基于微流控芯片的颗粒在线检测装置及其检测方法
专利汇可以提供基于微流控芯片的颗粒在线检测装置及其检测方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种基于微流控芯片的颗粒在线检测装置及其检测方法，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 ；本发明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。，下面是基于微流控芯片的颗粒在线检测装置及其检测方法专利的具体信息内容。
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，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；
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，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。
2.根据权利要求1所述的基于微流控芯片的颗粒在线检测装置，其特征在于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。
3.根据权利要求1所述的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，该显示装置用于对获知的铁磁性颗粒的数量、非铁磁性颗粒的数量进行显示。
4.根据权利要求2所述的基于微流控芯片的颗粒在线检测装置，其特征在于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。
5.根据权利要求1所述的基于微流控芯片的颗粒在线检测装置，其特征在于所述基板部件采用PMMA材料制成；所述芯片主体采用PDMS材料制成。
6.根据权利要求1所述的基于微流控芯片的颗粒在线检测装置，其特征在于根据第一检测电极、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。
7.一种基于微流控芯片的颗粒在线检测方法，其特征在于所述检测方法利用权利要求
2所述的基于微流控芯片的颗粒在线检测装置实现，且包括如下步骤：
步骤1：将未含有颗粒的油液通过第一进液孔输送至第一微通道，将含有颗粒的油液通过第二进液孔输送至第二微通道；
步骤2：进入颗粒分离区域中的铁磁性颗粒在磁场的作用下，由第二微通道经过第一微通道与第二微通道相连通的区域进入到第一微通道，并沿第一微通道输送至第三微通道，进入颗粒分离区域中的非铁磁性颗粒继续沿第二微通道流动并进入第四微通道；
步骤3：当所述第三微通道经过铁磁性颗粒时，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；当所述第四微通道经过非铁磁性颗粒时，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。
8.根据权利要求7所述的基于微流控芯片的颗粒在线检测方法，其特征在于所述检测方法还包括如下步骤：
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。
基于微流控芯片的颗粒在线检测装置及其检测方法
技术领域
背景技术
发明内容
具体实施方式
93、第二检测电极94之间的电容值变化情况；根据第一检测电极93、第二检测电极94之间的电容值变化情况获知经过第三微通道91的铁磁性颗粒的数量；当所述第四微通道92经过非铁磁性颗粒时，所述第三检测电极95、第四检测电极96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95、第四检测电极96相连接，获得第三检测电极95、第四检测电极96之间的电容值变化情况；根据第三检测电极95、第四检测电极96之间的电容值变化情况获知经过第四微通道92的非铁磁性颗粒的数量；另外，所述颗粒分离区域7还包括：布置在第一微通道71和第二微通道72之间的第一分隔部件75和第二分隔部件76；所述第一分隔部件75的一端部位于所述颗粒分离区域7的始端，另一端部具有斜面77；所述第二分隔部件76的一端部位于所述颗粒分离区域7的末端，另一端部具有斜面77；所述第一分隔部件75具有的斜面77的倾斜方向与所述第二分隔部件76具有的斜面77的倾斜方向相互对称；通过第一分隔部件75和第二分隔部件76的设置，使得第一微通道71的第一开口73大于所述第二微通道72的第二开口74；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，该显示装置用于对获知的铁磁性颗粒的数量、非铁磁性颗粒的数量进行显示；
进一步地，所述第一分隔部件75具有的斜面77的倾斜角度和所述第二分隔部件76具有的斜面77的倾斜角度均为45度；进一步地，所述基板部件1采用PMMA材料制成；所述芯片主体2采用PDMS材料制成；进一步地，根据第一检测电极93、第二检测电极94之间的电容值变化情况获知经过第三微通道91的铁磁性颗粒的粒径状态；根据第三检测电极95、第四检测电极96之间的电容值变化情况获知经过第四微通道92的非铁磁性颗粒的粒径状态。
其中，ε为金属极板间介质的介电常数、S为金属极板的面积、d为两金属极板间的距离，由此可以看出，当金属极板间的介电常数ε发生改变时，对应的电容值C也会发生变化；同样地，当铁磁性颗粒经过第三微通道91或非铁磁性颗粒经过第四微通道92时，会排挤出相应颗粒体积的油液，导致第一检测电极93和第二检测电极94之间、或者第三检测电极
95和第四检测电极96之间的介电常数发生变化，从而引起电容值的变化。
本发明所述装置还包括置于第一进液孔3和第二进液孔4，与颗粒分离区域7之间的油液输送区域；所述油液输送区域包括连通第一进液孔3和第一微通道71始端的微通道、以及连通第二进液孔4和第二微通道72始端的微通道；当油液到达颗粒分离区域7时，油液中的铁磁性颗粒由于受到磁场的吸引作用，由第二微通道72经过第一微通道71与第二微通道72相连通的区域进入到第一微通道71，并沿第一微通道71输送至第三微通道91，进入颗粒分离区域7中的非铁磁性颗粒由于受到自身惯性和流体粘性力等作用，继续沿第二微通道72流动，加上第一分隔部件75和第二分隔部件76的斜面设计，使得第一微通道71对第二微通道72有一个向下的冲击力，阻止了非铁磁性颗粒流入第一微通道71；因此分离开的铁磁性颗粒和非铁磁性颗粒分别进入第三微通道91和第四微通道92。本发明使用时，将所述微流控芯片水平放置即可。
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