”可以通过两类方式实现，一类是“被动式”，一类是“主动式”。被动式微流控通过液体的浓度差、温度差、电势差和离心力等作用力进行单次单向流动，仅能够实现简单的反应步骤，如一步法。无法实现精确的控制，无法实现二次进样。对微流体的通道加工工艺要求严格，否则容易发生一致性的问题。主动式通常利用气动力、热动力等作为致动源，通过合理的机械结构和控制电路，可对液体的流动速度进行灵活控制。但用气动力和热动力作为致动源的技术，响应时间慢，易受外接环境影响。仪器体积大，无法微型化、模块化。
技术实现思路
为此，本专利技术实施例提供一种电磁式致动源微流控驱动模块，能够精确控制的同时，在保持低成本的情况下，缩小了致动器的结构体积，能够实现规模化生产。为了实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案：根据本专利技术实施例的第一方面，该微流控驱动模块包括固定框架和电磁铁，所述固定框架上设有用于固定微流控芯片的芯片固定机构，所述电磁铁固定在固定框架内，所述电磁铁连接有驱动其伸缩端伸缩的控制电路，所述芯片固定机构设置在所述电磁铁的伸缩端的一侧，所述电磁铁的伸缩端伸缩后实现对微流控芯片的挤压。进一步地，所述的控制电路包括场效应管Q2和微控制单元U1，场效应管Q2的G极连接微控制单元U1的4脚，微控制单元U1的1脚接入PWM信号，微控制单元U1的2脚接入DRV信号，场效应管Q2的D极连接电磁铁。进一步地，所述的PWM信号通过三极管Q1接入微控制单元U1的1脚；所述场效应管Q2的S极通过电阻R9接地。进一步地，所述的芯片固定机构包括两个压块和高度自动调节机构，两个所述压块相对的侧面上部设有用于固定所述微流控芯片的芯片压板，压块通过高度自动调节机构连接固定框架。进一步地，所述的高度自动调节机构包括固定螺栓和调节弹簧，所述固定螺栓的下部设有用于与固定框架连接的螺纹，所述压块上开设有台阶孔，所述固定螺栓穿过台阶孔后与固定框架连接，所述调节弹簧设置在台阶孔内并套设在固定螺栓的上部。进一步地，所述的电磁铁固定在支撑板上，支撑板连接有带动其升降的升降机构。进一步地，所述的升降机构包括滚轮、平移推块和楔形块，平移推块水平滑动的设置在固定框架上，滚轮转动设置在平移推块上，所述楔形块固定在支撑板的下侧，楔形块设置在滚轮上侧，楔形块下侧的楔形面与滚轮相接触；所述支撑板与固定框架之间设有保持支撑板和电磁铁竖直升降的竖向导向机构。进一步地，所述的电磁铁的伸缩端连接有芯片顶头，芯片顶头与所述伸缩端之间设有偏心调节机构。进一步地，所述的偏心调节机构包括调心套和调心盘，调心套的一端与所述伸缩端固定连接，所述调心盘转动设置在所述调心套的一端内侧，所述芯片顶头偏心设置在调心盘远离电磁铁的一侧。进一步地，所述的芯片固定机构的一侧设有加热模块，电磁铁的一侧设有散热风扇，所述电磁铁为多个。本专利技术实施例具有如下优点：本专利技术实施例利用电磁铁驱动方式作为主动式微流控的致动源，依靠控制电磁铁顶推速度来实现液体流速的调节，在距离一定的情况下，顶推速度快，则液体流速快，顶推速度慢，则液体流速慢。依靠电磁铁的速度调节方式来控制液体的流速，实现了精确控制，解决了以往被动式微流控平台无法精确控制的问题。利用电磁铁作为致动源，提高响应时间，通过控制电路精确控制的方式，解决了电磁式压力小、输出脉动大的难题。同时在保持低成本的情况下，缩小了致动器的结构体积，并成功实现规模化生产。附图说明为了更清楚地说明本专利技术的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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示例性的，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，还可以根据提供的附图引申获得其它的实施附图。本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本专利技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本专利技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本专利技术所揭示的
技术实现思路
能涵盖的范围内。图1为本专利技术实施例1提供的一种微流控驱动模块的示意图；图2为本专利技术实施例1提供的微流控驱动模块的爆炸示意图；图3为本专利技术实施例1的压块与高度自动调节机构的结构示意图；图4为本专利技术实施例1固定座与滚轮的示意图；图5为本专利技术实施例1电磁铁与偏心调节机构的示意图；图6为理想状态下电磁铁的位置示意图；图7为存在加工误差时电磁铁的位置示意图；图8为本专利技术实施例1控制电路示意图；图9为本专利技术实施例1芯片顶头未挤压微流控芯片的示意图；图10为本专利技术实施例1芯片顶头挤压微流控芯片的示意图；图中：1-固定框架2-电磁铁3-支撑板4-水平导轨5-水平滑块6-平移推块7-滚轮8-楔形块9-竖直导轨10-竖直滑块11-固定座12-芯片顶头13-压块14-加热模块15-台阶孔16-固定螺栓17-调节弹簧18-调心套19-调心盘20-导向槽21-微流控芯片22-芯片压板101-侧板102-底板103-顶板。具体实施方式以下由特定的具体实施例说明本专利技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述明了，而非用以限定本专利技术可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更
技术实现思路
下，当亦视为本专利技术可实施的范畴。参见图1～2，该微流控驱动模本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微流控驱动模块，其特征在于：所述的微流控驱动模块包括固定框架(1)和电磁铁(2)，所述固定框架(1)上设有用于固定微流控芯片(21)的芯片固定机构，所述电磁铁(2)固定在固定框架(1)内，所述电磁铁(2)连接有驱动其伸缩端伸缩的控制电路，所述芯片固定机构设置在所述电磁铁(2)的伸缩端的一侧，所述电磁铁(2)的伸缩端伸缩后实现对微流控芯片(21)的挤压。/n

【技术特征摘要】
20190711 CN 20191062669231.一种微流控驱动模块，其特征在于：所述的微流控驱动模块包括固定框架(1)和电磁铁(2)，所述固定框架(1)上设有用于固定微流控芯片(21)的芯片固定机构，所述电磁铁(2)固定在固定框架(1)内，所述电磁铁(2)连接有驱动其伸缩端伸缩的控制电路，所述芯片固定机构设置在所述电磁铁(2)的伸缩端的一侧，所述电磁铁(2)的伸缩端伸缩后实现对微流控芯片(21)的挤压。


2.根据权利要求1所述的微流控驱动模块，其特征在于：所述的控制电路包括场效应管Q2和微控制单元U1，场效应管Q2的G极连接微控制单元U1的4脚，微控制单元U1的1脚接入PWM信号，微控制单元U1的2脚接入DRV信号，场效应管Q2的D极连接电磁铁(2)。


3.根据权利要求2所述的微流控驱动模块，其特征在于：所述的PWM信号通过三极管Q1接入微控制单元U1的1脚；
所述场效应管Q2的S极通过电阻R9接地。


4.根据权利要求1所述的微流控驱动模块，其特征在于：所述的芯片固定机构包括两个压块(13)和高度自动调节机构，两个所述压块(13)相对的侧面上部设有用于固定所述微流控芯片(21)的芯片压板(22)，压块(13)通过高度自动调节机构连接固定框架(1)。


5.根据权利要求4所述的微流控驱动模块，其特征在于：所述的高度自动调节机构包括固定螺栓(16)和调节弹簧(17)，所述固定螺栓(16)的下部设有用于与固定框架(1)连接的螺纹，所述压块(13...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦勇，叶志成，张源，刘建源，
申请(专利权)人：瑞捷生物科技江苏有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32