CN113492387B - 一种用于微流控测控元件的安装平台 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于微流控测控元件的安装平台，包括从下至上依次设置的若干个基板本体；所述基板本体上开设有第一安装孔组，所述第一安装孔组包括呈矩形阵列开设于所述基板本体上的M行×N列第一内螺纹通孔；每相邻的两个所述第一内螺纹通孔的中心的连线上设有第二安装孔组；每相邻的四个所述第一内螺纹通孔的中心连线为正方形，每相邻的四个所述第一内螺纹通孔组成的正方形内设有第三安装孔组。本发明可以方便、快捷的实现对安装孔孔间距为10mm或者10mm整数倍的微流控元件和通用型光学元件的固定安装、拆卸及微流控元件与光学元件之间的对接，大大降低了微流控设备的研发成本，促进了微流控技术的发展。
Description
技术领域
本发明涉及微流控技术领域，具体涉及一种用于微流控测控元件的安装平台。
背景技术
微流控芯片以微管道为网络连接微泵、微阀、微储液池、微电板、微检测单元等具有光、电和流体输送功能的元器件，实现化学分析设备的微型化，最大限度的将整个生化分析实验室样品的制备、生物与化学反应、分离、检测等基本单元集成到一块几平方厘米的芯片上，完成不同的生化反应，并对其产物进行分析，最集中地体现了将分析实验室的功能转移到芯片上的思想。近年来，微流控芯片技术作为一种新型的分析平台具有微型化、自动化、集成化、便捷和快速等优点，已经在很多领域获得了广泛研究和应用。微流控芯片可以在几平方厘米的面积上集成很多平行的分析单元，大大提高分析通量。由于微流控芯片中流道和反应单元体积小，因此使用试剂量大大小于常规检测；同理其需要的检测样本量也非常小，非常适合微量样品的检测和珍贵样品的多重检测。
由于机械设计标准尚未统一，目前尚未有统一的微流控元件和设备的设计标准，造成微流控相关元件和设备的标准化程度和继承性较差。具体表现在：不同开发者研发和制造的元件在外形尺寸和安装尺寸上通用性很差，无法通过简单替换更换元件，造成微流控产业上下游很难进行协同开发，开发效率比较低。在设备开发过程中如果需要布局和功能改动，均需要重新设计机械结构，浪费了开发人员大量的精力和相关机构财力。对于样机和小批量生产的设备，需要根据每次开发的方案进行试制和少量制造，开发成本极高，限制了微流控技术的推广和演进。因为微流控设备的运行和检测均需要整合光学设备，目前微流控元件的机械设计和通用型光学元件的适配性较差，无法直接和光学元件进行对接。
发明内容
本发明的目的是克服上述不足，提供了一种用于微流控测控元件的安装平台,可以方便、快捷的实现对安装孔孔间距为10mm或者10mm整数倍的微流控元件和通用型光学元件的固定安装、拆卸及微流控元件与光学元件之间的对接，进而便于对微控流设备中微流控元件与光学元件的位置进行调整，大大降低了微流控设备的研发成本，促进了微流控技术的发展；此外，本发明一种用于微流控测控元件的安装平台从下至上依次设置的若干个基板本体，通过若干个从下至上依次设置的基本本体，提供了一个可在三维空间拓展的微流控测控元件安装平台，能够满足不同微流控设备的不同安装空间需求。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案，一种用于微流控测控元件的安装平台，包括从下至上依次设置的若干个基板本体，相邻的两个所述基板本体中的居上的所述基板本体通过立柱平行固定于居下的所述基板本体的上方；
所述基板本体上开设有第一安装孔组，所述第一安装孔组包括呈矩形阵列开设于所述基板本体上的M行×N列第一内螺纹通孔，其中，M和N均为大于等于2的整数；
每相邻的两个所述第一内螺纹通孔的中心的连线上设有第二安装孔组；所述第二安装孔组包括若干个均匀间隔开设于所述基板本体上的第二内螺纹通孔；
每相邻的四个所述第一内螺纹通孔的中心连线为正方形，每相邻的四个所述第一内螺纹通孔组成的正方形内设有第三安装孔组；所述第三安装孔组包括呈矩形阵列开设于所述基板本体上的若干个第三内螺纹通孔，每相邻的四个所述第一内螺纹孔组成的正方形的中心与若干个所述第三内螺纹通孔排布组成的矩形阵列的中心重合；相邻的两个所述第三内螺纹通孔的中心之间的直线距离等于相邻的两个所述第二内螺纹通孔的中心之间的直线距离。
上述的一种用于微流控测控元件的安装平台，其中，所述第一内螺纹通孔为M6内螺纹通孔，所述第二内螺纹通孔与所述第三内螺纹通孔均为M3内螺纹通孔。
上述的一种用于微流控测控元件的安装平台，其中，所述第一内螺纹通孔的中心与其相邻的所述第二内螺纹通孔的中心之间的直线距离等于相邻的两个所述第二内螺纹通孔的中心之间的直线距离。
上述的一种用于微流控测控元件的安装平台，其中，所述第二安装孔组包括4个均匀间隔开设于所述基板本体上的第二内螺纹通孔；所述第三安装孔组包括呈矩形阵列开设于所述基板本体上的4行×4列第三内螺纹通孔。
上述的一种用于微流控测控元件的安装平台，其中，相邻的两个所述第一内螺纹通孔的中心之间的直线距离为50mm，所述第一内螺纹通孔的中心与其相邻的所述第二内螺纹通孔的中心之间的直线距离为10mm，相邻的两个所述第二内螺纹通孔的中心之间的直线距离为10mm，相邻的两个所述第三内螺纹通孔的中心之间的直线距离为10mm，所述第二内螺纹通孔与其相邻的所述第三内螺纹通孔之间的距离为10mm。。上述的一种用于微流控测控元件的安装平台，其中，相邻的两个所述基板本体中的居上的所述基板本体通过若干根对称设置的所述立柱平行固定于居下的所述基板本体的上方，所述立柱分别垂直于两个所述基板本体。
上述的一种用于微流控测控元件的安装平台，其中，所述立柱两端均设有M6外螺纹，所述立柱上端的M6外螺纹与相邻的两个所述基板本体中居上的所述基板本体上的第一内螺纹通孔螺纹连接，所述立柱下端的M6外螺纹与相邻的两个所述基板本体中居下的所述基板本体上的第一内螺纹通孔螺纹连接。
通过采用上述技术方案，通过立柱两端的M6外螺纹，可以方便、快捷的实现从下至上多个基板本体的组装连接。
优选地，所述基板本体的厚度大于3mm。
优选地，所述M行×N列的第一内螺纹通孔组成的矩形阵列中与所述基板本体边缘相邻的所述第一内螺纹通孔与所述基板本体边缘之间的最短直线距离大于等于3mm。
优选地，所述基板本体的材质为不锈钢、铝合金及工程塑料中的任意一种。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明一种用于微流控测控元件的安装平台，可以方便、快捷的实现对安装孔孔间距为10mm或者10mm整数倍的微流控元件和通用型光学元件的固定安装、拆卸及微流控元件与光学元件之间的对接，进而便于对微控流设备中微流控元件与光学元件的位置进行调整，大大降低了微流控设备的研发成本，促进了微流控技术的发展；此外，本发明一种用于微流控测控元件的安装平台从下至上依次设置的若干个基板本体，通过若干个从下至上依次设置的基本本体，提供了一个可在三维空间拓展的微流控测控元件安装平台，能够满足不同微流控设备的不同安装空间需求。
附图说明
图1为实施例1中的一种用于微流控测控元件的安装平台的结构示意图；
图2为图1的俯视图；
图3为实施例1中的一种用于微流控测控元件的安装平台的使用状态参考图；
图4为实施例2中的一种用于微流控测控元件的安装平台的使用状态参考图；
图5为实施例3中的一种用于微流控测控元件的安装平台的结构示意图。
各标记与部件名称对应关系如下：
基板本体1、第一内螺纹通孔2、第二安装孔组3、第二内螺纹通孔31、第三内螺纹通孔4、储液池支架5、储液池6、标准显微镜载物台7、立柱8。
具体实施方式
为了使发明实现的技术手段、创造特征、达成目的和功效易于明白了解，下结合具体图示，进一步阐述本发明。
本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
实施例1
如图1所示，一种用于微流控测控元件的安装平台，包括一个基板本体1。
如图2所示，基板本体1上开设有第一安装孔组，第一安装孔组包括呈矩形阵列开设于基板本体上的5行×5列第一内螺纹通孔2；
每相邻的两个第一内螺纹通孔2的中心的连线上设有第二安装孔组3；第二安装孔组包括4个均匀间隔开设于基板本体上的第二内螺纹通孔31；第一内螺纹通孔2的中心与其相邻的第二内螺纹通孔31的中心之间的直线距离等于相邻的两个第二内螺纹通孔31的中心之间的直线距离；
每相邻的四个第一内螺纹通孔2的中心连线为正方形，每相邻的四个第一内螺纹通孔2组成的正方形内设有第三安装孔组；第三安装孔组包括呈正方形阵列开设于基板本体上的4行×4列第三内螺纹通孔4，每相邻的四个第一内螺纹孔2组成的正方形的中心与4行×4列第三内螺纹通孔4组成的正方形阵列的中心重合；相邻的两个第三内螺纹通孔4的中心之间的直线距离等于相邻的两个第二内螺纹通孔31的中心之间的直线距离。
本实施例中的第一内螺纹通孔2为M6内螺纹通孔，第二内螺纹通孔31与第三内螺纹通孔4均为M3内螺纹通孔。
进一步地，相邻的两个第一内螺纹通孔2的中心之间的直线距离d1为50mm，相邻的两个第二内螺纹通孔31的中心之间的直线距离d2为10mm，第一内螺纹通孔2的中心与其相邻的第二内螺纹通孔31的中心之间的直线距离d3为10mm，第二内螺纹通孔31的中心与其相邻的第三内螺纹通孔4的中心之间的直线距离d4为10mm，相邻的两个第三内螺纹通孔4的中心之间的直线距离d5为10mm。
本实施例中的第一安装孔组包括若干个呈矩形阵列排布的第一内螺纹通孔2，相邻的两个第一内螺纹通孔2的中心之间的直线距离为50mm，且第一内螺纹通孔2为M6内螺纹通孔，通用型光学元件的安装孔设计标准通常为：安装孔的开孔间距为25mm的偶数倍，即通用型光学元件的多个安装孔之间的孔间距为50mm或者50mm的整数倍，因此本发明中的第一安装孔组与通用型光学元件的安装孔设计标准兼容，通过M6螺丝可以方便快捷的将通用型光学元件安装于本发明中的基板本体1上；本发明中的安装基板上还设有第二安装孔组3和第三安装孔组，通过第二安装孔组3和第三安装孔组可以实现安装孔孔间距为10mm或者10mm整数倍的微流控元件的安装。
进一步地，本实施例中的基板本体1的厚度大于3mm。
进一步地，本实施例中的基板本体1的长度等于基板本体1的宽度。
进一步地，本实施例中的基板本体1的长度与宽度均为220mm。
进一步地，本实施例中的基板本体1的材质为不锈钢、铝合金及工程塑料中的任意一种。
在微流控芯片相关测试中，液体样品的储存和放置位置的确定对于芯片性能的实现非常重要。但是样品存放的储液池6的类型和样品体积往往各不相同，因此可以通过安装在在基板上的储液池支架5实现不同类型储液池6的固定摆放。
储液池支架5上通常开设有四个储液池支架5安装孔，且任意两个相邻储液池支架5安装孔的中心轴线之间的最短垂直距离均为40mm。
如图3所示，本实施例中的用于微流控测控元件的安装平台用于固定安装储液池支架5时，通过四个M3螺丝与储液池支架5安装孔及基板本体1上的第二内螺纹通孔31和/或第三内螺纹通孔4的螺纹连接，即可将储液池支架5紧紧固定于基本本体上，储液池6放置于储液池支架5中，从而实现了样品储液池6位置的确定和储液池支架5的稳固固定。
实施例2
本实施例中的用于微流控测控元件的安装平台与实施例1中的用于微流控测控元件的安装平台的结构区别在于：本实施例中的基板本体1的长度与宽度均为420mm。
本实施例中的用于微流控测控元件的安装平台和标准光学元件联合使用时的使用状态参考图如图4所示。其中，本实施例中的标准光学元件为标准显微镜载物台7。
本实施例中的用于微流控测控元件的安装平台用于固定安装标准显微镜载物台7时，标准显微镜载物台7上的相邻的两个安装孔的中心轴线之间的最短垂直距离均为50mm，通过M6螺丝与标准显微镜载物台7上的安装孔及基板本体1上的第一内螺纹通孔2螺纹连接，即可实现光学元件紧固安装于基板本体1上。
实施例3
本实施例中的用于微流控测控元件的安装平台与实施例1中的用于微流控测控元件的安装平台的结构区别在于：本实施例中的用于微流控测控元件的安装平台包括两个从下至上依次设置的基板本体1，相邻的两个基板本体1中的居上的基板本体1通过若干根对称设置的立柱8平行设于居下的基板本体1的上方，若干根立柱8分别垂直于两个基板本体1。
其中，图5中以四根立柱8为例，四根对称设置的立柱8平行设于居下的基板本体1的上方，四根立柱8分别垂直于两个基板本体1，本实施例中立柱8设置为四根，但不局限于四根，可根据实际实用需求进行灵活调整。
其中，立柱8两端均设有M6外螺纹，立柱8上端的M6外螺纹与相邻的两个基板本体1中居上的基板本体1上的第一内螺纹通孔2螺纹连接，立柱8下端的M6外螺纹与相邻的两个基板本体1中居下的基板本体1上的第一内螺纹通孔2螺纹连接。通过立柱8两端的M6外螺纹，可以方便、快捷的实现2个基板本体1的组装连接。
综上所述，本发明一种用于微流控测控元件的安装平台可以方便、快捷的实现对安装孔孔间距为10mm或者10mm整数倍的微流控元件和通用型光学元件的固定安装、拆卸及微流控元件与光学元件之间的对接，进而便于对微控流设备中微流控元件与光学元件的位置进行调整，大大降低了微流控设备的研发成本，促进了微流控技术的发展；此外，本发明一种用于微流控测控元件的安装平台从下至上依次设置的若干个基板本体1，通过若干个从下至上依次设置的基本本体，提供了一个可在三维空间拓展的微流控测控元件安装平台，能够满足不同微流控设备的不同安装空间需求。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种用于微流控测控元件的安装平台，其特征在于，包括从下至上依次设置的若干个基板本体，相邻的两个所述基板本体中的居上的所述基板本体通过立柱平行固定于居下的所述基板本体的上方；
所述基板本体上开设有第一安装孔组，所述第一安装孔组包括呈矩形阵列开设于所述基板本体上的M行×N列第一内螺纹通孔，其中，M和N均为大于等于2的整数；
每相邻的两个所述第一内螺纹通孔的中心的连线上设有第二安装孔组；所述第二安装孔组包括若干个均匀间隔开设于所述基板本体上的第二内螺纹通孔；
每相邻的四个所述第一内螺纹通孔的中心连线为正方形，每相邻的四个所述第一内螺纹通孔组成的正方形内设有第三安装孔组；所述第三安装孔组包括呈矩形阵列开设于所述基板本体上的若干个第三内螺纹通孔，每相邻的四个所述第一内螺纹孔组成的正方形的中心与若干个所述第三内螺纹通孔排布组成的矩形阵列的中心重合；相邻的两个所述第三内螺纹通孔的中心之间的直线距离等于相邻的两个所述第二内螺纹通孔的中心之间的直线距离；
相邻的两个所述基板本体中的居上的所述基板本体通过若干根对称设置的所述立柱平行固定于居下的所述基板本体的上方，若干根所述立柱分别垂直于两个所述基板本体；
所述第一内螺纹通孔的中心与其相邻的所述第二内螺纹通孔的中心之间的直线距离等于相邻的两个所述第二内螺纹通孔的中心之间的直线距离；
所述第二安装孔组包括4个均匀间隔开设于所述基板本体上的第二内螺纹通孔；所述第三安装孔组包括呈矩形阵列开设于所述基板本体上的4行×4列第三内螺纹通孔。
2.如权利要求1所述的一种用于微流控测控元件的安装平台，其特征在于，所述第一内螺纹通孔为M6内螺纹通孔，所述第二内螺纹通孔与所述第三内螺纹通孔均为M3内螺纹通孔。
3.如权利要求2所述的一种用于微流控测控元件的安装平台，其特征在于，相邻的两个所述第一内螺纹通孔的中心之间的直线距离为50mm，所述第一内螺纹通孔的中心与其相邻的所述第二内螺纹通孔的中心之间的直线距离为10mm，相邻的两个所述第二内螺纹通孔的中心之间的直线距离为10mm，相邻的两个所述第三内螺纹通孔的中心之间的直线距离为10mm，所述第二内螺纹通孔与其相邻的所述第三内螺纹通孔之间的距离为10mm。
4.如权利要求1所述的一种用于微流控测控元件的安装平台，其特征在于，所述立柱两端均设有M6外螺纹，所述立柱上端的M6外螺纹与相邻的两个所述基板本体中居上的所述基板本体上的第一内螺纹通孔螺纹连接，所述立柱下端的M6外螺纹与相邻的两个所述基板本体中居下的所述基板本体上的第一内螺纹通孔螺纹连接。
5.如权利要求1所述的一种用于微流控测控元件的安装平台，其特征在于，所述基板本体的厚度大于3mm。
6.如权利要求1所述的一种用于微流控测控元件的安装平台，其特征在于，所述M行×N列的第一内螺纹通孔组成的矩形阵列中与所述基板本体边缘相邻的所述第一内螺纹通孔与所述基板本体边缘之间的最短直线距离大于等于3mm。
7.如权利要求1所述的一种用于微流控测控元件的安装平台，其特征在于，所述基板本体的材质为不锈钢、铝合金及工程塑料中的任意一种。
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