CN108855269A - 一种离心微流控盘片的旋转控制平台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种离心微流控盘片的旋转控制平台，包括平台控制模块、连接模块、离心转盘模块；平台控制模块包括底座、驱动电机、左右旋钮，驱动电机位于底座内部，左右旋钮位于底座侧面；连接模块包括主轴、固定板、四个六角螺丝，主轴位于底座中心，贯穿离心转盘模块，固定板与主轴顶部连接，且通过四个六角螺丝与离心转盘模块连接；离心转盘模块包括滑动槽、四个夹持板、四个微调整架、四个锁紧装置、按钮；滑动槽呈水平和竖直方向，十字对称型分布于离心转盘上，夹持板、微调整架和锁紧装置构成加持件，按钮位于离心转盘表面。本发明可以调节盘片的转速，转向和加速度，实现盘片的平稳旋转，而且适用于不同形状大小的盘片。

Description

一种离心微流控盘片的旋转控制平台

技术领域

本发明涉及微流控盘片控制平台领域，尤其涉及到一种离心微流控盘片的旋转控制平台。

背景技术

微流控也称为微流控芯片或芯片实验室是指在一块几平方厘米的芯片上构建化学或生物实验室。这种最大限度的将实验室的大型设备转化成便携式的分析设备并最终将复杂的操作从传统实验室中解放出来的微全分析系统凭借在生物医学领域发挥的巨大作用己经被认为是二十一世纪最具潜力和应用前景的学科之一。微流控技术包含多种液流驱动手段，现在已有应用的包括泵浦式、电磁电动驱动式和离心式。所述的泵浦式和电磁电动式均可以有效地驱动和操控液流。但是，它们都共同面临着一些问题：结构繁杂，代价高昂。例如利用介电润湿效应操控液滴所需要的外加电压就需要几百伏左右，利用基本压力差的泵浦驱动则有外部结构冗杂，液流速度缓慢的缺点。在此基础上诞生的离心式微流控技术的优势在于省去了以往依靠外部驱动液流的繁杂设计，同时离心转台的各向受力均匀性支持转盘上多个微流结构的并发操作。

虽然离心力微流控技术相较于传统的微流控技术拥有着诸多优点，然而离心力微流控也受到一些自身结构的限制，比如盘片的平衡状态就强烈地取决于转台的速度，现今的离心力微流控平台只能使固定形状的盘片如光盘式进行液流驱动，不能适应各种形状的芯片，而且电机驱动不能很好地调节转速和加速度。如专利公开号GN 107843737A，专利名为全自动微流控化学发光免疫检测仪，结构自动化性较强，微流检测精度较高，但其只能够使固定大小的微流控圆盘进行液流驱动。因此设计适用于不同离心微流控盘片大小，不同转速要求，稳定可靠的微流控平台具有重要意义。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种离心微流控盘片的旋转控制平台，其目的在于可以调节盘片的转速，转向和加速度，实现盘片的平稳旋转，而且适用于不同形状大小的盘片。

为解决以上问题，本发明采用如下技术方案：

一种离心微流控盘片的旋转控制平台，包括平台控制模块、连接模块、离心转盘模块，平台控制模块和离心转盘模块通过连接模块竖直连接；所述的平台控制模块包括底座（1）、驱动电机、左旋钮（2）、右旋钮（3），驱动电机位于底座（1）内部，左旋钮（2）和右旋钮（3）位于底座（1）侧面；所述的连接模块包括主轴（4）、固定板（6）、四个六角螺丝（7），主轴（4）位于底座（1）中心，贯穿离心转盘模块，固定板（6）与主轴（4）顶部连接，且通过四个六角螺丝（7）与离心转盘模块连接；其特征在于，所述的离心转盘模块包括离心转盘（5）、滑动槽（8）、四个夹持板、四个锁紧装置、四个微调整架、按钮（21）；其中，四个夹持板分别为左夹持板（9）、右夹持板（15）、前夹持板（18）和后夹持板（12）；四个锁紧装置分别为左锁紧装置（10）、右锁紧装置（16）、前锁紧装置（19）和后锁紧装置（13）；四个微调整架分别为左微调整架（11）、右微调整架（17）、前微调整架（20）和后微调整架（14）；所述的微调整架包括螺杆（22）、连接板（23）、固定套管（24）、微分筒（25）、快速驱动棘轮（26），滑动槽（8）呈水平和竖直方向，十字对称型分布于离心转盘（5）上，以离心转盘（5）中心为原点，滑动槽（8）的水平和竖直方向分别为X轴和Y轴，以向右为X轴正方向，向上为Y轴正方向；左夹持板（9）位于X轴负方向，可沿滑动槽（8）X轴负方向滑动，左锁紧装置（10）与左夹持板（9）侧面连接，左微调整架（11）通过连接板（23）固定于左夹持板（9）的侧面，后夹持板（12）位于Y轴负方向，可沿滑动槽（8）Y轴负方向滑动，后锁紧装置（13）与后夹持板（12）侧面连接，后微调整架（14）通过连接板（23）固定于后夹持板（12）的侧面，右夹持板（15）位于X轴正方向，可沿滑动槽（8）X轴正方向滑动；右锁紧装置（16）与右夹持板（15）侧面连接，右微调整架（17）通过连接板（23）固定于右夹持板（15）的侧面，前夹持板（18）位于Y轴正方向，可沿滑动槽（8）Y轴正方向滑动，前锁紧装置（19）与前夹持板（18）侧面连接，前微调整架（20）通过连接板（23）固定于前夹持板（18）的侧面，按钮（21）位于离心转盘（5）表面，固定套管（24）套于螺杆（22）表面，微分筒（25）下端套于固定套管（24）表面，上端套于螺杆（22）表面，快速驱动棘轮（26）位于螺杆（22）上端，且与螺杆（22）上端连接。

所述的离心转盘（5）的半径为7-9cm。

所述的滑动槽（8）水平和竖直方向长度相同，且为13-15cm。

所述的按钮（21）控制左夹持板（9）与右夹持板（15）在滑动槽（8）水平方向上联动，前夹持板（18）与后夹持板（12）在滑动槽（8）垂直方向上联动。

有益效果：

1.通过四个夹持板以及微调整架的固定，能够牢牢地固定盘片在离心转盘上，使其能够平稳地旋转，不发生抖动现象。

2.通过按钮可以使四个夹持板沿滑动槽联动，可以使各种形状的盘片固定放置到离心转盘上。

3.通过底座侧面的两个旋钮可以调节盘片的转速，转向和加速度。

附图说明

下面结合附图及其实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明构造示意图；

图2是夹持件的局部放大图；

图3是微调整架结构放大图；

图4是离心转盘俯视图；

图5是实施例-圆形微流盘片放置在本发明上的状态图；

图1-5中1为底座；2为左旋钮；3为右旋钮；4为主轴；5为离心转盘；6为固定板；7为四个六角螺丝；8为滑动槽；9为左夹持板；10为左锁紧装置；11为左微调整架；12为后夹持板；13为后锁紧装置；14为后微调整架；15为右夹持板；16为右锁紧装置；17为右微调整架；18为前夹持板；19为前锁紧装置；20为前微调整架；21为按钮；22为螺杆；23为连接板；24为固定套管；25为微分筒；26为快速驱动棘轮；27为圆形微流盘片。

具体实施方式

以下结合本发明的结构和工作原理作详细说明：

图1-4中，一种离心微流控盘片的旋转控制平台，包括平台控制模块、连接模块、离心转盘模块，平台控制模块和离心转盘模块通过连接模块竖直连接；所述的平台控制模块包括底座1、驱动电机、左旋钮2、右旋钮3，驱动电机位于底座1内部，左旋钮2和右旋钮3位于底座1侧面；所述的连接模块包括主轴4、固定板6、四个六角螺丝7，主轴4位于底座1中心，贯穿离心转盘模块，固定板6与主轴4顶部连接，且通过四个六角螺丝7与离心转盘模块连接。所述的离心转盘模块包括离心转盘5、滑动槽8、四个夹持板、四个锁紧装置、四个微调整架、按钮21；其中，四个夹持板分别为左夹持板9、右夹持板15、前夹持板18和后夹持板12；四个锁紧装置分别为左锁紧装置10、右锁紧装置16、前锁紧装置19和后锁紧装置13；四个微调整架分别为左微调整架11、右微调整架17、前微调整架20和后微调整架14。所述的微调整架包括螺杆22、连接板23、固定套管24、微分筒25、快速驱动棘轮26，滑动槽8呈水平和竖直方向，十字对称型分布于离心转盘5上，以离心转盘5中心为原点，滑动槽8的水平和竖直方向分别为X轴和Y轴，以向右为X轴正方向，向上为Y轴正方向，左夹持板9位于X轴负方向，可沿滑动槽8X轴负方向滑动，左锁紧装置10与左夹持板9侧面连接，左微调整架11通过连接板23固定于左夹持板9的侧面，后夹持板12位于Y轴负方向，可沿滑动槽8Y轴负方向滑动，后锁紧装置13与后夹持板12侧面连接，后微调整架14通过连接板23固定于后夹持板12的侧面，右夹持板15位于X轴正方向，可沿滑动槽8X轴正方向滑动；右锁紧装置16与右夹持板15侧面连接，右微调整架17通过连接板23固定于右夹持板15的侧面，前夹持板18位于Y轴正方向，可沿滑动槽8Y轴正方向滑动，前锁紧装置19与前夹持板18侧面连接，前微调整架20通过连接板23固定于前夹持板18的侧面，按钮21位于离心转盘5表面，固定套管24套于螺杆22表面，微分筒25下端套于固定套管24表面，上端套于螺杆22表面，快速驱动棘轮26位于螺杆22上端，且与螺杆22上端连接。通过以不同的方向旋转左旋钮2到不同的角度可以调节离心转盘5的转速和转向，通过旋转右旋钮3到不同的角度可以调节离心转盘5的加速度，通过按压按钮21分别使左夹持板9与右夹持板15沿滑动槽8水平方向联动，前夹持板18与后夹持板12沿滑动槽8垂直方向联动，旋转微分筒25进行粗调和快速驱动棘轮26进行微调来调节螺杆22距离心转盘5的距离，牢牢地固定任何形状的盘片于离心转盘5上，达到在旋转的时候盘片完全平稳，不发生抖动的目的。左夹持板9与右夹持板15联动，前夹持板18与后夹持板12联动，其目的在于能使盘片牢牢固定于离心转盘5中心。

实施例-圆形微流盘片放置

图3-5中，一种离心微流控盘片的旋转控制平台，包括平台控制模块、连接模块、离心转盘模块，平台控制模块和离心转盘模块通过连接模块竖直连接；所述的平台控制模块包括底座1、驱动电机、左旋钮2、右旋钮3，驱动电机位于底座1内部，左旋钮2和右旋钮3位于底座1侧面；所述的连接模块包括主轴4、固定板6、四个六角螺丝7，主轴4位于底座1中心，贯穿离心转盘模块，固定板6与主轴4顶部连接，且通过四个六角螺丝7与离心转盘模块连接；所述的离心转盘模块包括离心转盘5、滑动槽8、左夹持板9、左锁紧装置10、左微调整架11、后夹持板12、后锁紧装置13、后微调整架14、右夹持板15、右锁紧装置16、右微调整架17、前夹持板18、前锁紧装置19、前微调整架20、按钮21、圆形微流盘片27，所述的微调整架包括螺杆22、连接板23、固定套管24、微分筒25、快速驱动棘轮26，滑动槽8呈水平和竖直方向，十字对称型分布于离心转盘5上，以离心转盘5中心为原点，滑动槽8的水平和竖直方向分别为X轴和Y轴，以向右为X轴正方向，向上为Y轴正方向，左夹持板9位于X轴负方向，可沿滑动槽8X轴负方向滑动，左锁紧装置10与左夹持板9侧面连接，左微调整架11通过连接板23固定于左夹持板9的侧面，后夹持板12位于Y轴负方向，可沿滑动槽8Y轴负方向滑动，后锁紧装置13与后夹持板12侧面连接，后微调整架14通过连接板23固定于后夹持板12的侧面，右夹持板15位于X轴正方向，可沿滑动槽8X轴正方向滑动；右锁紧装置16与右夹持板15侧面连接，右微调整架17通过连接板23固定于右夹持板15的侧面，前夹持板18位于Y轴正方向，可沿滑动槽8Y轴正方向滑动，前锁紧装置19与前夹持板18侧面连接，前微调整架20通过连接板23固定于前夹持板18的侧面，按钮21位于离心转盘5表面，固定套管24套于螺杆22表面，微分筒25下端套于固定套管24表面，上端套于螺杆22表面，快速驱动棘轮26位于螺杆22上端，且与螺杆22上端连接。通过以不同的方向旋转左旋钮2到不同的角度可以调节离心转盘5的转速和转向，通过旋转右旋钮3到不同的角度可以调节离心转盘5的加速度，通过按压按钮21分别使左夹持板9与右夹持板15沿滑动槽8水平方向联动，前夹持板18与后夹持板12沿滑动槽8垂直方向联动，旋转微分筒25进行粗调和快速驱动棘轮26进行微调来调节螺杆22距离心转盘5的距离，牢牢地固定圆形微流盘片27于离心转盘5上，达到在旋转的时候圆形微流盘片27完全平稳，不发生抖动的目的。左夹持板9与右夹持板15联动，前夹持板18与后夹持板12联动，其目的在于能使圆形微流盘片27牢牢固定于离心转盘5中心。

Claims (4)

1.一种离心微流控盘片的旋转控制平台，包括平台控制模块、连接模块、离心转盘模块，平台控制模块和离心转盘模块通过连接模块竖直连接；所述的平台控制模块包括底座（1）、驱动电机、左旋钮（2）、右旋钮（3），驱动电机位于底座（1）内部，左旋钮（2）和右旋钮（3）位于底座（1）侧面；所述的连接模块包括主轴（4）、固定板（6）、四个六角螺丝（7），主轴（4）位于底座（1）中心，贯穿离心转盘模块，固定板（6）与主轴（4）顶部连接，且通过四个六角螺丝（7）与离心转盘模块连接；其特征在于，所述的离心转盘模块包括离心转盘（5）、滑动槽（8）、四个夹持板、四个锁紧装置、四个微调整架、按钮（21）；其中，四个夹持板分别为左夹持板（9）、右夹持板（15）、前夹持板（18）和后夹持板（12）；四个锁紧装置分别为左锁紧装置（10）、右锁紧装置（16）、前锁紧装置（19）和后锁紧装置（13）；四个微调整架分别为左微调整架（11）、右微调整架（17）、前微调整架（20）和后微调整架（14）；所述的微调整架包括螺杆（22）、连接板（23）、固定套管（24）、微分筒（25）、快速驱动棘轮（26），滑动槽（8）呈水平和竖直方向，十字对称型分布于离心转盘（5）上，以离心转盘（5）中心为原点，滑动槽（8）的水平和竖直方向分别为X轴和Y轴，以向右为X轴正方向，向上为Y轴正方向；左夹持板（9）位于X轴负方向，可沿滑动槽（8）X轴负方向滑动，左锁紧装置（10）与左夹持板（9）侧面连接，左微调整架（11）通过连接板（23）固定于左夹持板（9）的侧面，后夹持板（12）位于Y轴负方向，可沿滑动槽（8）Y轴负方向滑动，后锁紧装置（13）与后夹持板（12）侧面连接，后微调整架（14）通过连接板（23）固定于后夹持板（12）的侧面，右夹持板（15）位于X轴正方向，可沿滑动槽（8）X轴正方向滑动；右锁紧装置（16）与右夹持板（15）侧面连接，右微调整架（17）通过连接板（23）固定于右夹持板（15）的侧面，前夹持板（18）位于Y轴正方向，可沿滑动槽（8）Y轴正方向滑动，前锁紧装置（19）与前夹持板（18）侧面连接，前微调整架（20）通过连接板（23）固定于前夹持板（18）的侧面，按钮（21）位于离心转盘（5）表面，固定套管（24）套于螺杆（22）表面，微分筒（25）下端套于固定套管（24）表面，上端套于螺杆（22）表面，快速驱动棘轮（26）位于螺杆（22）上端，且与螺杆（22）上端连接。

2.根据权利要求1所述的一种离心微流控盘片的旋转控制平台，其特征在于，所述的离心转盘（5）的半径为7-9cm。

3.根据权利要求1所述的一种离心微流控盘片的旋转控制平台，其特征在于，所述的滑动槽（8）水平和竖直方向长度相同，且为13-15cm。

4.根据权利要求1所述的一种离心微流控盘片的旋转控制平台，其特征在于，所述的按钮（21）控制左夹持板（9）与右夹持板（15）在滑动槽（8）水平方向上联动，前夹持板（18）与后夹持板（12）在滑动槽（8）垂直方向上联动。