原位监测微通道中流体状态的新型光纤光栅探头制造技术

本发明专利技术公开了原位监测微通道中流体状态的新型光纤光栅探头，一号LC接头通过跳线与二号LC接头一端连接，二号LC接头的另一端通过螺纹与一号PVC法兰一端连接，一号PVC法兰的另一端通过螺纹用三号LC接头一端连接，三号LC接头的另一端通过AB胶与中空连接管连接，中空连接管的另一端与四号LC接头连接，四号LC接头的另一端通过螺纹与二号PVC法兰连接，二号PVC法兰的另一端通过螺纹与五号LC接头连接，五号LC接头的跳线依次穿过中空探头管和针头与光栅连接，光栅上装有盖帽，对光栅进行保护。本发明专利技术增加了光纤光栅在微流控通道中水力学检测过程中的可操作性，适用于不同尺寸的微通道测试，随时随地组装，简便易行。简便易行。简便易行。

【技术实现步骤摘要】
原位监测微通道中流体状态的新型光纤光栅探头


[0001]本专利技术涉及微流控系统监测领域，具体涉及原位监测微通道中流体状态的新型光纤光栅探头

技术介绍

[0002]微流控芯片是当前微全分析系统发展的热点领域，它是将整个化验室的功能，包括采样、稀释、加试剂、反应、分离、检测等集成在微芯片上，且可以多次使用，其优点十分显著，已经发展成为一个生物、化学、医学、流体、电子、材料、机械等学科交叉的崭新研究领域。近些年来，微流控制技术一直在快速发展，并在化学合成，环境检测，药物开发，生物分析和光学技术应用等方面得到了广泛的应用。在这些实验室芯片应用中，流体的流速、流态起着重要的影响作用，流体的流速主导着反应产生及发生的效果。
[0003]光栅光纤具有体积小、熔接损耗小、全兼容于光纤、能埋入智能材料等优点，其谐振波长对温度、应变、折射率、浓度等外界环境的变化比较敏感，因此在光纤传感器领域(位移、速度、加速度、温度的测量)应用广泛。但是，由于其本身较为脆弱，在微流控监测中受到了极大的限制。因此，如何实现光纤光栅的封装以适应各种微通道环境，变得尤为重要。

技术实现思路

[0004]鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供原位监测微通道中流体状态的新型光纤光栅探头。
[0005]根据本申请实例提供的技术方案，原位监测微通道中流体状态的新型光纤光栅探头包括一号LC接头、二号LC接头、一号PVC法兰、三号LC接头、中空连接管、四号LC接头、二号PVC法兰、五号LC接头、中空探头管、鲁尔口接口、盖帽、光栅、针头、鲁尔口、微流控芯片中的微通道；
[0006]一号LC接头通过跳线与二号LC接头一端连接，二号LC接头的另一端通过螺纹与一号PVC法兰一端连接，一号PVC法兰的另一端通过螺纹用三号LC接头一端连接，三号LC接头的另一端通过AB胶与中空连接管连接，中空连接管的另一端与四号LC接头连接，四号LC接头的另一端通过螺纹与二号PVC法兰连接，二号PVC法兰的另一端通过螺纹与五号LC接头连接，五号LC接头的跳线依次穿过中空探头管和针头与光栅连接，光栅上装有盖帽，对光栅进行保护，光栅和针头作为插入鲁尔口部分与微流控芯片中的微通道相连，鲁尔口通过螺纹与鲁尔口接口连接。
[0007]跳线是一种采用塑料皮层包裹裸光纤的保护皮套。
[0008]其中，三号LC接头连接的跳线穿过中空连接管与四号LC接头的跳线通过光栅熔接机进行熔接，五号LC接头的跳线与光栅之间通过光栅熔接机进行熔接。
[0009]鲁尔口接口表面有螺纹，与鲁尔口相匹配，通过螺纹调整插入的深度，进而检测不同尺寸、不同深度的微通道流体状态。
[0010]鲁尔口以插入的形式与微流控芯片中的微通道连接，其中针头和光栅为插入部
分，根据测试区域调整插入部分，可测得微通道边界流速、流态，也可根据需要测试中心处的流动情况。
[0011]光栅探头可以根据需要插入芯片中的不同位置，在芯片制作过程中预制作合适的鲁尔口进行插入连接即可。
[0012]通过光纤光栅可以选取包层模共振区，当液体流过光纤探头时，通过光谱仪中检测透射光谱，由波长的漂移量和漂移方向判断微流体的速度和方向，通过选择适当的光谱仪扫描频率，在一个扫描周期内观察沿着传感器移动的液体的整个过程，获得微流液体的流速、流动方向及流态。
[0013]综上所述，本申请的有益效果：
[0014](1)本专利技术的装配设计增加了光纤光栅在微流控通道中水力学监测过程的可操作性。
[0015](2)本专利技术可定制不同长度不同材质的光纤及鲁尔口，适用于不同尺寸的微通道测试。
[0016](3)本专利技术可随时随地进行组装，简便易行。
附图说明
[0017]通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0018]图1为本专利技术的装配方案示意图；
[0019]图2为本专利技术连接部位的示意图；
[0020]图3为本专利技术的部分结构示意图。
[0021]图中标号：一号LC接头
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1；二号LC接头
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2；一号PVC法兰
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3；三号LC接头
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4；中空连接管
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5；四号LC接头
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6；二号PVC法兰
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7；五号LC接头
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8；中空探头管
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9；鲁尔口接口
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10；盖帽
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11；光栅
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12；针头
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13；鲁尔口
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14；微流控芯片中的微通道
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15。
具体实施方式
[0022]下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关专利技术，而非对该专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与专利技术相关的部分。
[0023]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。如图1和图2所示，本专利技术用于原位监控微通道中流体状态的新型光纤光栅探头及与微流控连接部位的示意图，包括依次连接的一号LC接头1、二号LC接头2、一号PVC法兰3、三号LC接头4、中空连接管5、四号LC接头6、二号PVC法兰7、五号LC接头8、中空探头管9、鲁尔口接口10、盖帽11；光栅12；针头13；鲁尔口14；微通道15。
[0024]一号LC接头1和二号LC接头2通过跳线连接，二号LC接头2和一号PVC法兰3通过螺纹连接，一号PCV法兰3和三号LC接头4通过螺纹连接，三号LC接头4和中空连接管5通过AB胶连接，中空连接管5和四号LC接头6通过AB胶连接，四号LC接头6和二号PVC法兰7通过螺纹连接，二号PVC法兰7和五号LC接头8通过螺纹连接，五号LC接头8和中空探头管9通过AB胶连
接。
[0025]其中，所述跳线是一种采用塑料皮层包裹裸光纤的保护皮套。所述三号LC接头4连接的跳线穿过中空连接管5与四号LC接头6连接。所述五号LC接头8连接的跳线依次穿过中空探头管9、针头13，且跳线的端部连接光栅12，其中，当五号LC接头8连接的跳线穿过中空探头管9后，需要采用AB胶对跳线进行固定，针头13一端插入中空探头管9约2mm，并采用AB胶进行粘接固定，所述光栅12伸出针头13一定长度，针头13与光栅12无需额外固定，采用盖帽11对光栅12进行保护，光栅12和针头13作为插入鲁尔口14部分与微通道15相连，鲁尔口14通过螺纹与鲁尔口接口10连接。
[0026]三号LC接头4和四号LC接头6之间的跳线通过光栅熔接机进行熔接，具体地，先将三号LC接头4的跳线一端深入中空连接管5直至达到另一端，然后经过光栅熔接机将跳线内的裸光纤与四号LC接头6端的跳线内的裸光纤进行熔接，熔接后多余的跳线放入中空连接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.原位监测微通道中流体状态的新型光纤光栅探头，包括中空连接管(5)，其特征是：所述中控连接管(5)上端通过AB胶连接三号LC接头(4)的一端，所述三号LC连接头(4)的另一端通过螺纹与一号PVC法兰(3)连接，所述一号PVC法兰(3)的另一端通过螺纹与二号LC接头(2)连接，所述二号LC接头(2)通过跳线(14)连接一号LC接头(1)；所述中空连接管(5)下端通过AB胶连接四号LC接头(6)的一端，所述四号LC接头(6)的另一端通过螺纹和二号PVC法兰(7)的一端连接，所述二号PVC法兰(7)的另一端通过螺纹和五号LC接头(8)的一顿连接，所述五号LC接头(8)通过AB胶和中空探头管(9)连接，所述五号LC接头(8)连接的跳线依次穿过所述中空探头管(9)和针头(13)，且跳线的末端连接光栅(12)，所述光栅(12)伸出针头(13)一定长度，所述光栅(12)上盖有盖帽(11)，所述光栅(12)和针头(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：王捷，袁扬，
申请(专利权)人：天津工业大学，
类型：发明
国别省市：