本发明专利技术公开了实现微流控芯片多路流体驱动控制装置。基于对系统器件小型化和节约成本的考虑，设计并搭建了多路流体控制器件。器件由分压气动电磁阀及其控制器件组成，利用LabVIEW作为上位机驱动Arduino单片机以控制气动电磁阀组，通过分流从而增加多路流体驱动。本发明专利技术能达到一台精密气泵即可驱动2路以上流体，实现微流控芯片多路流体驱动控制，成本低且小型化的系统体系。本低且小型化的系统体系。
【技术实现步骤摘要】
一种微流控芯片多路流体驱动控制装置
[0001]本专利技术属于流体驱动
，尤其涉及一种微流控芯片多路流体驱动控制装置。
技术介绍
[0002]流体聚焦微流控芯片是利用聚焦形态而直接产生连续相包裹离散相的喷雾或液滴。在微流控芯片内进行流体聚焦的研究包括水油两相流和气液两相流两类研究，两类流体聚焦的原理、形式一致，都要在聚焦口形成稳定的泰勒锥。
[0003]2014年，由Trebbin、Martin等人首次提出气包液的三维流体聚焦微流控芯片，并利用多层套刻的软光刻工艺加工出了上片三层、下片两层的五层结构的PDMS芯片。芯片共有左右对称的一对气路流道和一路液路流道，聚焦T型结构的气路与液路呈锐角。芯片上、下片都包含气体流道，上片比下片多出液体流道，上、下片键合起来，形成气、液路高宽深比的三维流体聚焦微流控芯片。在芯片内，液路出口处的液体样品被气体从四周完全包裹，让液体被两边的鞘气挤压形成极细的流束喷出，在芯片内聚焦形成较为稳定的泰勒锥，并在到芯片边缘的区间内形成拉伸流形式，完成对液体的聚焦与喷射，达到性能较好的电喷雾效果。芯片上、下片电镜图及显微镜下聚焦效果如图2所示。
[0004]单路气包液的三维流体聚焦微流控芯片具有气、液两路流体，若继续增加芯片数量，所需外部的流体驱动数量也将上升，而一套MFCS
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EZ流体驱动系统只有两路精密气泵输出口，且其成本高、体积大。因此，基于对系统器件小型化和节约成本的考虑，需要一种多路流体驱动控制装置来减少昂贵的精密气泵的数量。
技术实现思路
[0005]本专利技术的专利技术目的是提供一种微流控芯片多路流体驱动控制装置，其能够通过多路流体驱动控制装置来减少昂贵的精密气泵的数量。
[0006]为达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：
[0007]一种微流控芯片多路流体驱动控制装置，利用流体驱动系统来给EFFSI微流控芯片的气路和液路分别提供氮气和甲醇水，流体驱动系统包括气泵控制系统、精密流量计和储液池，精密流量计连接电脑，可以利用配套软件MAESFLO来控制并监测气压、流速和流量。本专利技术设计并搭建了多路流体控制器件。器件由分压气动电磁阀及其控制器件组成，利用LabVIEW 作为上位机驱动Arduino单片机以控制气动电磁阀组，通过分流从而增加多路流体驱动。
[0008]多路流体控制装置示意图如图1所示，以芯片液路为例，氮气经过a
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g六个环节的传输以推动e.储液池内的溶液通过连接管道进入微流控芯片的液路。其中，b.气阀是氮气进入系统的总开关；一套MFCS流体驱动系统中的c.精密泵有两个输出口，利用计算机的MAESFLO 软件可以控制精密泵两路输出口的通断及输出气压；希望将精密泵的一个输出分为多少个输出口便设置相应个数d.电磁阀组，电磁阀组上连有相应个数的汇流板，由计算
机中的LabVIEW 驱动Arduino电路来控制电磁阀组的状态，从而控制汇流板的通气孔的通断；e.储液池存有溶液，当储液池的进气管道中有气体进入时，会驱动溶液从出液管道流出；溶液又流经f.MFCS 精密流量计，利用计算机的MAESFLO软件可以精确、实时地读取液体的流速和流量；最后，溶液流入微流控芯片的液路。多路流体控制器件可以通过组装、拆解达到不同的流体驱动功能。图1中虚线框内的部分即是多路流体的分液和控制器件，去掉该部分后的即是正常的一路液体驱动；去掉e和f部分即是气体驱动。图1示意的以四路输出为例的是利用MCFS精密泵的一个输出口连接四个电磁阀组，将输出氮气一分为四地提供给芯片的四路流体，MCFS精密泵的另外一路输出同样也可通过多路流体控制器件用于驱动多路流体。在芯片内，由于气、液路流阻不同，因此溶液在液路中的流速受气、液路驱动气压共同影响。
附图说明
[0009]图1是本专利技术的多路流体控制装置示意图。
[0010]图2是本专利技术的气泡液三维流体聚焦微流控芯片图。
[0011]图3是本专利技术的精密气泵图。
[0012]图4是本专利技术的Arduino Uno控制器。
[0013]图5是本专利技术的V114
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5MU
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M5电磁阀。
[0014]图6是本专利技术的VV100
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S41
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05
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M5汇流板。
[0015]图7是本专利技术的单路继电器模块。
[0016]图8是本专利技术的单路驱动电路图。
[0017]图9是本专利技术的LabVIEW前面板图。
[0018]图10是本专利技术的流体控制软件图。
[0019]图11是本专利技术的微流控芯片流体驱动装置实物图。
[0020]图12是本专利技术的单路液路驱动。
[0021]图13是本专利技术的2路液路驱动。
[0022]图14是本专利技术的4路液路驱动。
具体实施方式
[0023]下面结合附图，对本专利技术的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本专利技术的保护范围并不受具体实施方式的限制。
[0024]除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
[0025]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0026]在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相
连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0027]在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0028]如图1所示，一种微流控芯片多路流体驱动控制装置，包括如下步骤：
[0029]步骤1：多路流体驱动控制装置硬件选型。
[0030]硬件部分包括Arduino单片机和电磁阀组驱动电路设计。Arduino单片机通过I/O接口接收由LabVIEW界面发出的相关指令，并送至Arduino内部产生控制信号，驱本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种微流控芯片多路流体驱动控制装置，其特征在于，利用流体驱动系统来给EFFSI微流控芯片的气路和液路分别提供氮气和甲醇水，流体驱动系统包括气泵控制系统、精密流量计和储液池，精密流量计连接电脑，可以利用配套软件MAESFLO来控制并监测气压、流速和流量。一套MFCS
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EZ流体驱动系统只有两路精密气泵输出口，如图3所示，且其成本高、体积大，若要同时对多路EFFSI微流控芯片进行驱动则要不断增加精密气泵数量。2.根据权利要求1所述的一种微流控芯片多路流体驱动控制装置，其特征在于，设计并搭建了多路流体控制器件。器件由分压气动电磁阀及其控制器件组成，利用LabVIEW作为上位机驱动Arduino单片机以控制气动电磁阀组，通过分流从而增加多路流体驱动。3.根据权利要求1所述的一种微流控芯片多路流体驱动控制装置，其特征在于，如图1所示，以芯片液路为例，氮气经过a
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g六个环节的传输以...
【专利技术属性】
技术研发人员：廖呈玮，黎立永，
申请(专利权)人：桂林汉璟智能仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：
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