CN105939784A - 用于等分液体的方法、设备和射流模块 - Google Patents

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Abstract

本发明的实施例实现一种射流模块。射流模块具有第一测量室和第二测量室；第一流体入口通道，所述第一流体入口通道与第一测量室连接；第二流体入口通道，所述第二流体入口通道与第二测量室连接；第一流体出口通道，所述第一流体出口通道与第一测量室连接；和第二流体出口通道，所述第二流体出口通道与第二测量室连接。射流模块构成为，使得在射流模块围绕旋转中心旋转时，将液体离心地经由第一流体入口通道驱动到第一测量室中以及经由第二流体入口通道驱动到第二测量室中，以至于通过驱动到第一测量室中的液体和驱动到第二测量室中的液体压缩之前在第一测量室中和在第二测量室中存在的可压缩的介质。此外，射流模块构成为，使得在减小旋转频率和可压缩的介质的由此引起的膨胀的情况下，将在第一测量室中存在的液体经由第一流体出口通道从第一测量室中驱动排出，以及将在第二测量室中存在的液体经由第二流体出口通道从第二测量室中驱动排出。

Description

用于等分液体的方法、设备和射流模块
技术领域
本发明涉及用于等分(Aliquotieren)液体的一种设备、一种射流模块和一种用于等分液体的方法。实施例涉及并行气动的计量(abmessen)和等分。
背景技术
在离心的微射流中，为了处理液体而使用转子。相应的转子包含用于收集液体的腔和用于引导流体的通道。在转子向心加速的情况下，将液体径向向外挤压进而能够通过相应的流体引导到达径向靠外的位置。离心的微射流例如应用在生命科学领域中、尤其在实验室分析中。离心的微射流用于将处理过程自动化，并且在此替代例如吸移、混合、计量、等分和离心的过程。
尤其在处理链开始时、在加工链期间或在加工链结束时需要等分液体，以便用样品执行多个彼此独立的检测反应。为了在离心微射流的转子中全自动地并行化实验室处理，因此，等分处理是不可或缺的。在此，对于特定的分析方法而言，不仅需要将各个液体体积等分成多个等份(Aliquots)，而且也需要等分多个不同的液体体积，所述液体体积的等份必须再进一步被加工(例如彼此混合)。定量有效的分析过程能够仅当等份具有尽可能准确限定的体积时才执行。由于该原因，每个等分步骤也总是与计量步骤结合。这也当不同的等份步骤在离心微射流的转子中并行地进行时适用。
Godino等[Lab Chip，2013，13，685-69，图1]描述一种计量结构，所述计量结构包含具有入口通道和出口通道的单独的压缩室。压缩室由两个径向向外伸展的分段(左侧和右侧)和径向向内伸展的分段构成。在此，限定的子体积能够由左侧的分段容纳。超过左侧分段体积的多于的液体体积不保留在左侧的分段中进而也能够不被分离。
然而，没有示出用于等份限定的液体量的可能性。此外，Godino等的计量结构仅是对于向上非常受限制的液体体积是有效的，因为溢流结构包含在压缩室中。据此，计量仅当溢流室不满时才起作用。此外，所述结构如已经提到的那样不允许等分。此外，计量结构包含非常宽的流入通道，由此计量出的体积上与输入体积强烈相关。
同样已知的是与流体通道连接的压缩室的应用，所述流体通道具有不同的液压阻力。因此，Zehnle等[Lab Chip，2012，12，5142-5145，图2]示出在不应用外部的辅助机构的情况下，将液体在离心转子中从径向靠外的点泵送到径向靠内的点。然而，其中所描述的流体结构既不实现计量也不实现等分。
在US 5,409,665中描述：在离心微流体转子中的端部腔室如何能够经由径向靠外伸展的供应通道填充有径向向内延伸的端部。在此，端部腔室被排气，使得在填充过程期间空气能够从端部腔室中漏出。接着，超过端部腔室的上清液(Flüssigkeitsüberstand)经由供应通道和虹吸管引出。
在DE 10 2008 003 979 B3中描述，在离心微流体转子中的计量通道如何能够经由径向向内伸展的供应通道填充。在计量通道的端部上存在端部腔室。因为端部腔室不被排气，所以在填充计量通道期间从计量通道流入端部腔室中的空气不能够被排气以及被压缩。相应的气动的压力抵消在计量通道中的液体的离心压力，而在供应通道中的上清液被引出。通过接着提高转子的转动频率，在计量通道中的液体和在端部腔室中的空气之间的液体气体边界面是不稳定的，使得被压缩的气体从端部腔室中通过在计量通道中的液相漏出，并且所述液相能够转移到端部腔室中。
在US 5,409,665和DE 10 2008 003 979 B3中在端部腔室中产生等份。然而对等份进行进一步流体加工是不可行的。
发明内容
由此，本发明基于的目的是提供一种用于等份液体的改进的设计。
所述目的通过根据权利要求1的射流模块、根据权利要求23的用于等份液体的设备、根据权利要求24的用于等份液体的方法和根据权利要求25的射流模块实现。
本发明的实施例提供一种射流模块，所述射流模块具有：第一测量室；第二测量室；第一流体入口通道，所述第一流体入口通道与第一测量室连接；第二流体入口通道，所述第二流体入口通道与第二测量室连接；第一流体出口通道，所述第一流体出口通道与第一测量室连接；和第二流体出口通道，所述第二流体出口通道与第二测量室连接。射流模块构成为，使得在射流模块围绕旋转中心旋转时，将液体离心地经由第一流体入口通道驱动到第一测量室中以及经由第二流体入口通道驱动到第二测量室中，以至于通过驱动到第一测量室中的液体和驱动到第二测量室中的液体来压缩之前在第一测量室中和在第二测量室中存在的可压缩的介质。射流模块还构成为，使得在减小旋转频率和可压缩的介质的由此引起的膨胀的情况下，将在第一测量室中存在的液体的大部分经由第一流体出口通道从第一测量室中驱动排出，以及将在第二测量室中存在的液体的大部分经由第二流体出口通道从第二测量室中驱动排出。
其他实施例实现用于等分液体的设备。设备具有上文所描述的射流模块和驱动器。驱动器设计为，用于在第一阶段中对射流模块加载下述旋转频率，所述旋转频率使得将液体离心地经由第一流体入口通道驱动到第一测量室中以及经由第二流体入口通道驱动到第二测量室中，以至于通过驱动到第一测量室中的液体和驱动到第二测量室中的液体来压缩之前在第一测量室中和在第二测量室中存在的可压缩的介质。驱动器还设计为，用于在第二阶段中降低对射流模块加载的旋转频率，使得通过减小旋转频率和可压缩的介质的由此引起的膨胀将在第一测量室中存在的液体的大部分经由第一流体出口通道从第一测量室中驱动排出以及将在第二测量室中存在的液体的大部分经由第二流体出口通道从第二测量室中驱动排出。
其他实施例实现用于借助于上文所描述的射流模块等份液体的方法。方法包括对射流模块加载如下旋转频率，所述旋转频率使得将液体离心地经由第一流体入口通道驱动到第一测量室中以及经由第二流体入口通道驱动到第二测量室中，以至于通过驱动到第一测量室中的液体和驱动到第二测量室中的液体来压缩之前在第一测量室中和在第二测量室中存在的可压缩的介质。该方法还包括降低对射流模块加载的旋转频率，使得通过减小旋转频率和可压缩的介质的由此引起的膨胀来将在第一测量室中存在的液体的大部分经由第一流体出口通道从第一测量室中驱动排出，以及将在第二测量室中存在的液体的大部分经由第二流体出口通道从第二测量室中驱动排出。
本发明的其他实施例实现一种射流模块。射流模块具有：测量室；压缩室，所述压缩室与测量室经由流体溢流部连接；流体入口通道，所述流体入口通道与测量室连接；和流体出口通道，所述流体出口通道与测量室连接。射流模块构成为，使得在射流模块围绕旋转中心旋转时将液体离心地经由流体入口通道驱动到测量室中，直至液体经由流体溢流部从测量室到达压缩室中，并且直至之前在测量室中、在压缩室中和在流体溢流部中存在的可压缩的介质的通过驱动到测量室中的液体引起的压缩达到以下程度：以至于在减小旋转频率和可压缩的介质的由此引起的膨胀的情况下，将在测量室中存在的液体的大部分经由流体出口通道从测量室中驱动排出。此外，射流模块构成为，使得在减小旋转频率和可压缩的介质的由此引起的膨胀的情况下，将在测量室中存在的液体的大部分经由流体出口通道从测量室中驱动排出。
在实施例中，射流模块能够构成为，使得在射流模块围绕旋转中心旋转时，通过因旋转引起的且作用到液体上的离心压力将液体经由流体入口通道驱动到测量室中，直至液体经由流体溢流部从测量室到达压缩室中，并且直至通过之前在测量室中、在压缩室中和在流体溢流部中存在的可压缩的介质的通过驱动到测量室中的液体引起的压缩所产生的反压力大至，使得在减小旋转频率和离心压力的由此引起的减小的情况下，可压缩的介质膨胀并且将在测量室中存在的液体的大部分经由流体出口通道从测量室中驱动排出。此外，射流模块能够构成为，使得在减小旋转频率和离心压力的由此引起的减小的情况下，可压缩的介质膨胀并且将在测量室中存在的液体的大部分经由流体出口通道从测量室中驱动排出。
其他实施例实现用于等份液体的设备。所述设备具有如上文所述的射流模块和驱动器。驱动器设计为，用于在第一阶段中对射流模块加载下述旋转频率，所述旋转频率使得将液体离心地经由流体入口通道驱动到测量室中，直至液体经由流体溢流部从测量室到达压缩室中，并且直至之前在测量室中、在压缩室中和在流体溢流部中存在的可压缩的介质的通过驱动到测量室中的液体引起的压缩达到以下程度：以至于将在减小旋转频率和可压缩的介质的由此引起的膨胀的情况下，在测量室中存在的液体的大部分经由流体出口通道从测量室中驱动排出。驱动器还设计为，用于在第二阶段中降低对射流模块加载的旋转频率，使得通过可压缩的介质的通过减小旋转频率引起的膨胀将在测量室中存在的液体的大部分经由流体出口通道从测量室中驱动排出。
其他实施例实现用于借助于上文所描述的射流模块等份液体的方法。所述方法包括对射流模块加载下述旋转频率，所述旋转频率使得将液体离心地经由流体入口通道驱动到测量室中，直至将液体经由流体溢流部从测量室到达压缩室中，并且直至之前在测量室中、在压缩室中和在流体溢流部中存在的可压缩的介质的通过驱动到测量室中的液体引起的压缩达到以下程度：使得在减小旋转频率和可压缩的介质的由此引起的膨胀的情况下，将在测量室中存在的液体的大部分经由流体出口通道从测量室中驱动排出。此外，所述方法包括降低对射流模块加载的旋转频率，使得通过可压缩的介质的因减小旋转频率引起的膨胀的方式，将在测量室中存在的液体的大部分经由流体出口通道从测量室中驱动排出。
附图说明
参考附图详细阐述本发明的实施例。附图示出：
图1示出用于阐述本发明的一个实施例的示意侧视图；
图2示出用于阐述本发明的一个实施例的示意侧视图；
图3a示出根据本发明的一个实施例的射流模块的局部的示意俯视图；
图3b示出根据本发明的一个实施例的射流模块的局部的示意俯视图；
图3c示出根据本发明的一个实施例的射流模块的局部的示意俯视图；
图3d示出根据本发明的一个实施例的射流模块的局部的示意俯视图；
图3e示出根据本发明的一个实施例的射流模块的局部的示意俯视图；
图4a示出根据本发明的一个实施例的射流模块的局部的示意俯视图和在第一时间点的射流模块中的液位；
图4b示出根据本发明的一个实施例的射流模块的局部的示意俯视图和在第二时间点的射流模块中的液位；
图4c示出根据本发明的一个实施例的射流模块的局部的示意俯视图和在第三时间点的射流模块中的液位；
图4d示出根据本发明的一个实施例的射流模块的局部的示意俯视图和在第四时间点的射流模块中的液位；
图4e示出根据本发明的一个实施例的射流模块的局部的示意俯视图和在第五时间点的射流模块中的液位；
图4f示出根据本发明的一个实施例的射流模块的局部的示意俯视图和在第六时间点的射流模块中的液位；
图5示出根据本发明的一个实施例的射流模块的局部的示意俯视图；
图6a示出在图5中示出的射流模块的部分局部的示意俯视图和在第一时间点的射流模块中的液位；
图6b示出在图5中示出的射流模块的部分局部的示意俯视图和在第二时间点的射流模块中的液位；
图6c示出在图5中示出的射流模块的部分局部的示意俯视图和在第三时间点的射流模块中的液位；
图6d示出在图5中示出的射流模块的部分局部的示意俯视图和在第四时间点的射流模块中的液位；
图6e示出在图5中示出的射流模块的部分局部的示意俯视图和在第五时间点的射流模块中的液位；以及
图7示出射流模块的局部的示意俯视图。
在本发明的实施例的下文的描述中，在附图中，相同的或起相同作用的元件设有相同的附图标记，使得其描述在不同的实施例中能够彼此替换。
具体实施方式
在详细阐述本发明的实施例之前，首先要指出的是：本发明的实施例尤其应用于离心的微射流领域，其中涉及液体在纳升至毫升范围中的加工。相应地，射流结构能够具有在微米范围中的适合的尺寸，以用于操作相应的液体体积。射流结构(几何结构)以及所属的方法适合于计量(英语metering)和/或等分液体。
如果在此使用表述径向，那么分别表示相对于旋转中心径向的，射流模块或转子能够围绕所述旋转中心转动。因此，在离心场中，径向方向远离旋转中心径向地下降，并且径向方向朝向旋转中心径向地升高。因此，其起始端比其末端更靠近旋转中心的流体通道径向地下降，而其起始端比其末端距旋转中心更远的流体通道径向地升高。
在参照图3和4更详细地探讨具有相应的射流结构的射流模块的一个实施例之前，首先参照图1和2描述根据本发明的设备的实施例。
图1示出具有呈旋转体形式的射流模块10的设备8，所述旋转体具有基座12和盖14。基座12和盖14能够在俯视图中是圆形的，其具有中间的开口，旋转体10能够穿过所述开口经由通常的固定装置16安装在驱动设备的旋转的部件18上。旋转部件18以能转动的方式支承在驱动设备20的固定部件22上。驱动设备例如能够是具有能调节的转速的常规的离心机或也是CD或DVD驱动器。能够设有控制装置24，所述控制装置设计为，用于控制驱动设备20，以便对旋转体10加载具有不同的转动频率的旋转。控制装置24如对于本领域技术人员公知的那样，能够例如通过相应编程的计算装置或应用特定的集成电路实现。控制装置24还能够设计为，用于在用户手动输入时控制驱动设备20，以便引起旋转体的所需的旋转。无论如何，控制装置24配置为，用于控制驱动设备20，以便对旋转体加载所需的转动频率，以便如在此所描述的那样实现本发明。作为驱动设备20能够使用具有仅一个转动方向的常规的离心机。
旋转体10具有所需的射流结构。所需的射流结构能够通过盖14中的、基座12中的或者基座12和盖14中的腔室和通道形成。在实施例中，例如能够在基座12中形成射流结构，而填充开口和排气开口在盖14中形成。
在图2中示出的一个替选的实施例中，射流模块32装入转子30中并且与转子30共同形成旋转体10。射流模块32能够分别具有基座和盖，在所述基座和盖中又能够形成相应的射流结构。通过转子30和射流模块32形成的旋转体10还能够通过驱动设备20加载旋转，所述驱动设备由控制装置24控制。
在本发明的实施例中，具有流体结构的射流模块或旋转体由任意的适合的材料形成，例如由塑料，如PMMA(甲基丙烯甲酯、聚碳酸酯、PVC、聚氯乙烯)或PDMS(聚二基硅氧烷)玻璃等形成。旋转体10能够视为离心微射流平台。
在图3中示出根据本发明的射流模块50地的局部的俯视图，其中略去盖，使得能观察到射流结构。在图3a中示出的射流模块50能够具有盘的形状，使得射流结构能够围绕旋转中心52转动。盘能够具有用于安装在驱动设备上的中心的孔54，如上文例如参照图1和2所阐述那样。
射流模块50的射流结构能够具有：测量室60、压缩室66、流体入口通道70和流体出口通道72，所述压缩室经由流体溢流部68与测量室60连接，所述流体入口通道与测量室60连接，以及所述流体出口通道与测量室60连接。
射流模块50能够构成为，使得在射流模块50围绕旋转中心52旋转时，将液体离心地经由流体入口通道70驱动到测量室60中，直至液体经由流体溢流部68从测量室60到达压缩室66中，并且直至之前在测量室60、在压缩室66和流体溢流部68中存在的可压缩的介质的通过驱动到测量室60中的液体引起的压缩达到以下程度：使得在减小旋转频率和可压缩的介质的由此引起的膨胀的情况下，将在测量室60中存在的液体的大部分经由流体出口通道72从测量室60中驱动排出。在此，射流模块50能够构成为，使得在减小旋转频率和可压缩的介质的由此引起的膨胀的情况下，将在测量室60中存在的液体的大部分经由流体出口通道72从测量室60中驱动排出。
在实施例中，测量室60、压缩室66和流体溢流部68能够构成为，使得在射流模块50围绕旋转中心52旋转时，将液体离心地经由流体入口通道70驱动到测量室60中，直至液体经由流体溢流部68从测量室60到达压缩室66的如下部段(例如收集区域)67中，在该部段中到达压缩室66的该部段中的液体与在测量室60中存在的液体流体地分离。
为此，流体溢流部68能够比测量室60的径向靠外的端部径向更靠内地设置。如在图3中可见，流体溢流部68例如能够设置在测量室60的和/或压缩室66的径向靠内的端部上。在此情况下，在液体从测量室60经由流体溢流部68到达压缩室66的部段67中之前，测量室60首先(完全地)被填充。
此外，压缩室66的径向靠外的端部能够比测量室60的径向靠外的端部径向更靠外地设置。
射流模块50能够构成为，使得在射流模块50围绕旋转中心52旋转时，离心地驱动到测量室60中的液体包围在测量室60、压缩室66和流体溢流部68中存在的可压缩的介质。
在填充之前，即在液体离心地驱动到测量室60中之前，测量室能够除了可压缩的介质以外也包含(干燥的或液态的)试剂。换言之，在测量室60中也能够预先储存有(干燥的或液态的)试剂。
在实施例中，测量室60能够具有流体入口62和流体出口64，其中流体入口通道70与测量室60经由流体入口62连接，并且其中流体出口通道72与测量室60经由流体出口64连接。当然，测量室60也能够具有组合的流体入口/流体出口62、64，其中流体入口通道70和流体出口通道72与测量室60经由组合的流体入口/流体出口62、64连接。
在此，测量室60的流体出口64能够设置成，使得测量室60的流体出口64通过离心地驱动到测量室60中的液体密封。例如，测量室60的流体出口64能够设置在测量室60(下方)的径向靠外的端部上，如这在图3a中根据一个可能的实施例示出那样。
测量室的流体入口62在图3a中示出的实施例中同样设置在测量室60(下方)的径向靠外的端部上。当然，测量室60的流体入口62也能够设置在其他位置上，例如设置在测量室60(上方)的径向靠内的端部上或设置在测量室60的径向靠内的端部和测量室60的径向靠外的端部之间。
射流模块50还能够构成为，使得在射流模块50围绕旋转中心52旋转时，将比测量室60能够所容纳的更多的液体离心地驱动到测量室60中，以至于液体经由流体溢流部68从测量室60到达压缩室66中。
例如，流体入口通道70能够与射流模块50的入口区域连接。射流模块50的入口区域能够在此构成为，使得所述入口区域能够容纳比测量室60更大体积的液体(液体体积)。
当然，射流模块50的入口区域也能够构成为，使得比测量室60所能够容纳的更大的液体体积能够输入射流模块50的入口区域中。例如，射流模块50的入口区域能够与液体室连接，使得在射流模块50围绕旋转中心52旋转之前和/或在射流模块50围绕旋转中心52旋转时，液体从液体室到达射流模块50的入口区域中。此外，射流模块50的入口区域能够构成为液体容纳部或与液体容纳部连接，使得在围绕旋转中心52旋转之前和/或在射流模块50围绕旋转中心52旋转时，液体能够输入液体容纳部中。
测量室60在此能够构成为，用于计量限定体积的液体(液体体积)。因此，测量室60能够构成为，使得所述测量室能够容纳限定的和可复现的液体体积，所述液体体积接着例如能够经由流体出口通道72驱动到与流体出口通道72连接的室中。
测量室60、压缩室66和流体溢流部68能够在此构成为，使得在测量室60容纳要计量的液体体积之后(例如在测量室60(完全地)被填充之后)，液体才从测量室60经由流体溢流部68到达压缩室66的部段67中。因此，还离心地驱动到测量室60中的液体在测量室60容纳要计量的液体体积之后从测量室60经由流体溢流部68流入压缩室66的部段67中，使得在测量室60中的料位不变。
液体的由测量室60计量出的体积(液体体积)在此能够由在测量室60和压缩室66之间的溢流点限定。溢流点例如能够通过流体溢流部68到测量室60的孔口或通过流体溢流部68的几何形状限定。例如，流体溢流部68能够构成，使得其在测量室60和压缩室之间具有至少一个区域(溢流点)，所述区域比流体溢流部68到测量室60和压缩室66的孔口径向更靠内地设置(也就是说具有距旋转中心更小的间距)。
因此，借助于测量室60能够计量限定的且可复现的液体体积。由此，能够借助于测量室等分液体，或者换言之，计量液体的至少一个等份的部分(子份)并且接着通过可压缩的介质的膨胀经由流体出口通道72驱动到与流体出口通道72连接的室中。
然而要指出的是，通过测量室40计量出的液体体积和射流模块50的入口区域包含的或输入射流模块50的入口区域中的(要计量的或要等分的)液体的体积的商能够是整数的或非整数的。
为了在减小旋转频率和可压缩的介质的由此引起的膨胀的情况下将在测量室60中存在的液体(至少大部分地或主要)经由流体出口通道72从测量室60中驱动排出，射流模块50能够构成为，使得流体入口通道70的流体阻力大于流体出口通道72的流体阻力。当然，射流模块50也能够构成为，使得测量室60的流体入口62的流体阻力大于测量室60的流体出口64的流体阻力。
此外，射流模块50能够构成为，使得在减小旋转频率和可压缩的介质的由此引起的膨胀的情况下，将在测量室60中存在的液体(近似)完全地从测量室60中驱动排出。
在此要指出的是，在可压缩的介质完全膨胀之后液体的(可忽略的)部分还能够保留或残留在测量室60中，使得液体不完全地而近似完全地，例如其至少90％(或80％、85％、95％、99％)从测量室60中驱动排出。
此外要指出的是，液体的(可忽略的)部分也能够经由流体入口通道70从测量室60中驱动排出。射流模块50在此能够构成为，使得液体大部分地、例如其至少90％(或80％、85％、95％、99％)经由流体出口通道72从测量室60中驱动排出。
例如，射流模块50能够构成为，使得在减小旋转频率时，到达压缩室66中的液体保留在压缩室66中，使得在减小旋转频率和可压缩的介质的由此引起的膨胀的情况下，将在测量室60中存在的液体(近似)完全地从测量室60中驱动排出。由此，保留在压缩室66中的液体占据压缩室66的体积的一部分。因此，在减小旋转频率和可压缩的介质的由此引起的膨胀的情况下，为可压缩的介质在压缩室66中提供比之前更少的体积，由此可压缩的介质的通过在压缩室66中保留的液体引起的多余的体积份额经由流体出口通道72从测量室60中驱动排出，并且在此，不仅能够将液体(近似)完全地从测量室60中驱动排出，而且能够将液体经由流体出口通道72(只要相应地设计流体出口通道72的长度)(近似)完全地驱动到与流体出口通道72连接的室中。
如在图3a中可见，流体溢流部68能够构成为流体溢流通道，所述流体溢流通道将测量室60和压缩室66连接。流体溢流通道68例如能够比测量室60的和/或压缩室66的靠外的端部径向更靠内地设置。例如，流体溢流通道68能够设置在测量室60的和/或压缩室68的径向靠内的端部上。当然，溢流通道68能够在一些实施例中也设置在测量室60的和/或压缩室66的径向靠外的端部上。
图3b示出根据本发明的一个实施例的射流模块50的局部的示意俯视图。
如已经参照图3a所描述的那样，射流模块50能够具有：(第一)测量室601，所述第一测量室具有流体入口和流体出口；(第一)压缩室661，所述压缩室经由(第一)流体溢流部681与(第一)测量室601连接；(第一)流体入口通道701，所述流体入口通道与(第一)测量室601的流体入口连接；和(第一)流体出口通道721，所述流体出口通道与(第一)测量室601的流体出口连接。
如此外在图3b中可见，射流模块50能够具有：第二测量室602，所述第二测量室具有流体入口和流体出口；第二压缩室662，所述第二压缩室经由第二流体溢流部682与第二测量室602连接；第二流体入口通道702，所述第二流体入口通道与第二测量室602的流体入口连接；和第二流体出口通道722，所述第二流体出口通道与第二测量室602的流体出口连接。
普遍地，射流模块50能够具有：至少一个另外的测量室602至60n，所述测量室具有流体入口和流体出口；至少一个另外的压缩室662至66n，所述至少一个另外的压缩室经由至少一个另外的流体溢流部682至68n与至少一个另外的测量室602至60n连接；至少一个另外的流体入口通道702至70n，所述至少一个另外的流体入口通道与至少一个另外的测量室602至60n的流体入口连接；和至少一个另外的流体出口通道722至72n，所述至少一个另外的流体出口通道与至少一个另外的测量室602至60n的流体出口连接。
在图3b中示出的射流模块50例如具有两个测量室601至60n(n＝2)、流体溢流部681至68n(n＝2)、流体入口通道701至70n(n＝2)和流体出口通道721至72n(n＝2)，其中所述两个测量室具有所属的压缩室661至66n(n＝2)。当然，射流模块50能够具有：不超过n个的具有所属的压缩室661至66n的测量室601至60n、流体溢流部681至68n、流体入口通道701至70n和流体出口通道721至72n，其中n是大于等于一的自然数，n≥1。
根据已经参考图3a描述的工作方式，射流模块50构成为，使得在射流模块50围绕旋转中心52旋转时，将液体离心地经由至少一个另外的流体入口通道702至70n(n＝2)驱动到至少一个另外的测量室602至60n(n＝2)中，直至液体经由至少一个另外的流体溢流部682至68n(n＝2)从至少一个另外的测量室602至60n(n＝2)到达至少一个另外的压缩室662至66n(n＝2)中，并且直至之前在至少一个另外的测量室602至60n(n＝2)、在至少一个另外的压缩室662至66n(n＝2)和至少一个另外的流体溢流部682至68n(n＝2)中存在的可压缩的介质的通过驱动到至少一个另外的测量室602至60n(n＝2)中的液体引起的压缩达到以下程度：使得在减小旋转频率和可压缩的介质的由此引起的膨胀的情况下，将在至少一个另外的测量室602至60n(n＝2)中存在的液体经由至少一个另外的流体出口通道722至72n(n＝2)从至少一个另外的测量室602至60n(n＝2)中驱动排出。此外，射流模块50能够构成为，使得在减小旋转频率和可压缩的介质的由此引起的膨胀的情况下，将在至少一个另外的测量室602至60n(n＝2)中存在的液体经由至少一个另外的流体出口通道722至72n(n＝2)从至少一个另外的测量室602至60n(n＝2)中驱动排出。
在实施例中，射流模块50能够具有流体分配通道80，其中流体入口通道701和至少一个另外的流体入口通道702至70n(n＝2)与流体分配通道80连接。流体入口通道701和至少一个另外的流体入口通道702至70n(n＝2)能够具有比流体分配通道801至802更高的流体阻力。
例如，流体入口通道701和至少一个另外的流体入口通道702至70n分别具有流体分配通道80的至少5倍(或10、15、20或更多倍)的流体阻力。
此外，射流模块50具有流体入口，所述流体入口经由流体通道82与流体分配通道80连接。流体通道82能够具有比流体分配通道80更高的流体阻力。
例如，流体通道82能够具有流体分配通道80的至少5倍(或10、15、20或更多倍)的流体阻力。
换言之，填充通道(流体入口通道701至70n和分配通道80)能够分成具有低的和高的流体阻力的区域。由此，能够在通过流体出口通道721至72n(n＝2)排空时确保测量室(测量腔室)601至60n(n＝2)的均匀的填充以及测量室(测量腔室)601至60n(n＝2)的流体脱耦。通过具有小的流体阻力的区域能够确保，测量室60n包含与测量室601类似的体积。
如在图3b中可见，流体入口通道701至70n(n＝2)形成流入部(Zufluss)，所述流入部将分配通道(或辅助通道)80与测量室601至60n连接。流入部701至70n(n＝2)能够具有高的流体阻力。将测量室601至60n(n＝2)的流入部701至70n(n＝2)与流体通道(入口通道)82连接的分配通道(或辅助通道)80能够具有低的流体阻力。流体通道(入口通道)82能够将填充通道与射流入口连接，其中流体通道(入口通道)82能够具有高的流体阻力(不强制性具有高的阻力)。
图3c示出根据本发明的一个实施例的射流模块50的局部的示意俯视图。
如在图3c中可见，测量室601具有流体入口621和流体出口641，其中流体入口通道701与测量室601经由流体入口621连接，并且其中流体出口通道721与测量室601经由流体出口641连接。
与此相反，测量室602具有组合的流体入口/流体出口622、642，其中流体入口通道70和流体出口通道72与测量室602经由组合的流体入口/流体出口622、642连接。
在此，流体入口通道70和流体出口通道72能够直接与组合的流体入口/流体出口622、642连接，也就是说分别直接经由组合的流体入口/流体出口62、64通到测量室60中。显然地，流体入口通道70和流体出口通道72也能够在组合的流体入口/流体出口62、64上游聚集。
例如，流体入口通道70和流体出口通道72能够借助于流体通道件(T形件或Y形件)聚集，其中流体通道件直接与组合的流体入口/流体出口62、64连接。
此外，流体入口通道70能够直接与组合的流体入口/流体出口62、64连接，而流体出口通道72经由流体入口通道70与组合的流体入口/流体出口62、64连接，也就是说流体出口通道72首先通到流体入口通道70中。
此外，流体出口通道72能够直接与组合的流体入口/流体出口62、64连接，而流体入口通道70经由流体出口通道与组合的流体入口/流体出口62、64连接，也就是说流体入口通道70首先通到流体出口通道72中。
图3d示出根据本发明的一个实施例的射流模块50的局部的示意俯视图。如在图3d中可见，测量室601至60n(n＝2)和压缩室661至66n(n＝2)直接彼此相邻地设置，其中流体溢流部681至68n(n＝2)不仅能够如上文所示出的那样通过通道(例如毛细管)形成，形成而且也能够通过在测量室601至60n(n＝2)和压缩室661至66n(n＝2)之间的非连续的隔板形成。
图3e示出根据本发明的一个实施例的射流模块50的局部的示意俯视图。射流模块50能够具有：测量室601；至少一个另外的测量室602(n＝2)；流体入口通道701，所述流体入口通道与测量室601连接；至少一个另外的流体入口通道702(n＝2)，所述至少一个另外的流体入口通道与至少一个另外的测量室602(n＝2)连接；流体出口通道721，所述流体出口通道与测量室601连接；和至少一个另外的流体出口通道722(n＝2)，所述至少一个另外的流体出口通道与至少一个另外的测量室602(n＝2)连接。
射流模块50能够构成为，使得在射流模块50围绕旋转中心52旋转时，将液体离心地经由流体入口通道701驱动到测量室601中并且经由至少一个另外的流体入口通道70n(n＝2)驱动到至少一个另外的测量室60n(n＝2)中，以至于通过驱动到测量室601和至少一个另外的测量室60n(n＝2)中的液体压缩之前在测量室601中和在至少一个另外的测量室60n(n＝2)中存在的可压缩的介质。射流模块50还能够构成为，使得降低旋转频率和与此结合的可压缩的介质膨胀的情况下，将在测量室601中存在的液体的大部分经由流体入口通道721从测量室601中驱动排出，并且将在至少一个另外的测量室601中存在的液体的大部分经由流体入口通道721从测量室60n(n＝2)中存在的液体的大部分经由至少一个另外的流体入口通道70n(n＝2)从至少一个另外的测量室60n(n＝2)中驱动排出。
在下文中，要根据图4a至4f详细阐述在图3b中示出的射流模块50的工作方式。图4a至4f在此分别示出在图3b中示出的射流模块50的示意俯视图以及在六个不同的时间点的在射流模块50中的液位。然而要指出的是，下面的描述也能够应用于图3a和3b至3e中示出的射流模块50。
能够利用在图4a至4f中示出的射流模块50，以便等分液体。在此，能够在高的离心力下计量(要等分的液体的)单独体积并且通过已经压缩的可压缩的介质(例如压缩空气)彼此分离并且继续引入室中，其中由要计量的液体在离心力下已经压缩所述可压缩的介质，所述室与流体出口通道连接(例如后续室)。
为此，将来自射流模块50的入口区域中的液体在离心分离下转移到不同的测量室(测量腔室或计量腔室)601至60n(n＝2)中。每个测量室601至60n(n＝2)在此设计为，使得在用液体填充时在离心分离下包围和压缩可压缩的介质(例如空气体积)的体积。因此，液体能够在构建与离心压力等值的气动的反压力之前流入。测量室601至60n(n＝2)在此能够构成为，使得在标准情况下应流入比计量出的更多的液体。多余的液体从测量室601至60n(n＝2)流动经由溢流点，并且保留在压缩室661至66n(n＝2)中，所述压缩室形成分离的收集区域。
不同的收集体积通过对可压缩的介质(例如空气)的不同强度的压缩产生不同的反压力。这引起，在流体入口通道(填充通道)701至70n(n＝2)和流体出口通道(到后续腔室的通道)721至72n(n＝2)中的液位与输入体积相关。为了达到尽可能高的测量准确性，因此有益地产生在相应变窄的流体入口通道701至70n(n＝2)和流体出口通道721至72n(n＝2)中的尽可能小的边界面76(参见图4c)。理想地，流体入口通道701至70n(n＝2)的和流体出口通道721至72n(n＝2)的直径应至少小于测量室601至60n(n＝2)的尺寸(例如直径或对角线)的五分之一。
如果现在减小共振频率(或离心分离速度)，那么离心压力减小。通过较小的压力，可压缩的介质的被压缩的体积(例如空气体积)现在膨胀并且将所计量的液体从测量室601至60n(n＝2)经由通道701至70n(n＝2)继续转发到后续室中。然后，这样继续转发的等份的体积被限定并且能够用于其他处理。
因为液体保留在压缩室(收集区域)661至66n(n＝2)中，所以在所述计量过程期间，比已经压缩的可压缩的介质(例如空气)更少的液体体积被继续泵吸。此外，测量室601至60n(n＝2)的和流体入口通道(填充通道)701至70n(n＝2)的几何设计能够选择为，使得可压缩的介质(例如空气)优选通过流体出口通道721至72n(n＝2)排放。由此，即使流体出口通道721至72n(n＝2)径向向内指向，测量室601至60n(n＝2)也能够完全地被排空。
因此，与任意其他的等分结构的互相配合得出多个液体并行地等分到分开的端部腔室中的可能性，而不需多个流体位置。在已知的等份原理中，这由于通道交叉仅是非常受限才可行的。
在制造物理的流体结构时，用于继续转发的不同的通道不是精确相同的。由此，流体入口通道701至70n(n＝2)的和流体出口通道721至72n(n＝2)的流体阻力变化并且能够造成在排空时的不准确性。为了将不准确性最小化，有意义地将在测量室601至60n(n＝2)之间的流体连通降低或甚至最小化。这例如能够通过下述方式实现：即流体入口通道(填充通道)701至70n(n＝2)具有比用于继续引导液体的流体出口通道721至72n(n＝2)明显更高的流体阻力。
在下文中，应根据图4a至4f详细描述射流模块50的工作方式，所述附图示出在六个不同的时间点的在射流模块50中的液位。
在此，射流模块50，例如通过参考图1和2所描述的驱动器20，在第一阶段(图4a至4c)中加载有第一旋转频率f1，而射流模块50在第二阶段(图4d至4f)中加载有第二旋转频率f2。在此，第二旋转频率f2小于第一旋转频率f1，f1>f2。
图4a示出射流模块50的示意俯视图和在第一时间点在射流模块50中的液位。在第一时间点，射流模块50加载有第一旋转频率f1，由此将例如位于射流模块50的入口区域中的或输入射流模块50的入口区域中的液体离心地经由流体入口通道701至70n(n＝2)沿朝测量室601至60n(n＝2)的方向驱动，这产生图4a中示出的液位，其中流体入口通道例如与射流模块50的入口区域连接。
图4b示出射流模块50的示意俯视图和在第二时间点在射流模块50中的液位。在第二时间点，射流模块50还加载有第一旋转频率f1，由此将液体离心地经由流体入口通道701至70n(n＝2)驱动到测量室601至60n(n＝2)中，使得在测量室601至60n(n＝2)中的液位与在图4a中示出的液位相比升高。
如在图4b中可见，在此通过离心地驱动到测量室601至60n(n＝2)的液体包围和压缩之前在测量室601至60n(n＝2)中、流体溢流部681至68n(n＝2)和压缩室621至62n(n＝2)中存在的可压缩的介质，由此可压缩的介质的压力升高。换言之，通过离心地驱动到测量室601至60n(n＝2)中的液体体积来减小为可压缩的介质提供的体积，由此可压缩的介质的压力升高。
图4c示出射流模块50的示意俯视图和在第三时间点在射流模块50中的液位。在第三时间点，还对射流模块50加载第一旋转频率f1，由此将液体还离心地经由流体入口通道701至70n(n＝2)驱动到测量室601至60n(n＝2)中，使得在第三时间点在测量室601至60n(n＝2)中的液位升高至溢流点，并且液体经由流体溢流部681至68n(n＝2)从测量室601至60n(n＝2)到达压缩室661至66n(n＝2)中。
与图4b相比，在图4c中通过离心地驱动到测量室601至60n(n＝2)的液体体积来进一步降低为可压缩的介质提供的体积，并且从现在起仅还延伸到压缩室661至66n(n＝2)的一部分上，这参照图4b引起可压缩的介质的压力的进一步升高。
图4d示出射流模块50的示意俯视图和在第四时间点在射流模块50中的液位。在第三时间点和第四时间点之间，对射流模块50所加载的旋转频率从第一旋转频率f1降低到第二旋转频率f2，这引起可压缩的介质膨胀，由此将在测量室601至60n(n＝2)中存在的液体经由流体出口通道721至72n(n＝2)从测量室601至60n(n＝2)中驱动排出，而之前到达压缩室661至66n(n＝2)中的液体保留在压缩室661至66n(n＝2)中。
图4e示出射流模块50的示意俯视图和在第五时间点在射流模块50中的液位。在第五时间点，射流模块50还加载有第二旋转频率f2，由此可压缩的介质继续膨胀，使得将在测量室601至60n(n＝2)中存在的液体经由流体出口通道721至72n(n＝2)(近似)完全地从测量室601至60n(n＝2)中驱动排出。
图4f示出射流模块50的示意俯视图和在第六时间点在射流模块50中的液位。在第六时间点，射流模块50还加载有第二旋转频率f2。受保留在压缩室661至66n(n＝2)中的液体影响，可压缩的介质继续膨胀，使得能够将液体经由流体出口通道721至72n(n＝2)不仅(近似)完全地从测量室601至60n(n＝2)中驱动排出，而且甚至(只要相应地设计流体出口通道721至72n(n＝2)的长度)(近似)完全地驱动到于流体出口通道721至72n(n＝2)连接在下游的室中。
换言之，通过保留在压缩室661至66n(n＝2)中的液体体积能够通过可压缩的介质的膨胀将在测量室601至60n(n＝2)中计量的液体体积例如(近似)完全地驱动到连接在下游的室中，所述室与流体出口通道721至72n(n＝2)连接。
由此，射流模块50，能够如在图4a至4f中示出那样，在离心分离下被填充(参见图4a)。在第一液体体积流入测量室601中60n(n＝2)中之后，压缩可压缩的介质的气密包围的体积V(例如空气体积)(参见图4b)。多余的液体从测量室601至60n(n＝2)经由流体溢流部681至68n(n＝2)流入压缩室(例如收集腔室)661至66n(n＝2)中(参见图4c)。在减小旋转频率(转速)的情况下，将可压缩的介质(例如被包围的空气)减压并且将液体通过流体出口通道721至72n(n＝2)进一步连接到后续的室中(参见图4d和4e)。由于保留在压缩室661至66n(n＝2)中的液体，在第五时间点还存在压缩室661至66n(n＝2)中的过压。这引起，在流体出口通道721至72n(n＝2)中保留的液体体积本身能够运输到随后的室(或腔室)中。
图5示出根据本发明的一个实施例的射流模块100的局部的示意俯视图。在图5中示出的射流模块50具有：八个测量室601至60n(n＝8)，所述测量室具有所属的压缩室661至66n(n＝8)；流体溢流部681至68n(n＝8)；流体入口通道701至70n(n＝8)和流体出口通道721至72n(n＝8)。
八个测量室601至60n(n＝8)划分为第一半测量室601至604和第二半测量室605至608，其中第一半测量室601至604比第二半测量室605至608径向更靠内地设置。
第一半测量室601至604的流体入口通道701至704经由第一分配通道801和第一径向伸展的通道821与射流模块50的第一入口区域841连接，而第二半测量室605至608的流体入口通道705至708经由第二分配通道802和径向伸展的第二通道822与射流模块50的第二入口区域842连接。
第一半测量室601至604的流体入口通道701至704和第二半测量室605至608的流体入口通道705至708分别成对地与(下游连接的)室861至864连接。
详细地，第一流体出口通道721和第五流体出口通道725与第一(下游连接的)室861连接，而第二流体出口通道722和第六流体出口通道726与第二(下游连接的)室862连接，而第三流体出口通道723和第七流体出口通道727与第三(下游连接的)室863连接，而第四流体出口通道724和第八流体出口通道728与第四(下游连接的)室864连接。
例如，射流模块50用于通过下述方式混合液体：即将第一液体输入第一入口区域841中并且将第二液体输入第二入口区域842中，使得在降低旋转频率和可压缩的介质的与此结合的膨胀的情况下，将第一液体的等份和第二液体的等份分别离心地驱动到(下游连接的)室861至864中。
在下文中，在图5中示出的射流模块50的工作方式根据图6a至6e详细阐述，所述图6a至6e示出在五个不同的时间点在射流模块50中的液位。
图6a示出射流模块50的部分局部的示意俯视图和在第一时间点在射流模块50中的液位。在第一时间点，射流模块50加载有第一旋转频率f1(例如f1＝90Hz)。
图6b示出射流模块50的部分局部的示意俯视图和在第二时间点在射流模块50中的液位。在第二时间点，射流模块50还加载有第一旋转频率f1，由此液体离心地经由流体入口通道701至704驱动到测量室601至604中，这引起在图4b中示出的液位。
图6c示出射流模块50的部分局部的示意俯视图和在第三时间点在射流模块50中的液位。在第三时间点，射流模块50还加载有第一旋转频率f1，由此液体还离心地经由流体入口通道701至704驱动到测量室601至604中，使得在第三时间点液体已经经由流体溢流部681至684从测量室601至604到达压缩室661至664中。
图6d示出射流模块50的部分局部的示意俯视图和在第四时间点在射流模块50中的液位。在第三时间点和第四时间点之间，对射流模块50所加载的旋转频率从第一旋转频率f1(例如f1＝90Hz)降低到第二旋转频率f2(例如f2＝15Hz)，这引起可压缩的介质膨胀，由此在测量室601至604中存在的液体经由流体出口通道721至724从测量室601至604中驱动排出，而之前到达压缩室661至664中的液体保留在压缩室661至664中。
图6e示出射流模块50的部分局部的示意俯视图和在第五时间点在射流模块60中的液位。在第五时间点，射流模块50还加载有第二旋转频率f2，由此可压缩的介质膨胀至，使得在测量室601至60n(n＝2)中存在的液体经由流体出口通道721至724(近似)完全地从测量室601至604中排出。
换言之，图6a至6d示出等分过程的示例的流程。第一液体在例如90Hz的高的旋转频率(离心分离)的情况下从入口区域841穿过径向向外引导的通道821经由分配通道801到达具有大约5μl体积的四个测量室601至604中。
在此，至测量室601至604的流体入口通道701至704能够构成为，使得所述流体入口通道安置在测量室601至604的上端部处(不是强制必需的)。因此，通过流入的液体的第一部分气密密封流体出口通道721至724。因此，进一步流入的液体随后(至少部分地)压缩在压缩室(压力室)661至664中的包围的可压缩的介质(例如气体体积)(参见图6b)。
现在液体在入口区域841完全被排空之前的期间再流入。在此，在每个测量室601至604上连接压缩室(压力室)661至664，在所述压缩室中包围限定的体积的可压缩的介质(例如空气体积)。多余的液体在入口区域841被排空(不是强制必需的)之前的期间流入各个压缩室(压力室)661至664的流出区域中。现在，设定在离心力和气动的反压力之间的平衡。
如果减小转动频率，那么在压缩室(压力室206)中的包围的可压缩的介质(例如空气体积)在较小的离心力压力下膨胀。由此，在径向伸展的通道821中和在例如能够构成为虹吸管的流体出口通道721至724中的液柱再次升高。从特定的填充高度起，液位超过虹吸管721至724的顶点并且将液体继续运输。现在，通过离心力和过压将液体从测量室601至604中完全地转移到室861至864中。
由于流体入口通道(填充通道)701至704安置在测量室601至604的上端部处，液体保留在流体入口通道701至704中并且不分配到测量室601至604上。
因此，如果流体入口通道701至704和流体出口通道721至724与测量室601至604相比更小，那么等分过程的准确性变得尤其高。测量准确性例如通过下述方式产生，即不同的初始条件、例如输入体积、制造公差等引起计量步骤期间的液位中的区别。由此，计量准确性直接与流体入口通道701至704的尺寸以及流体出口通道721至724的尺寸相关联。在此，较小的尺寸产生更准确的计量。
在排空测量室(测量腔室)601至604期间得到其他的材料误差。因为在测量室601至604之间能够存在压差，所以能够引起测量室601至604之间的液体交换。为了最小化，一方面，流体出口通道(例如虹吸管)721至724能够具有比流体入口通道701至704的阻力的总和小很多的流体阻力，并且另一方面，流体入口通道(填充通道)701至704能够安置在测量室601至604的径向靠内的点上。由此，测量室601至604至少在排空的一定时间期间不流体连通。因此，在所述时间期间，可能的压力差不产生附加的误差。
上文所描述的等分设计方案(径向靠内的等分)能够通过较小的变化也用于液体的从径向外部到径向更靠内的等分(径向靠外的等分)。在此，虹吸管721至724能够通过向内引导的流体出口通道725至728替换(参见图5)。在此，每个测量室(等分室)601至604的液体的输入体积能够设计为，使得(实际上)在测量室601至604中的总液体和在流体出口通道725至728中的所有液体都转移到随后的、进一步位于内部的室861至864中。
通过两个上文所描述的等分设计方案(径向靠内的等分和径向靠外的等分)能够建立等分设计方案，即在流体位置上等分两个液体。总结构于是例如能够视作为：第一等分结构(第一半测量室601至604)的各一个等份和(第二半测量室605至608)的各一个等份转移到共同的室(腔室)861至864中。随后的(腔室)861至864能够是混合室861至864。在此，可能地，能够使用围绕流体结构的旋转轴线的完整的范围。
其中所提出的等分设计在通常的情况下也适合于等分在多层结构化的盘上。盘在此能够设计为，使得为了填充将液体引导经由流体位置A并且在此可能地能够引导经过交叉的通道。室现在经由在流体层B上的通道被排空。所述通道不仅能够是虹吸管(例如721至724)，而且能够是例如径向向内引导的其他通道(例如725至728)。否则，等分过程如关于径向靠内的等分所描述那样进行。这种情况例如当径向靠内的液体的等份的数量高(>10)进而不再能够位置空间有效地引入并排设置的虹吸管结构(721至724)时出现。此外，一旦将多于两种液体等分到室(腔室)861至864中，这种实施方案是有利的。在此，流体连接能够在测量室601至608本身中实现，或者在为此额外设置的流体穿口中实现。在此，每个测量室601至608能够设有自身的流体穿口，或者多个测量室601至608一起能够具有一个流体穿口。
本发明的实施例实现两种液体在射流位置上的时间相同的、并行的等分。在此，体积的测量或计量在高压下进行，由此毛细管力具有小的影响。此外，实施例实现潜在高的准确性，因为液体的计量在高的转动频率下进行。此外，实施例不需要清晰的边沿。
与已知的等分方法相反，在实施例中，计量步骤在“高“的旋转频率(转动频率)下执行，并且然后继续转发在小的旋转频率(转动频率)下。与已知的射流结构相反，在此所描述的射流结构也在强的过渡填充(>测量出的体积的50％)的情况下还正常工作。与已知的等分设计方案相反，在此所描述的等分设计方案允许在一个流体位置上等分和连接两种液体。与已知的射流结构相反，在这里所描述的射流结构中，液体能够从外部输送给测量室，并且此外，然后能够再进一步加工液体。与已知的射流结构相反，至少两个等份能够具有与计量室(直接或经由通道)连接的废物腔室，这例如能够用于通过读取废物腔室中的料位进行每个单个等份的个体的质量控制。与已知的射流结构相反，在这里所描述的射流结构中,测量室通过流体阻力彼此分离，所述流体阻力比用于继续转发等份的通道的流体阻力更高。
其他实施例实现一种流体结构，所述流体结构具有：带有高的流体阻力的流体入口通道(流体入口)；带有低的流体阻力的流体出口通道(流体出口)；测量室和压缩室(压力室)，所述压力室通过流体溢流部(流体通道)分离。流体结构在此设计为，使得在填充流体结构时包围可压缩的介质(例如空气体积)，并且输入比测量室所包含的体积更多液体，由此多余的液体通过流体溢流部流入压缩室(压力室)中并且保留在那里，其中在减小旋转频率(转动频率)时，现在将限定量的液体引导穿过流体出口通道(出口)。
其他实施例实现用于等分多个支流的方法和射流结构，其中计量步骤以“高的”旋转频率(转动频率)执行，并且液体的进行引导在低的转动频率下进行。在此，流体结构能够构成为，使得在填充测量室时，可压缩的介质(例如空气)在压缩室中压缩。此外，射流结构能够构成为，使得测量室的流体入口具有比测量室的流体出口更高的流体阻力。此外，射流结构能够构成为，使得至少两个等份具有与测量室(直接或经由通道)连接的废物腔室。此外，射流结构能够构成为，使得在确定体积的测量步骤中弯液面仅位于如下通道中，所述通道与测量室相比是小的。此外，射流结构能够构成为，使得确定体积的测量室在此被填充至超过50％(70％、90％、完整填充)。此外，射流结构能够构成为，使得在排空期间，在可压缩的介质和液体之间的界面(例如空气水界面)径向向内移动。此外，射流结构能够构成为，使得至少一个测量室从径向更靠内被填充并且径向更靠外被排空。
图7示出射流模块100的局部的示意俯视图。射流模块100包括：流体入口通道102；至少一个测量室1041至104i，其具有流体入口1061至106i和流体出口1081至108i；至少一个流体阻力元件1101至110i；和溢流部112，其中流体入口通道102与至少一个测量室1041至104i经由流体入口1061至106i并且与溢流部112连接，并且其中至少一个流体阻力元件1101至110i与至少一个测量室1041至104i经由流体出口1081至108i连接。射流模块100构成为，使得在射流模块围绕旋转中心114旋转和由此引起离心压力时将液体离心地经由流体入口通道102驱动到至少一个测量室1041至104i中，其中至少一个流体阻力元件1101至110i具有如下流体阻力，所述流体阻力大于流体入口通道102的流体阻力并且大于流体入口1041至104i的流体阻力，使得比从至少一个测量室1041至104i经由至少一个流体阻力元件1101至110i到达的更多的液体被驱动到至少一个测量室1041至104i中，以至于至少一个测量室1041至104i被填充并且多余的液体到达溢流部112中。射流模块100还能够构成为，使得在提高旋转频率(例如至少为2倍(或3、4、5、7、10倍))和由此引起提高离心压力时，将在至少一个测量室1041至104i中存在的液体比在提高旋转频率之前更快地经由至少一个可变的流体阻力元件1101至110i从测量室1041至104i驱动排出。
要指出的是，不必提高旋转频率以便将在至少一个测量室1041至104i中存在的液体离心地从其中驱动排出。通过提高旋转频率，提高离心压力，使得在至少一个测量室1041至104i中存在的液体能够更快地从其中驱动排出。
此外，射流模块100能够具有入口区域116，所述入口区域与流体入口通道102连接。
流体入口通道102的第一部段102a能够与入口区域116连接并且从径向更靠内向径向更靠外延伸。流体入口通道102的第二部段102b能够横向地伸展(即具有与旋转中心114均匀的径向间距)，至少一个测量室1041至104i能够与所述第二部段连接。流体入口通道102的第三部段102c能够从径向更靠内向径向更靠外伸展并且与溢流部112连接。
此外，射流模块100能够具有至少一个另外的室1181至1184，所述至少一个另外的室与至少一个可变的流体阻力元件1101至110i的输出端连接，其中至少一个测量室1041至104i与至少一个可变的流体阻力元件1101至110i经由至少一个可变的流体阻力元件1101至110i的输入端连接。
换言之，图7示出射流结构100(计量结构或等分结构)，其具有入口区域116、填充和溢流通道102、测量室1041至104i、阀1101至110i和溢流部112，其中阀1101至110i不完全地封闭，而是连续地由液体穿流。
在此，阀1101至110i的流阻高至，使得在第一旋转频率f1下，液体与继续引导到后续室1181至118i中相比，快得非常多地填充测量室1041至104i，并且将多余的液体从入口区域116经由溢流通道102流出到溢流区域112中，其中所述后续室连接在阀1101至110i下游。典型地，液体分配的过程与继续引导液体相比至少是10倍快(更好的是100倍快)。由此确保计量的体积准确性，而不需要阀1101至110i，所述阀完全地阻止在填充过程期间的液体的流动。
尽管结合设备描述一些方面，不言而喻，这些方面也是相应的方法的描述，以至于设备的组件或模块也能够理解为相应的方法步骤或理解为方法步骤的特征。对此类似地，结合方法步骤或作为方法步骤描述的方面也是相应的设备的相应的模块或细节或特征的描述。方法步骤中的一些或所有方法步骤能够通过硬件设备(或利用硬件设备)，例如微处理器、可编程的计算机或电子电路实现。在一些实施例中，能够通过这种设备实施一些或多个最重要的方法步骤。
上文所描述的实施例仅是本发明的原理的说明。不言而喻，在此所描述的装置和细节的修改和变型是对于其他本领域技术人员是显而易见的。因此有意的是：本发明仅受所附的权利要求的保护范围限定并且不通过根据实施例的阐述和说明在此表示出的特定的细节来限定。

Claims (25)

1.一种射流模块(50)，其具有下述特征：
第一测量室(601)和第二测量室(602)；
第一流体入口通道(701)，所述第一流体入口通道与所述第一测量室(601)连接，和第二流体入口通道(702)，所述第二流体入口通道与所述第二测量室(602)连接；和
第一流体出口通道(721)，所述第一流体出口通道与所述第一测量室(601)连接，和第二流体出口通道(722)，所述第二流体出口通道与所述第二测量室(602)连接；
其中所述射流模块(50)构成为，使得在所述射流模块(50)围绕旋转中心(52)旋转时将液体离心地经由所述第一流体入口通道(701)驱动到所述第一测量室(601)中以及经由所述第二流体入口通道(702)驱动到所述第二测量室(602)中，使得通过驱动到所述第一测量室(601)中的液体和驱动到所述第二测量室(602)中的液体来压缩之前在所述第一测量室(601)中和在所述第二测量室(602)中存在的可压缩的介质；
其中所述射流模块(50)构成为，使得在减小旋转频率和所述可压缩的介质的由此引起的膨胀的情况下，将在所述第一测量室(601)中存在的液体的大部分经由所述第一流体出口通道(721)从所述第一测量室(601)中驱动排出以及将在所述第二测量室(602)中存在的液体的大部分经由所述第二流体出口通道(722)从所述第二测量室(602)中驱动排出。
2.根据权利要求1所述的射流模块(50)，其中所述射流模块还具有第一压缩室(661)和第二压缩室(662)，其中所述第一压缩室(661)和所述第一测量室(601)经由第一流体溢流口(681)彼此连接，并且其中所述第二压缩室(662)和所述第二测量室(602)经由第二流体溢流口(682)彼此连接；
其中所述射流模块(50)构成为，使得在所述射流模块(50)围绕所述旋转中心(52)旋转时将所述液体离心地经由所述第一流体入口通道(701)驱动到所述第一测量室(601)中以及经由所述第二流体入口通道(702)驱动到所述第二测量室(602)中，直至液体经由所述第一流体溢流口(681)从所述第一测量室(601)到达所述第一压缩室(661)的如下部段中，在所述部段中该液体与在所述第一测量室(601)中存在的液体流体地分离，以及经由所述第二流体溢流口(682)从所述第二测量室(602)到达所述第二压缩室(662)的如下部段中，在所述部段中该液体与在所述第二测量室(602)中存在的液体流体地分离，并且直至之前在所述第一测量室(601)中、在所述第一压缩室(661)和所述第一流体溢流口(681)中存在的可压缩的介质的通过驱动到所述第一测量室(601)中的液体引起的压缩和之前在所述第二测量室(602)中、在所述第二压缩室(662)和所述第二流体溢流口(682)中存在的可压缩的介质的通过驱动到所述第二测量室(602)中的液体引起的压缩达到以下程度：使得在减小旋转频率和所述可压缩的介质的由此引起的膨胀的情况下，将在所述第一测量室(601)中存在的液体的大部分经由所述第一流体出口通道(721)从所述第一测量室(601)中驱动排出以及将在所述第二测量室(602)中存在的液体的大部分经由所述第二流体出口通道(722)从所述第二测量室(602)中驱动排出；并且
其中所述射流模块(50)构成为，使得在减小旋转频率和所述可压缩的介质的由此引起的膨胀的情况下，将在所述第一测量室(601)中存在的液体的大部分经由所述第一流体出口通道(721)从测量室(601)中驱动排出，以及将在所述第二测量室(602)中存在的液体的大部分经由所述第二流体出口通道(722)从所述第二测量室(602)中驱动排出。
3.根据权利要求1或2所述的射流模块(50)，其中所述第一流体入口通道(701)的和所述第二流体入口通道(702)的流体阻力大于所述第一流体出口通道(721)的和所述第二流体出口通道(722)的流体阻力。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的射流模块(50)，其中所述第一流体入口通道(701)的和所述第二流体入口通道(702)的对角线或直径至少比所述第一测量室(601)的和所述第二测量室(602)的对角线或直径小五分之一，和/或其中所述第一流体出口通道(721)的和所述第二流体出口通道(722)的直径至少比所述第一测量室(601)的和所述第二测量室(602)的对角线或直径小五分之一。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的射流模块(50)，其中所述射流模块(50)构成为，使得在所述射流模块(50)围绕所述旋转中心(52)旋转时离心地驱动到所述第一测量室(601)中的液体包含在所述第一测量室(601)、所述第一压缩室(661)和所述第一流体溢流口(681)中存在的可压缩的介质，并且，离心地驱动到所述第二测量室(602)中的液体包含在所述第二测量室(602)、所述第二压缩室(662)和所述第二流体溢流口(682)中存在的可压缩的介质。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的射流模块(50)，其中所述射流模块(50)构成为，使得在所述射流模块(50)围绕所述旋转中心(52)旋转时，将比所述第一测量室(601)和所述第二测量室(602)所能够容纳的更多的液体离心地驱动到所述第一测量室(601)和所述第二测量室(602)中，使得液体经由所述第一流体溢流口(681)从所述第一测量室(601)到达所述第一压缩室(661)中以及经由所述第二流体溢流口(682)从所述第二测量室(602)到达所述第二压缩室(662)中。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的射流模块(50)，其中所述射流模块(50)构成为，使得在减小旋转频率和所述可压缩的介质的由此引起的膨胀的情况下，在直至所述可压缩的介质的多余的体积份额的至少一部分经由所述第一流体出口通道(721)离开所述第一测量室(601)以及经由所述第二流体出口通道(722)离开所述第二测量室(602)期间，将在所述第一测量室(601)中存在的液体经由所述第一流体出口通道(721)从所述第一测量室(601)中驱动排出，以及将在所述第二测量室(602)中存在的液体经由所述第二流体出口通道(722)从所述第二测量室(602)中驱动排出。
8.根据权利要求2至7中任一项所述的射流模块(50)，其中所述射流模块(50)构成为，使得在减小所述旋转频率的情况下，到达所述第一压缩室(661)中的液体保留在所述第一压缩室(661)中，以及到达所述第二压缩室(662)中的液体保留在所述第二压缩室(662)中。
9.根据权利要求8所述的射流模块(50)，其中所述射流模块(50)构成为，使得在减小所述旋转频率的情况下，到达所述第一压缩室(661)中的液体保留在所述第一压缩室(661)中，以及到达所述第二压缩室(662)中的液体保留在所述第二压缩室(662)中，以至于在减小所述旋转频率和所述可压缩的介质的由此引起的膨胀的情况下，在直至所述可压缩的介质的多余的体积份额的至少一部分经由所述第一流体出口通道(721)离开所述第一测量室(601)以及经由所述第二流体出口通道(722)离开所述第二测量室(602)期间，将在所述第一测量室(601)中存在的液体经由所述第一流体出口通道(721)从所述第一测量室(601)中驱动排出以及将在所述第二测量室(602)中存在的液体经由所述第二流体出口通道(722)从所述第二测量室(602)中驱动排出。
10.根据权利要求8或9所述的射流模块(50)，其中所述第一流体入口通道和第二流体入口通道(701；702)和所述第一流体出口通道和第二流体出口通道(721；722)构成为，使得在所述可压缩的介质膨胀的情况下，由在所述第一压缩室和第二压缩室(661；662)中保留的液体引起的所述可压缩的介质的多余的体积份额的至少70％经由所述第一流体出口通道(721)离开所述第一测量室(601)以及经由所述第二流体出口通道(722)离开所述第二测量室(602)。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的射流模块(50)，其中所述射流模块(50)构成为，使得在减小所述旋转频率的情况下，到达所述第一压缩室(661)中的液体保留在所述第一压缩室(661)中以及到达所述第二压缩室(662)中的液体保留在所述第二压缩室(662)中，以至于在减小所述旋转频率和所述可压缩的介质的由此引起的膨胀的情况下，将在所述第一测量室(601)中存在的液体经由所述第一流体出口通道(721)驱动到与所述第一流体出口通道(721)连接的第一室(861)中以及将在所述第二测量室(602)中存在的液体经由所述第二流体出口通道(722)驱动到与所述第二流体出口通道(722)连接的第二室(862)中。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的射流模块(50)，其中所述第一测量室(601)和所述第二测量室(602)构成用于分别计量所述液体的体积。
13.根据权利要求2至11中任一项所述的射流模块(50)，其中所述测量室(601)和所述第二测量室(602)构成用于分别计量所述液体的体积，其中所述第一流体溢流口(681)限定通过所述第一测量室(601)计量的体积，以及所述第二流体溢流口(682)限定通过所述第二测量室(602)计量的体积。
14.根据权利要求2至13中任一项所述的射流模块(50)，其中所述第一测量室(601)具有第一流体入口(621)和第一流体出口(641)，以及所述第二测量室(602)具有第二流体入口(622)和第二流体出口(642)，其中所述第一流体入口(621)和所述第二流体入口(622)比所述第一流体出口(641)和所述第二流体出口(642)径向更靠内地设置，其中所述第一流体入口通道(701)与所述第一测量室(601)经由所述第一流体入口(621)连接，其中所述第二流体入口通道(702)与所述第二测量室(602)经由所述第二流体入口(621)连接，其中所述第一流体出口通道(721)与所述第一测量室(601)经由所述第一流体出口(641)连接，并且其中所述第二流体出口通道(722)与所述第二测量室(602)经由所述第二流体出口(642)连接。
15.根据权利要求14所述的射流模块(50)，其中所述第一流体出口(641)径向地设置在所述第一测量室(601)的外端部上，以及所述第二流体出口(642)径向地设置在所述第二测量室(602)的外端部上，和/或其中所述第一流体入口(621)径向地设置在所述第一测量室(601)的内端部上，以及所述第二流体入口(622)径向地设置在所述第二测量室(602)的内端部上。
16.根据权利要求1至13中任一项所述的射流模块(50)，其中所述第一测量室(601)具有组合的流体入口/流体出口(621；641)，以及所述第二测量室(602)具有组合的第二流体入口/流体出口(622；642)，其中所述第一流体入口通道(701)和所述第一流体出口通道(721)经由组合的第一流体入口/流体出口(621；641)与所述第一测量室(601)连接，并且其中所述第二流体入口通道(702)和所述第二流体出口通道(722)经由所述组合的第二流体入口/流体出口(622；642)与所述第二测量室(602)连接。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的射流模块(50)，其中所述第一流体出口通道(721)和所述第二流体出口通道(722)分别具有虹吸管。
18.根据权利要求1至17中任一项所述的射流模块(50)，其中所述第一流体出口通道(721)和所述第二流体出口通道(722)的流体阻力分别比所述第一流体入口通道(701)和所述第二流体入口通道(722)的流体阻力的总和更小。
19.根据权利要求1至18中任一项所述的射流模块(50)，其中所述射流模块(50)具有流体分配通道(80)，其中所述第一流体入口通道(701)和所述第二流体入口通道(702)与所述流体分配通道(80)连接，其中所述第一流体入口通道(701)和所述第二流体入口通道(702)分别具有比所述流体分配通道(80)更高的流体阻力。
20.根据权利要求19所述的射流模块(50)，其中所述射流模块(50)具有流体入口(84)，所述流体入口经由流体通道(82)与所述流体分配通道(80)连接，其中所述流体通道(82)具有比所述流体分配通道(80)更高的流体阻力。
21.根据权利要求1至18中任一项所述的射流模块(50)，其中所述射流模块(50)构成为，使得在所述射流模块(50)围绕所述旋转中心(52)旋转时，将第一液体驱动到所述第一测量室(601)中，以及将第二流体驱动到所述第二测量室(602)中，其中所述第一流体出口通道(721)和所述第二流体出口通道(722)与混合室(861:86n)连接。
22.根据权利要求21所述的射流模块(50)，其中所述第一测量室(601)和所述第一压缩室(661)比所述第二测量室(602)和所述第二压缩室(662:66n)径向更靠内地设置。
23.一种用于等分液体的设备(8)，其具有下述特征：
根据权利要求1至22中任一项所述的射流模块(50)；和
驱动器(20)；
其中所述驱动器(20)设计为，用于在第一阶段中对所述射流模块(50)加载下述旋转频率，所述旋转频率使得将液体离心地经由所述第一流体入口通道(701)驱动到所述第一测量室(601)中以及经由所述第二流体入口通道(702)驱动到所述第二测量室(602)中，以至于通过驱动到所述第一测量室(601)中的液体和驱动到所述第二测量室(602)中的液体来压缩之前在所述第一测量室(601)中和在所述第二测量室(602)中存在的可压缩的介质；并且
其中所述驱动器(20)设计为，用于在第二阶段中降低对所述射流模块(50)加载的所述旋转频率，使得通过减小所述旋转频率和所述可压缩的介质的由此引起膨胀的方式，将在所述第一测量室(601)中存在的液体的大部分经由所述第一流体出口通道(721)从所述第一测量室(601)中驱动排出，以及将在所述第二测量室(602)中存在的液体的大部分经由所述第二流体出口通道(722)从所述第二测量室(602)中驱动排出。
24.一种用于借助于根据权利要求1至22中任一项所述的射流模块等分液体的方法，其中所述方法包括：
对所述射流模块加载旋转频率，使得将液体离心地经由所述第一流体入口通道(701)驱动到所述第一测量室(601)中以及经由所述第二流体入口通道(702)驱动到所述第二测量室(602)中，以至于通过驱动到所述第一测量室(601)中的液体和驱动到所述第二测量室(602)中的液体来压缩之前在所述第一测量室(601)中和在所述第二测量室(602)中存在的可压缩的介质；以及
降低对所述射流模块加载的所述旋转频率，使得通过减小所述旋转频率和所述可压缩的介质的由此引起的膨胀的方式，将在所述第一测量室(601)中存在的液体的大部分经由所述第一流体出口通道(721)从所述第一测量室(601)中驱动排出，以及将在所述第二测量室(602)中存在的液体的大部分经由所述第二流体出口通道(722)从所述第二测量室(602)中驱动排出。
25.一种射流模块(50)，其具有下述特征：
测量室(60)；
压缩室(66)，其中所述压缩室(66)和所述测量室(60)经由流体溢流口(68)彼此连接；
流体入口通道(70)，所述流体入口通道与所述测量室(60)连接；和
流体出口通道(72)，所述流体出口通道与所述测量室(60)连接；
其中所述射流模块(50)构成为，使得在所述射流模块(50)围绕旋转中心(52)旋转时，将液体离心地经由所述流体入口通道驱动到所述测量室(60)中，直至液体经由流体溢流口(68)从所述测量室(60)到达所述压缩室(66)的如下部段中，在所述部段中该液体与在所述测量室(60)中存在的液体流体地分离，并且直至之前在所述测量室(60)中、在所述压缩室(66)中和在所述流体溢流口(68)中存在的可压缩的介质的通过驱动到所述测量室(60)中的液体引起的压缩达到以下程度：使得在减小旋转频率和所述可压缩的介质的由此引起的膨胀的情况下，将在所述测量室(60)中存在的液体的大部分经由所述流体出口通道(72)从所述测量室(60)中驱动排出；以及
其中所述射流模块(50)构成为，使得在减小旋转频率和所述可压缩的介质的由此引起的膨胀的情况下，将在所述测量室(60)中存在的液体的大部分经由所述流体出口通道(72)从所述测量室(60)中驱动排出。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108444760A (zh) * 2018-05-11 2018-08-24 石家庄禾柏生物技术股份有限公司 一种定量式试剂采集光盘
CN112770842A (zh) * 2018-08-02 2021-05-07 哈恩席卡德应用研究协会 用于引导液体通过多孔介质的设备和方法

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6100234B2 (ja) 2011-03-28 2017-03-22 バイオサーフィット、 ソシエダッド アノニマ 液体のスイッチング、ドーシングおよびポンピング
DE102012202775B4 (de) * 2012-02-23 2016-08-25 Hahn-Schickard-Gesellschaft für angewandte Forschung e.V. Fluidikmodul, vorrichtung und verfahren zum pumpen einer flüssigkeit
US10933415B2 (en) * 2015-09-15 2021-03-02 Phc Holdings Corporation Analysis container
US10661276B2 (en) 2015-12-16 2020-05-26 Biosurfit, S.A. Method for handling liquid using centrifugal force
EP3468716B1 (en) 2016-06-09 2021-01-06 Biosurfit, S.A. Liquid handling device for rotationally driving liquid flow
US9909975B1 (en) 2016-10-07 2018-03-06 Biosurfit, S.A. Device for rotation about an axis of rotation to drive liquid flow within the device comprising a first element, a second element and the radially outer wall of a cavity define a detection chamber
US10639635B2 (en) 2016-10-07 2020-05-05 Biosurfit, SA Device and method for handling liquid
DE102017204002B4 (de) 2017-03-10 2019-05-23 Hahn-Schickard-Gesellschaft für angewandte Forschung e.V. Zentrifugo-pneumatisches schalten von flüssigkeit
WO2018200896A1 (en) * 2017-04-28 2018-11-01 Neofluidics, Llc Fluidic devices with reaction wells and uses thereof
CA3072328A1 (en) 2017-08-09 2019-02-14 Neofluidics, Llc Devices and methods for bioassay
EP3668648A4 (en) * 2017-08-14 2021-05-05 Kimantech, L.L.C. LIQUID DISTRIBUTION DEVICE
US11305279B2 (en) 2017-11-10 2022-04-19 Neofluidics, Llc Integrated fluidic circuit and device for droplet manipulation and methods thereof
CA3158313A1 (en) 2018-10-26 2020-04-30 Unchained Labs Fluidic devices with reaction wells and constriction channels and uses thereof
CN109884330B (zh) * 2019-04-11 2024-03-26 石家庄禾柏生物技术股份有限公司 向碟片轴心方向输送液体的装置
CN109932523A (zh) * 2019-04-11 2019-06-25 石家庄禾柏生物技术股份有限公司 一种基于离心力的液体定量转移装置
CN109946469B (zh) * 2019-04-11 2024-03-26 石家庄禾柏生物技术股份有限公司 一种向碟片中心方向输送液体的装置
DE102019007512A1 (de) * 2019-10-29 2021-04-29 Lilian Labs GmbH Mikrofluidische Vorrichtung zur Aufnahme von Flüssigkeiten und zugehöriges Verfahren
CN112892619B (zh) * 2019-12-04 2022-07-15 香港城市大学深圳研究院 弧形边缘截面的pdms母模、微流控阀和芯片及其制备
DE102022203875B3 (de) * 2022-04-20 2023-06-15 Hahn-Schickard-Gesellschaft für angewandte Forschung e.V. Handhabung zweier flüssigkeitsvolumina
DE102023202639A1 (de) 2023-03-23 2024-09-26 Hahn-Schickard-Gesellschaft für angewandte Forschung e.V. Fluidikmodul, Fluidhandhabungsvorrichtung und Verfahren mit vorübergehendem Druckausgleich in einer Pneumatikkammer

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5409665A (en) * 1993-09-01 1995-04-25 Abaxis, Inc. Simultaneous cuvette filling with means to isolate cuvettes
US6632399B1 (en) * 1998-05-22 2003-10-14 Tecan Trading Ag Devices and methods for using centripetal acceleration to drive fluid movement in a microfluidics system for performing biological fluid assays
WO2004113871A2 (en) * 2003-06-19 2004-12-29 Nagaoka & Co., Ltd. Fluidic circuits for sample preparation including bio-discs and methods relating thereto
CN101073003A (zh) * 2004-12-08 2007-11-14 松下电器产业株式会社 生物样品分析用板
CN101455949A (zh) * 2007-12-13 2009-06-17 霍夫曼-拉罗奇有限公司 用于使液体与试剂充分混合的微流控元件
WO2013124258A1 (en) * 2012-02-23 2013-08-29 Hahn-Schickard-Gesellschaft für angewandte Forschung e.V. Fluidics module, device and method for pumping a liquid

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008083017A (ja) * 2006-09-26 2008-04-10 Taiyo Yuden Co Ltd 液体試料の流路を有する分析用媒体及び液体試料を流動させる方法
KR100858091B1 (ko) * 2007-04-24 2008-09-10 삼성전자주식회사 시료 분배 구조를 갖는 원심력 기반의 미세유동장치 및이를 포함하는 미세유동시스템
DE102008003979B3 (de) 2008-01-11 2009-06-10 Hahn-Schickard-Gesellschaft für angewandte Forschung e.V. Fluidikvorrichtung, Fluidikmodul und Verfahren zum Handhaben einer Flüssigkeit
US7854893B2 (en) * 2008-03-28 2010-12-21 Panasonic Corporation Analysis device and an analysis apparatus using the analysis device
JP5376427B2 (ja) * 2008-07-17 2013-12-25 パナソニック株式会社 分析用デバイス
DE102009050979B4 (de) * 2009-10-28 2011-09-22 Hahn-Schickard-Gesellschaft für angewandte Forschung e.V. Vorrichtung und Verfahren zum Steuern eines Flüssigkeitsflusses und Vorrichtung zum Verschließen eines Entlüftungskanals
DE202011108189U1 (de) * 2011-06-08 2011-12-13 Albert-Ludwigs-Universität Freiburg Vorrichtung und Fluidikmodul zum Erzeugen einer Verdünnungsreihe
DE102011083920B4 (de) * 2011-09-30 2018-07-19 Albert-Ludwigs-Universität Freiburg Verfahren und vorrichtung zum erzeugen von fluidisch voneinander separierten teilvolumina einer flüssigkeit
DE102013203293B4 (de) * 2013-02-27 2016-01-21 Hahn-Schickard-Gesellschaft für angewandte Forschung e.V. Vorrichtung und Verfahren zum Leiten einer Flüssigkeit durch einen ersten oder zweiten Auslasskanal
DE102013218978B3 (de) * 2013-09-20 2014-11-06 Hahn-Schickard-Gesellschaft für angewandte Forschung e.V. Vorrichtung und Verfahren, die Rückschlüsse über die Viskosität einer Probe ermöglichen

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5409665A (en) * 1993-09-01 1995-04-25 Abaxis, Inc. Simultaneous cuvette filling with means to isolate cuvettes
US6632399B1 (en) * 1998-05-22 2003-10-14 Tecan Trading Ag Devices and methods for using centripetal acceleration to drive fluid movement in a microfluidics system for performing biological fluid assays
WO2004113871A2 (en) * 2003-06-19 2004-12-29 Nagaoka & Co., Ltd. Fluidic circuits for sample preparation including bio-discs and methods relating thereto
CN101073003A (zh) * 2004-12-08 2007-11-14 松下电器产业株式会社 生物样品分析用板
CN101455949A (zh) * 2007-12-13 2009-06-17 霍夫曼-拉罗奇有限公司 用于使液体与试剂充分混合的微流控元件
WO2013124258A1 (en) * 2012-02-23 2013-08-29 Hahn-Schickard-Gesellschaft für angewandte Forschung e.V. Fluidics module, device and method for pumping a liquid

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108444760A (zh) * 2018-05-11 2018-08-24 石家庄禾柏生物技术股份有限公司 一种定量式试剂采集光盘
CN112770842A (zh) * 2018-08-02 2021-05-07 哈恩席卡德应用研究协会 用于引导液体通过多孔介质的设备和方法
CN112770842B (zh) * 2018-08-02 2022-10-25 哈恩席卡德应用研究协会 用于引导液体通过多孔介质的设备和方法

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