CN103415764A - 运动粘度计和方法 - Google Patents

Abstract

一种粘度计组件包括带有导轨的第一板，该导轨被配置成通过表面张力将其上的流体限制在其边缘之间。相对的第二板具有通过预定的间隙与导轨分隔开的表面，当导轨倾斜并且重力沿着导轨拉动流体时，该表面通过表面张力将流体限制在该导轨上。根据预定的间隙和流体沿着该导轨流动所花费的时间来确定该流体的运动粘度。

Description

运动粘度计和方法

相关申请

依据35U.S.C.§§119,120,363,365和37C.F.R.§1.78，本申请要求于2011年1月18日提交的序列号为12/930,886的美国专利申请的权益和优先权，其内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及可用于测量诸如油之类的流体的粘度的粘度计和粘度测量。

背景技术

现有的粘度计分为几类。现场粘度计通常不具有温度控制，需要溶剂或一次性用品，只能测量绝对粘度（不是许多应用所需的运动粘度），可能会不准确，并且可能需要用户进行显著的机械动作。声波场粘度计通常以在很多情况下与实验室读数不对应的宽的（很高的）剪切速率进行操作。另一方面，这前两种类型的粘度计都可以被制造成在极端条件（例如高温和高压）下进行操作，并且可以为例如其中单个过程正在被监控的目标系统提供值。第三类粘度计是传统的实验室粘度计，分为诸如下列的子类：毛细管粘度计、旋转粘度计、活塞粘度计和孔粘度计。所有这些粘度计都是高成本的并且/或者当使用它们时需要非常小心，并且许多可能不适于现场使用。

发明内容

在各个方面中，本发明在一个实例中提供了一种为现场使用而设计的运动粘度计，该运动粘度计易于清洁、价格便宜、准确、通常无需使用溶剂、提供了温度控制并且可以制造得既小巧又轻便。

本发明至少部分地来源于这样的认知，即，在一个特定的示例中，通过限制流体样品在重力作用下在导轨上、在导轨与导轨上方的表面之间的间隙中流动，该样品的运动粘度现在是该间隙和样品的速度的函数，样品的速度可通过测量该样品沿着导轨穿过两个限定位置所花费的时间来确定。

然而，在其它实施例中，本发明不需要实现所有的这些目的，并且关于此点其权利要求不应被限于能够实现这些目的的结构或方法。

本发明的特征在于一种粘度计，其包含第一板和相对的第二板，第一板包括导轨，该导轨被配置成通过表面张力将其上的流体限制在其边缘之间，第二板包括通过预定的间隙与导轨分隔开的表面，该表面用于当该导轨倾斜并且重力沿着该导轨拉动流体时通过表面张力将流体限制在该导轨上。存在有用于根据预定的间隙和该流体沿着导轨流动所花费的时间来确定流体的运动粘度的装置，例如，将电磁能引入间隙中的分隔开的源以及相应的分隔开的电磁能检测器组。

优选地，第一板和第二板中的至少一个包括提供预定的间隙的运动支承件，这些板中的一个或两个包括至少一个用于可释放地将这些板耦合在一起的磁体。第一板通常包括凸起的平台，这些凸起的平台从导轨分隔开并且在导轨的相反两侧。通常，磁体与选定的平台相关联，并且运动支承件与选定的平台相关联。平台可以彼此分隔开，从而限定了这些平台之间的通道，这些通道横贯导轨，用于监控流体沿着导轨流动所花费的时间。

导轨通常具有限定凹穴的近端。在一种型式中，该凹穴包括倾斜至导轨的斜坡，并且该导轨在斜坡的相对两侧上分成裂开的指状部。第二板也可包括斜坡。也可以提供与至少一个板相关联的加热器。

在一个方面中，根据本发明的一种粘度计组件的特征在于：包括导轨的第一板、相对的第二板、以及提供导轨与第二板之间的预定间隙的设备或特征件。可使用运动支承件。

根据本发明的一个实例的一种粘度计的特征在于包括导轨的第一构件、包括通过预定的间隙与导轨上方分隔开的表面的相对的第二构件、与一个或两个构件相关联的用于通过间隙将所述第二构件的所述表面从导轨上方分隔开的运动支承件、以及与一个或两个构件相关联的用于可释放地将这些构件耦合在一起的一个或多个磁体。

在一个方面中，粘度计包括第一构件，该第一构件带有导轨和凸起的平台，该导轨被配置成用于通过表面张力将其上的流体限制在其边缘之间，平台与导轨分隔开并且在该导轨的相反两侧，其中，平台彼此分隔开，从而限定了平台之间的通道，通道横贯该导轨用于确定流体沿着该导轨流动所花费的时间量。相对的第二构件包括通过间隙与第一构件的导轨分隔开的表面，该表面用于当导轨倾斜并且重力沿着该导轨拉动流体时通过表面张力将流体限制在该导轨上。一个或多个磁体与一个或两个构件相关联，并且一个或多个支承件与一个或两个构件相关联用于限定间隙。

本发明的特征还在于一种确定流体的运动粘度的方法。一种优选的方法包括：限制流体的样品在导轨和与该导轨分隔开的表面之间的间隙中流动，测量流体样品在导轨上的两个限定位置之间流动所花费的时间，基于该时间确定流体样品的速度，并且基于该速度，通常通过使用方程来计算流体样品的运动粘度，其中，该运动粘度是间隙与速度的函数。

一种确定流体的运动粘度的方法的特征在于：限制流体样品在导轨与导轨上方的表面之间的间隙中流动，确定流体样品在沿着导轨流动时的速度，并且基于该速度，计算该流体样品的运动粘度。

确定速度可包括测量流体样品在导轨上的两个限定位置之间流动所花费的时间，并且计算流体样品的运动粘度包括使用方程，其中，运动粘度是间隙和速度的函数。

本发明的特征还在于一种制造粘度计的方法，该粘度计包括导轨，该导轨被配置成通过表面张力将其上的流体限制在其边缘之间，并且提供通过预定的间隙与该导轨分隔开的表面，该表面用于当导轨倾斜并且重力沿着导轨拉动流体时通过表面张力将流体限制在该导轨上。将两个板可释放地耦合在一起，使得这两个板能够被分开以便清洁导轨。

该方法还可包括将运动支承件加入到一个和/或两个板中，从而提供预定的间隙，并且提供至少一个磁体用于将这些板可释放地耦合在一起。该方法还可包括形成凸起的平台，平台与导轨分隔开并在该导轨的相反两侧。

可以在导轨附近设置凹穴，并且该导轨可以在限定凹穴的斜坡的相反两侧上被分开。也可以提供与至少一个板相关联的加热器。

附图说明

本领域技术人员从下面优选实施例的描述和附图中可以得到其它目的、特征和优点，在附图中：

图1是示出根据本发明的运动粘度计的一个实例的示意性三维视图；

图2A-图2C是示出图1中的粘度计的两个板正在被折叠在一起并被插入到根据本发明的一个实例的分析单元中的示意图；以及

图3是示出与根据本发明的一个实例的运动粘度计的一个实例相关联的主要部件的高度示意性图。

具体实施方式

除了下面所公开的优选实施例或实施例之外，本发明能够实现为其他的实施例，并且能够以多种方式实践或实施。因此，应当理解，本发明的应用不限于下面的说明中所阐述的或在附图中所示出的构造细节和部件布置。如果本文仅描述了一个实施例，本文的权利要求不受那个实施例的限制。而且，除非有清楚和令人信服的证据表明某种排除、限制或放弃，本申请的权利要求不应被限制性地解读。

根据本发明的一种独特的运动粘度计利用了固定两个物理维度使得系统的流体力学由一个控制良好的维度来决定的现象。这样，除了测量该流体在一个维度中的速度外，描述流体流动的Naivier-Stokes方程简化为将流体运动粘度与限定良好的参数相关联的非常简单的形式。如果该维度是控制良好的，则允许使用对于所需的实际设备小到不存在的校正因数来进行形式非常准确的粘度测量。此外，该设备可以是无溶剂的，仅仅需要装载样品以及一旦完成测量就使用抹布擦去该样品。设备的准确度和精确度与其他商用粘度计相当，但其成本非常低并且无需消耗品。最后，该设备仅需要微升的流体来进行操作。

本发明的一个方面是要解决对于体积不大、例如不需要实验室中通常遇到的恒温池、溶剂、泵等等的运动粘度计的需求。另外，该新式的粘度计可以是温控的，可以在现场使用，并且可以提供合理的精确度。最后，无需消耗品并且可以仅用抹布擦拭来进行清洁的粘度计会消除当考虑到现场或便携式粘度计时遇到的大多数问题。

本发明利用了运动支承件的概念，这种概念使得两个板保持亚微米精确度的紧密接近。在这些板的其中之一上切割槽通道图案，使得当重力促使流体沿着该通道向下时，流体可以进行被导向的流动。流体被置于该板顶部的储存器区域中，闭合这两个板，则流体开始从储存器流入通道内。通过视觉检测（或通过位置传感器），可以观察和记录流体沿着通道向下的流动。如果以这种方式测量该流体的速度，就可以计算出运动粘度。

借助于处于流动路径任意一侧的导向沟，表面张力阻止流体进行任何在通道外的移动以及因此避免在通道方向上不发生流动。此外，当第二板以限定良好的间距被置于容纳有流体的板的顶部时，该流体由于这种狭窄的限制而受到表面张力，这种狭窄的限制与沿着通道向下拉动流体的重力一起决定了流体的速度，从而允许计算粘度。

在一个实例中，通过使用激光二极管和成本非常低的检测器，可以通过将在各个限定点处穿过这些板的激光与安装在这些板的另一侧上接收辐射的检测器对准来监测流体的位置。如果这些点之间的距离是已知的，则该流体的速度可以从观测计算出并可用于确定运动粘度。

如此构造的设备在室温下或控制在40℃时在10厘沲-400厘沲之间具有示范性的操作和良好的准确度和精确度。

该结果是第一种已知的擦拭清洁的运动粘度计、无溶剂的运动粘度计、微型毛细管粘度计、以及使用一维流体流动来获得粘度并使得粘度估计计算误差和对大的校正因数的需要最小化。存在最终整合到红外/光学流体单元的可能性，使得可以使用一个设备来进行两种测量。可以使用限定良好的宽的激光点，从而避免在流体流前部通常遇到的并且能够将误差引入到速度测量中的液体“泡”，并且在流体流动发生时仅仅在光束被完全抑制时才示出位置指示。可以使用多个激光位置传感器来使得单个设备可处理宽范围的样品粘度。由于所分析的流体量极小（微升级），所以被测液体有可能快速热稳定。可以简化流体校准检查。

在如图1所示的一个特定的实例中，根据本发明的运动粘度计的特征在于第一板10a，该第一板10a在其上具有至少一个导轨12，该导轨12从底板14凸起并从近端（例如顶端）16a延伸至远端（例如，底端）16b。在一个典型的实例中的导轨12的宽度是918μm，高度是在0.01英寸至0.02英寸之间，并且长度是在2英寸至3英寸之间。导轨12的顶部表面平坦至16RMS和+/1度。因此，导轨12被配置成用于通过表面张力将其上的流体限制在导轨的边缘18a和18b之间。

第二板10b通常在图示的20处铰接到板10a，并且第二板10b包括在导轨12上方的达到16RMS和+/1度的平面22，导轨12通过预先确定的间隙（例如100-200μm）与平面22分开，并且因此，当导轨12（以及板10a）倾斜（例如，被竖直地放置）并且重力将流体沿着该导轨从近端16a拉动至远端16b时，第二板10b通过表面张力将流体限制到导轨上。通常，该间隙小于导轨宽度的1/9。

在这种特殊的设计中，板10b包括分隔开的凹入的阳面磁体30a、30b和30c，并且板10a包括分别接收于凸起的平坦平台44c、46b和46d中的相应的阴面磁体32a、32b和32c。平台44c、46b和46d可与导轨12具有相同的高度。磁体30和32可释放地将板10a耦合到板10b，以便使板10a和板10b用于粘度测量，以及随后（通过铰链）被分离以进行清洁。可选地，部件30a-30c可以是磁体，并且部件32a-32c可以是铁磁材料。这些磁体和/或铁磁材料在相应板上的相对位置也可以交换。

为了当两个板耦合在一起时通过特定的（例如，100μm）间隙适当地将板10b的表面22在导轨12上方分隔开，运动支承件36a-36c如所示被设置在板10b中并分别与圆片38a-38c配合。圆片38a-38c分别平齐地设在平台44d、44b和46c中，平台44d、44b和46c通常也与导轨12具有相同的高度。这同样适用于平台44a和46a。然而，用于在导轨12的顶部表面和板10b之间提供预定的间隙的其他方式包含在本发明的范围之内。同样可以参见通过引用并入本文的美国专利申请公开第2010/0182599号。

如图所示，平台44a-44d彼此分隔开并且它们也在导轨12的一侧与导轨12分隔开，同时平台46a-46d在导轨12的相反侧与导轨12分隔开。这种布置进而限定了横向通道50a和50b、52a和52b、以及54a和54b。电磁能（例如，激光或LED灯）可以被引入这些通道中，以便于如下文所述测量流体样品沿导轨12移动的速度。

在这个特定实施例中，导轨12还具有近端60，所述近端使用向上倾斜至导轨顶部表面的斜坡62限定一个凹穴。导轨12在斜坡62的相反两侧上分成裂开的指状部64a和64b。斜坡66也可如所示设置在板10b中，以便于进一步限定流体样品凹穴。多种材料可以用于板10a和10b，所述材料包括铝和不锈钢，并且通常示出的所有特征件都是经过加工的或以其它方式形成在相应板的表面上。

图2A-图2C示出了正在被折叠成耦合关系的板10a和10b，其中，图1中的导轨12现在是竖直定向的，并且板10b通过磁体30a-30c和32a-32c被可释放地耦合到板10a上，并且板10b的表面22通过运动支承件36a-36b以预定的间隙在导轨12的顶部表面上方分隔开。一旦板10a和10b如图2C所示被竖直地放置，这些板就被向下驱动进入分析单元80。图2B和图2C也示出了加热器元件75，加热器元件75在板10b的后表面上，用于将样品加热到预定的温度，例如40°C。

图3描绘了耦合在一起并且被竖直地放置在分析单元内部的板10a和10b，该分析单元通常包括在90处示出的电磁辐射源和检测器组件94，该电磁辐射源带有在可释放地被耦合在一起的板10a和10b的一侧上的LED92a、92b和92c，检测器组件94带有在板10a、10b的相反侧的相应的检测器元件96a、96b和96c。

这种布置允许测量在导轨12a的顶部表面上的流体沿着导轨12移动所花费的时间，以便于因此提供对导轨12上的流体的速度的计算。

源92引导光通过导轨和与导轨分隔开的表面之间的间隙。流体样品沉积在凹穴78处（如图1所示，该凹穴是由板10a中的倾斜斜坡62和板10b中的倾斜斜坡66所限定的）。该样品可以是来自发动机曲轴箱中的油等。样品开始在重力作用下沿着图1中的导轨12流动，并且该样品通过导轨12自身的设计以及导轨12与板10b的表面22之间的间隙而被限制在导轨12的顶部表面上。如图所示，图3中的LED92a、92b和92c分别把光引入通道50a、52a和54a中。例如，来自LED92a的光被引入图1中的通道50a中，该光通过导轨12的顶部与板10b的表面22之间的间隙，并且随后进入通道50b中而由图3中的检测器96a进行检测。进而，来自LED92b的光被引入图1中的通道52a中，该光通过导轨12的顶部与板10b的表面22之间的间隙，并且随后通过通道52b而由图3中的检测器96b进行检测。类似地，来自LED92c的光被引入通道54a中，该光通过导轨12的顶部与板10b的表面22之间的间隙，并且随后通过通道54b而由检测器96c进行检测。通道50a、52a和54a和/或LED等之间的距离是已知的，并且因此，当图1中的导轨12上的油阻挡或散射由LED源所发射的光时，由于检测器96a、96b和96c将不再输出用以指示它们正在检测分别来自LED源92a、92b和92c的光的信号（或将输出不同的信号），所以通过使用检测器96a、96b和96c，能够确定流体样品穿过导轨12上的已知位置所花费的时间。也可以使用包括激光器的其它电磁辐射源。

微处理器或控制器100通过电源102操作加热器75，而且基于来自输入/输出部分102的命令，给发射器90的LED通电，并且读取来自检测器阵列94的输出，以便计算在图1中的导轨12与板10b的表面22之间的间隙中移动的流体的速度。微处理器或控制器100随后优选地使用该速度根据以下方程来确定运动粘度：

运动粘度=间隙的厚度*K*重力加速度*1/速度   （1）

该间隙是已知的（例如100μm），常数K（例如：1/6）和重力加速度同样是已知的。用于将流体的运动粘度确定作为导轨与板10b的表面22之间的预定间隙和该流体沿着该导轨流动所花费的时间的函数的其他方式也在本发明的范围之内。微处理器100可如上所述进行编程并且可存于便携式计算机等中。随后分开这些板，将导轨擦拭干净，然后可以准备再次使用该粘度计。

虽然本发明的特定特征件在一些附图中示出而在其它附图中没有示出，但这仅仅是为了方便，因为根据本发明每个特征件可以与其它特征件中的任何一个或全部相结合。在此使用的词语“包括”、“包含”、“具有”和“带有”应该被广义和全面地解释并且不限于任何物理关联。此外，本申请中所公开的任何实施例都不作为唯一的可能实施例。

另外，在本申请的专利申请期间，进行的任何修改都不是对提出的申请中呈现的任何权利要求要素的放弃：不能合理地预期本领域的技术人员能够撰写字面上包含所有可能的等同物的权利要求，许多等同物在修改的时候是不可预见的，并且超出了需做出放弃（如果有的话）的合理解释，修改所基于的原因与许多等同物至多存在微小的关系，和/或存在许多其他原因，使得不能预期申请人能够为任何修改的权利要求要素进行某些非实质性替换的描述。

本领域技术人员将想到其它实施例，这些实施例在所附的权利要求的范围内。

Claims (45)

1.一种粘度计，包括：

第一板，其包括导轨，所述导轨被配置成通过表面张力将该导轨上的流体限制在导轨的边缘之间；

相对的第二板，其包括通过预定的间隙与所述导轨分隔开的表面，所述表面用于当所述导轨倾斜并且重力沿着所述导轨拉动所述流体时，通过表面张力将所述流体限制在所述导轨上；以及

用于根据所述预定的间隙与所述流体沿着所述导轨流动所花费的时间来确定所述流体的运动粘度的装置。

2.如权利要求1所述的粘度计，其中，用于确定所述运动粘度的所述装置包括将电磁能引入所述间隙中的分隔开的源，以及相应的分隔开的电磁能检测器组。

3.如权利要求1所述的粘度计，其中，所述第一板和所述第二板中的至少一个包括提供所述预定的间隙的运动支承件。

4.如权利要求1所述的粘度计，其中，所述板中的一个或两个包括用于可释放地将所述板耦合在一起的至少一个磁体。

5.如权利要求1所述的粘度计，其中，所述第一板包括凸起的平台，所述平台与所述导轨分隔开并且在所述导轨的相反两侧。

6.如权利要求5所述的粘度计，还包括与选定的平台相关联的磁体，以及与选定的平台相关联的运动支承件。

7.如权利要求5所述的粘度计，其中，所述平台彼此分隔开，从而限定了所述平台之间的通道，所述通道横贯所述导轨用于监测流体沿着所述导轨流动所花费的时间。

8.如权利要求1所述的粘度计，其中，所述导轨具有限定凹穴的近端。

9.如权利要求8所述的粘度计，其中，所述凹穴包括倾斜至所述导轨的斜坡。

10.如权利要求9所述的粘度计，其中，所述导轨在所述斜坡的相反两侧上分成裂开的指状部。

11.如权利要求8所述的粘度计，其中，所述第二板也包括斜坡。

12.如权利要求1所述的粘度计，还包括与至少一个所述板相关联的加热器。

13.一种粘度计组件，包括：

第一板，其包括导轨；

相对的第二板；并且

所述第一板和所述第二板中的一个包括提供所述导轨与所述第二板之间的预定的间隙的设备或特征件。

14.如权利要求13所述的粘度计，其中，所述板中的一个或两个包括用于可释放地将所述板耦合在一起的至少一个磁体。

15.如权利要求13所述的粘度计，其中，所述第一板包括凸起的平台，所述平台与所述导轨分隔开并且在所述导轨的相反两侧。

16.如权利要求15所述的粘度计，还包括与选定平台相关联的磁体以及与选定平台相关联的运动支承件。

17.如权利要求15所述的粘度计，其中，所述平台彼此分隔开，从而限定了所述平台之间的横贯所述导轨的通道。

18.如权利要求13所述的粘度计，其中，所述导轨具有限定凹穴的近端。

19.如权利要求18所述的粘度计，其中，所述凹穴包括倾斜至所述导轨的斜坡。

20.如权利要求19所述的粘度计，其中，所述导轨在所述斜坡的相反两侧上分成裂开的指状部。

21.如权利要求19所述的粘度计，其中，所述第二板也包括斜坡。

22.如权利要求13所述的粘度计，还包括与至少一个所述板相关联的加热器。

23.一种粘度计，包括：

第一构件，其包括导轨；

相对的第二构件，其包括通过预定的间隙在所述导轨上方分隔开的表面；

运动支承件，其与一个或两个构件相关联，用于通过所述预定的间隙将所述第二构件的所述表面在所述导轨上方分隔开；以及

与一个或两个构件相关联的一个或多个磁体，用于可释放地将所述构件耦合在一起。

24.如权利要求23所述的粘度计，其包括用于根据所述预定的间隙与所述流体沿着所述导轨流动所花费的时间来确定流体的运动速度的装置。

25.如权利要求24所述的粘度计，其中，用于确定所述运动粘度的所述装置包括分隔开的电磁能源以及相应的分隔开的电磁能检测器组。

26.如权利要求23所述的粘度计，其中，所述导轨具有限定凹穴的近端。

27.如权利要求23所述的粘度计，还包括加热器。

28.一种粘度计，包括：

第一构件，其包括：

导轨，其被配置成通过表面张力将其上的流体限制在其边缘之间；

凸起的平台，其与所述导轨分隔开并在所述导轨的相反两侧，所述平台彼此分隔开，从而限定了所述平台之间的通道，所述通道横贯所述导轨，用于确定流体沿着所述导轨流动所花费的时间；

相对的第二构件，其包括通过预定的间隙与所述第一构件的所述导轨分隔开的表面，所述表面用于当所述导轨倾斜并且重力沿着所述导轨拉动所述流体时通过表面张力将所述流体限制在所述导轨上；

与一个或两个构件相关联的一个或多个磁体；以及

与一个或两个构件相关联的用于设定所述间隙的一个或多个支承件。

29.如权利要求28所述的粘度计，还包括用于根据所述间隙和所述流体沿着所述导轨流动所花费的时间来确定所述流体的运动粘度的装置。

30.如权利要求29所述的粘度计，其中，所述装置包括分隔开的电磁能源以及相应的分隔开的检测器组。

31.如权利要求28的所述粘度计，其中，所述导轨具有限定凹穴的近端。

32.如权利要求28所述的粘度计，还包括加热器。

33.一种确定流体的运动粘度的方法，所述方法包括：

限制所述流体的样品在导轨和与所述导轨分隔开的表面之间的间隙中流动；

测量所述流体样品在所述导轨上的两个限定的位置之间流动所花费的时间；

基于所述时间，确定所述流体样品的速度；以及

基于所述速度，计算所述流体样品的运动粘度。

34.如权利要求34所述的方法，其中，计算包括使用方程，其中，所述运动粘度是所述间隙和所述速度的函数。

35.如权利要求33所述的方法，还包括加热所述流体。

36.一种确定流体的运动粘度的方法，所述方法包括：

限制所述流体的样品在导轨与所述导轨上方的表面之间的间隙中流动；

确定所述流体样品在沿着所述导轨流动时的速度；

基于所述速度，计算所述流体样品的运动粘度。

37.如权利要求36所述的方法，其中，确定所述速度包括测量所述流体样品在所述导轨上的两个限定位置之间流动所花费的时间。

38.如权利要求36所述的方法，其中，计算所述流体样品的运动粘度包括使用方程，其中，所述运动速度是所述间隙和所述速度的函数。

39.一种制造粘度计的方法，所述方法包括：

在一个表面上包括导轨，所述导轨被配置成通过表面张力将该导轨上的流体限制在该导轨的边缘之间；

提供通过预定的间隙与所述导轨分隔开的第二表面，所述第二表面用于当所述导轨倾斜并且重力沿着所述导轨拉动所述流体时通过表面张力将所述流体限制在所述导轨上；

可释放地将所述第二表面耦合到所述导轨上方。

40.如权利要求39所述的方法，包括加入运动支承件，以提供所述预定的间隙。

41.如权利要求39所述的方法，包括提供至少一个磁体，所述磁体用于可释放地将所述第二表面耦合到所述导轨的上方。

42.如权利要求39所述的方法，包括形成凸起的平台，所述平台与所述导轨分隔开并且在所述导轨的相反两侧。

43.如权利要求39所述的方法，包括提供邻近所述导轨的凹穴。

44.如权利要求43所述的方法，包括在限定所述凹穴的斜坡的相反两侧将所述导轨分成裂开的指状部。

45.如权利要求39所述的方法，还包括提供加热所述样品的加热器。

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