基于连通器原理的微流体惯性开关 |
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| 申请号 | CN201410796734.5 | 申请日 | 2014-12-19 | 公开(公告)号 | CN104465215A | 公开(公告)日 | 2015-03-25 |
| 申请人 | 南京理工大学; | 发明人 | 聂伟荣; 黄刘; 唐志成; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种基于连通器原理的微 流体 惯性 开关 ，包括盖板、 基板 、 电极 和导电溶液，当微流体惯性开关所受到惯性过载大于毛细 阀 的阀值时，导电溶液突破毛细阀，与电极 接触 ，使开关导通。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种基于连通器原理的微流体惯性开关，其特征在于，由盖板(1)、基板(2)和电极(3)构成，所述基板(2)的底面上开有两个U型微槽，两个U型微槽至少一对端部相连通，盖板(1)的上表面附着有一对电极(3)，盖板(1)的上表面与基板(2)的底面密封连接，基板(2)底面上开有的U型微槽与盖板(1)之间围成的腔体构成微通道，两个U型微槽端部连接处构成毛细阀，毛细阀将微通道分为两部分， |
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| 说明书全文 | 基于连通器原理的微流体惯性开关技术领域[0001] 本发明属于开关技术领域，具体涉及一种基于连通器原理的微流体惯性开关。 背景技术[0002] 现有技术中的微流体惯性开关一般是通过工作流体与接触电极接触使开关导通，或者利用工作流体的介电常数差异来改变电极间的电容，并连接外部分辨电路来输出开关信号。目前出现的微流体惯性开关多为直线式结构，即整个工作流体的运动方向与开关的敏感方向相同，工作流体在运动过程中无法得到可靠的防止工作流体分离的压力作用。当所受惯性过载较大时，工作流体即发生分离，所以以往的微流体惯性开关不能实现较大的导通阈值。 发明内容[0003] 本发明解决的问题是，解决了当所受惯性过载较大时，工作流体发生分离，导致开关不能实现较大导通阀值的情况。 [0004] 为了解决上述技术问题，本发明提出一种基于连通器原理的微流体惯性开关，包括盖板、基板和电极，所述基板的底面上开有两个U型微槽，两个U型微槽至少一个端部相连通， [0005] 盖板的上表面附着有一对电极，盖板的上表面与基板的底面密封连接，基板底面上开有的U型微槽与盖板之间围成的腔体构成微通道，两个U型微槽端部连接处构成毛细阀，毛细阀将微通道分为两部分， [0006] 一侧微通道内填充有导电溶液，另一侧没有填充导电溶液的微通道内伸入一对电极，电极伸入的一侧微通道内抽为真空或冲入空气。 [0007] 基板底部开有的两个U型微槽的两对端部分别连通，电极伸入的一侧微通道内充入空气。 [0008] 基板底部开有的两个U型微槽的只有一对端部连通，电极伸入的一侧微通道内抽为真空。 [0009] 两个U型微槽端部连接处构成的两个毛细阀在其敏感方向上有高度差，距离电极近的毛细阀的高度比远离电极的毛细阀的高度低。 [0010] 导电溶液为无毒导电溶液。 [0011] 本发明与现有技术相比，其显著优点在于： [0012] (1)本发明一种基于连通器原理的微流体惯性开关采用连通器原理，有效的克服以往的微流体惯性开关受高惯性过载作用时，工作流体易分离的缺点，可以使微流体惯性开关获得更高的加速度阈值。 [0013] (2)本发明一种基于连通器原理的微流体惯性开关结构简单，易于制造，且成本低。 [0015] 图1是本发明一种基于连通器原理的微流体惯性开关的主视图。 [0016] 图2是本发明一种基于连通器原理的微流体惯性开关的B-B面剖视图。 [0017] 图3是本发明一种基于连通器原理的微流体惯性开关的A-A面剖视图。 具体实施方式[0018] 实施例1： [0019] 如图1所示，一种基于连通器原理的微流体惯性开关，由盖板1、基板2和电极3构成，基板2的底面上开有两个U型微槽，两个U型微槽的两对端部分别连通，两个U型槽的两对端部连通处的槽径减小，盖板1的上表面附着有一对电极3，盖板1的上表面与基板2的底面密封连接，基板2底面上开有的U型槽与盖板1之间围成的腔体构成微通道，两个U型微槽端部连接处构成毛细阀，两个毛细阀在其敏感方向上有高度差，毛细阀将微通道分为两部分，一侧微通道内填充有无毒导电溶液4，另一侧没有填充导电溶液4的微通道内伸入一对电极，电极伸入的一侧微通道内充入空气。 [0020] 当惯性开关受其敏感方向惯性载荷作用时，无毒的导电溶液会流过毛细阀流入伸入电极一侧的微通道内，与电极接触，使开关导通。 [0021] 盖板1的上表面附着的一对电极3的制作工艺为： [0022] 第一步：在盖板上表面溅射一层金属Au。 [0024] 第三步：使用光刻技术在盖板的光刻胶涂层上雕刻出电极结构。 [0025] 第四步：使用显影技术去除盖板上电极结构以外的光刻胶涂层。 [0027] 第六步：煮胶去除电极结构上的光刻胶涂层。 [0028] 实施例2： [0029] 一种基于连通器原理的微流体惯性开关，由盖板1、基板2和电极3构成，基板2的底面上开有两个U型微槽，两个U型微槽的一对端部连通，另一对端部分离，两个U型槽的连通处的端部槽径减小，盖板1的上表面附着有一对电极3，盖板1的上表面与基板2的底面密封连接，基板2底面上开有的U型槽与盖板1之间围成的腔体构成微通道，两个U型微槽端部连接处构成毛细阀，毛细阀将微通道分为两部分，一侧微通道内填充有无毒导电溶液4，另一侧没有填充导电溶液4的微通道内伸入一对电极，电极设置的位置靠近毛细阀，电极伸入的一侧微通道内抽成真空。 [0030] 当惯性开关受其敏感方向惯性载荷作用时，无毒的导电溶液会流过毛细阀流入伸入电极一侧的微通道内，与电极接触，使开关导通。 [0031] 盖板1的上表面附着的一对电极3的制作工艺为： [0032] 第一步：在盖板上表面溅射一层金属Au。 [0033] 第二步：在金属Au涂层上旋涂一层光刻胶。 [0034] 第三步：使用光刻技术在盖板的光刻胶涂层上雕刻出电极结构。 [0035] 第四步：使用显影技术去除盖板上电极结构以外的光刻胶涂层。 [0036] 第五步：使用王水刻蚀除盖板上电极结构以外的金属Au涂层。 [0037] 第六步：煮胶去除电极结构上的光刻胶涂层。 |
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