CN114307247B - 一种透过式固相微萃取微流控装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种透过式固相微萃取微流控装置，其结构包括顶盖、滴液管、微萃取机构、出液管、液压表，滴液管贯穿于顶盖左端内部，并且滴液管下端位于微萃取机构内部上方，密封盖紧密的盖在汇集槽上端，避免液体从汇集槽内部漏出，通过液体之间的溶解度不同，分别停留在悬浮层和沉淀层内部，通过返流管利于将部分属于悬浮层内部的液体从沉淀层返流回悬浮层内部，提高液体萃取分离度，通过挤压产生的液压，这时液压对开闭片施加挤压力，这时开闭片绕着扭力轴进行转动，从而使得分压管与分流管之间导通，清水从分流管排到单向流到微流控机构内部，对微流控机构内部进行冲洗，避免在下一次的液体萃取中发生多种液体混合，提高液体萃取的分离度。

Description

一种透过式固相微萃取微流控装置

技术领域

本发明涉及固相微萃取领域，更具体地说，尤其是涉及到一种透过式固相微萃取微流控装置。

背景技术

萃取又称溶剂萃取或液液萃取，利用系统中组分在溶剂中有不同的溶解度来分离混合物的单元操作，微萃取的过程中，溶液分离的细胞非常小，需要使用到微流控装置进行分离，微流控指的是使用微管道处理或操纵微小流体的系统所涉及的科学和技术，但是由于在微流控装置进行微萃取的过程中，通过多个细小的微管道进行集中就到分析缓冲区上，集中的液体容易在分析缓冲区溢出，导致萃取的液体流到外板上，降低萃取效果，同时萃取完成后液体容易残留在微管道内部，难以进行清洗，导致在进行下一次的萃取中，造成液体发生混合，降低液体的萃取分离度。

发明内容

本发明实现技术目的所采用的技术方案是：该一种透过式固相微萃取微流控装置，其结构包括顶盖、滴液管、微萃取机构、出液管、液压表，所述滴液管贯穿于顶盖左端内部，并且滴液管下端位于微萃取机构内部上方，所述顶盖固定安装在微萃取机构顶部，所述出液管嵌固安装在微萃取机构右下端，并且出液管上端安装有液压表，所述微萃取机构包括外壳、微流控机构、清洗机构，所述顶盖安装在外壳顶部，并且外壳内侧底部安装有微流控机构，并且微流控机构上端与顶盖底部相固定，所述微流控机构左端位于滴液管下方，所述微流控机构左端与清洗机构右端相贯通，所述清洗机构嵌固安装在外壳左端内部，所述微流控机构右端与出液管相贯通。

作为本发明的进一步改进，所述微流控机构包括滴落口、分析缓冲区、缓流管、分离机构，所述滴落口滴液管下方，所述滴落口位于分析缓冲区左端并且相贯通，所述分析缓冲区右端安装有缓流管，所述缓流管嵌在分离机构上端面中部，所述分离机构顶部与顶盖底面相固定，所述分离机构左端与清洗机构右端相贴合，并且清洗机构右端与滴落口相贯通，所述分离机构右端与出液管相贯通，所述滴落口共设有七个，并且等距分布在分离机构上端左侧，与上方的七个滴液管方位相匹配，所述缓流管呈弯折结构。

作为本发明的进一步改进，所述分析缓冲区包括分支管、汇集槽、转动轴、密封盖，所述分支管左端与滴落口内部相贯通，并且分支管右端嵌固安装在汇集槽左端，所述汇集槽嵌在分离机构上端面内部，所述密封盖左端通过转动轴与分离机构内部相铰接，所述密封盖位于汇集槽上方，所述汇集槽右端与缓流管左端相贯通，所述汇集槽呈左端宽右端窄的空腔结构，所述转动轴为扭力轴，共设有两个，分别设在密封盖左端的前后两侧。

作为本发明的进一步改进，所述分离机构包括上层板、支杆、磁片、下层板、悬浮层、沉淀层、返流管，所述上层板上端面与支杆下端相焊接，并且上层板底面与下层板上端面间隙处设有磁片，所述悬浮层嵌在上层板右侧上端内部，所述沉淀层嵌在下层板右侧上端内部，所述悬浮层位于沉淀层上端并且相贯通，所述返流管安装在悬浮层与沉淀层之间，所述磁片共设有两个，分别设在上层板的下端面与下层板的上端面。

作为本发明的进一步改进，所述清洗机构包括挤压杆、清水管、加液口、弹簧、单向流动机构，所述挤压杆右端采用间隙配合安装在清水管左端内部，所述清水管左上端嵌有加液口并且相贯通，所述清水管内部安装有弹簧，并且弹簧左端与挤压杆右端相抵触，所述清水管右端设有单向流动机构并且相贯通，所述单向流动机构与滴落口相贯通，所述加液口呈上端宽下端窄的空腔结构。

作为本发明的进一步改进，所述单向流动机构包括分压管、扭力轴、开闭片、分流管，所述分压管左端与清水管右端相贯通，并且分压管内部右端通过扭力轴与开闭片左端相铰接，所述分压管右端嵌固安装有分流管并且相贯通，所述分流管位于开闭片右侧，所述分流管右端与滴落口相贯通，所述扭力轴和开闭片共设有十四个，与七个分流管相匹配。

本发明的有益效果在于：

1.滴液管将液体缓慢的滴落在滴落口内部，通过转动轴给密封盖提供弹性扭力，从而确保密封盖紧密的盖在汇集槽上端，避免液体从汇集槽内部漏出，接着液体进入到缓流管内部进行缓流，通过液体之间的溶解度不同，分别停留在悬浮层和沉淀层内部，通过返流管利于将部分属于悬浮层内部的液体从沉淀层返流回悬浮层内部，提高液体萃取分离度。

2.挤压杆将清水管内部的清水全部挤压到分压管内部进行分流，通过挤压产生的液压，这时液压对开闭片施加挤压力，这时开闭片绕着扭力轴进行转动，从而使得分压管与分流管之间导通，清水从分流管排到单向流到微流控机构内部，对微流控机构内部萃取残留的液体进行冲洗，避免在下一次的液体萃取中发生多种液体混合，提高液体萃取的分离度。

附图说明

图1为本发明一种透过式固相微萃取微流控装置的结构示意图。

图2为本发明一种微萃取机构的俯视内部结构示意图。

图3为本发明一种微流控机构的俯视结构示意图。

图4为本发明一种分析缓冲区的工作状态结构示意图。

图5为本发明一种分离机构的内部透视结构示意图。

图6为本发明一种清洗机构的内部结构示意图。

图7为本发明一种单向流动机构的内部以及局部放大结构示意图。

图中：顶盖-1、滴液管-2、微萃取机构-3、出液管-4、液压表-5、外壳-31、微流控机构-32、清洗机构-33、滴落口-321、分析缓冲区-322、缓流管-323、分离机构-324、分支管-22a、汇集槽-22b、转动轴-22c、密封盖-22d、上层板-24a、支杆-24b、磁片-24c、下层板-24d、悬浮层-24e、沉淀层-24f、返流管-24g、挤压杆-33a、清水管-33b、加液口-33c、弹簧-33d、单向流动机构-33e、分压管-e1、扭力轴-e2、开闭片-e3、分流管-e4。

具体实施方式

以下结合附图对本发明做进一步描述：

实施例1：

如附图1至附图5所示：

本发明一种透过式固相微萃取微流控装置，其结构包括顶盖1、滴液管2、微萃取机构3、出液管4、液压表5，所述滴液管2贯穿于顶盖1左端内部，并且滴液管2下端位于微萃取机构3内部上方，所述顶盖1固定安装在微萃取机构3顶部，所述出液管4嵌固安装在微萃取机构3右下端，并且出液管4上端安装有液压表5，所述微萃取机构3包括外壳31、微流控机构32、清洗机构33，所述顶盖1安装在外壳31顶部，并且外壳31内侧底部安装有微流控机构32，并且微流控机构32上端与顶盖1底部相固定，所述微流控机构32左端位于滴液管2下方，所述微流控机构32左端与清洗机构33右端相贯通，所述清洗机构33嵌固安装在外壳31左端内部，所述微流控机构32右端与出液管4相贯通。

其中，所述微流控机构32包括滴落口321、分析缓冲区322、缓流管323、分离机构324，所述滴落口321滴液管2下方，所述滴落口321位于分析缓冲区322左端并且相贯通，所述分析缓冲区322右端安装有缓流管323，所述缓流管323嵌在分离机构324上端面中部，所述分离机构324顶部与顶盖1底面相固定，所述分离机构324左端与清洗机构33右端相贴合，并且清洗机构33右端与滴落口321相贯通，所述分离机构324右端与出液管4相贯通，所述滴落口321共设有七个，并且等距分布在分离机构324上端左侧，与上方的七个滴液管2方位相匹配，确保滴液管2将内部的液体滴落到滴落口321内部，所述缓流管323呈弯折结构，利于对萃取的液体进行缓流，提高液体萃取的效果。

其中，所述分析缓冲区322包括分支管22a、汇集槽22b、转动轴22c、密封盖22d，所述分支管22a左端与滴落口321内部相贯通，并且分支管22a右端嵌固安装在汇集槽22b左端，所述汇集槽22b嵌在分离机构324上端面内部，所述密封盖22d左端通过转动轴22c与分离机构324内部相铰接，所述密封盖22d位于汇集槽22b上方，所述汇集槽22b右端与缓流管323左端相贯通，所述汇集槽22b呈左端宽右端窄的空腔结构，利于将萃取的液体排到缓流管323内部，避免液体发生返流，所述转动轴22c为扭力轴，共设有两个，分别设在密封盖22d左端的前后两侧，利于对密封盖22d产生弹性扭力，从而使得密封盖22d紧密的盖在汇集槽22b上方，避免液体汇集中从汇集槽22b内部漏出。

其中，所述分离机构324包括上层板24a、支杆24b、磁片24c、下层板24d、悬浮层24e、沉淀层24f、返流管24g，所述上层板24a上端面与支杆24b下端相焊接，并且上层板24a底面与下层板24d上端面间隙处设有磁片24c，所述悬浮层24e嵌在上层板24a右侧上端内部，所述沉淀层24f嵌在下层板24d右侧上端内部，所述悬浮层24e位于沉淀层24f上端并且相贯通，所述返流管24g安装在悬浮层24e与沉淀层24f之间，所述磁片24c共设有两个，分别设在上层板24a的下端面与下层板24d的上端面，提高上层板24a与下层板24d之间的贴合牢固性，避免液体在进行萃取分离的过程中从上层板24a与下层板24d之间的间隙中漏出。

本实施例的具体使用方式与作用：

本发明中，在滴液管2内部放入需要进行萃取的液体，通过滴液管2将液体缓慢的滴落在滴落口321内部，通过七个滴液管2和七个滴落口321进行同步工作，液体在滴落口321内部进行初步的分离，再经过七个分支管22a将液体汇集到汇集槽22b内部，通过转动轴22c给密封盖22d提供弹性扭力，从而确保密封盖22d紧密的盖在汇集槽22b上端，避免液体从汇集槽22b内部漏出，接着液体进入到缓流管323内部进行缓流，缓流的过程中提高液体的分离度，接着液体进入到上层板24a右端的悬浮层24e上，通过液体之间的溶解度不同，从而使得液体发生分层，分别停留在悬浮层24e和沉淀层24f内部，通过返流管24g利于将部分属于悬浮层24e内部的液体从沉淀层24f返流回悬浮层24e内部，提高液体萃取分离度，通过磁片24c提高上层板24a与下层板24d之间的贴合牢固性，避免液体在进行萃取分离的过程中从上层板24a与下层板24d之间的间隙中漏出。

实施例2：

如附图6至附图7所示：

其中，所述清洗机构33包括挤压杆33a、清水管33b、加液口33c、弹簧33d、单向流动机构33e，所述挤压杆33a右端采用间隙配合安装在清水管33b左端内部，所述清水管33b左上端嵌有加液口33c并且相贯通，所述清水管33b内部安装有弹簧33d，并且弹簧33d左端与挤压杆33a右端相抵触，所述清水管33b右端设有单向流动机构33e并且相贯通，所述单向流动机构33e与滴落口321相贯通，所述加液口33c呈上端宽下端窄的空腔结构，利于将清水加入清水管33b内部，同时避免挤压杆33a在清水管33b内部进行挤压时，清水从加液口33c内部发生返流，确保将清水注入到单向流动机构33e内部，从而对微流控机构32内部残留的液体进行冲洗。

其中，所述单向流动机构33e包括分压管e1、扭力轴e2、开闭片e3、分流管e4，所述分压管e1左端与清水管33b右端相贯通，并且分压管e1内部右端通过扭力轴e2与开闭片e3左端相铰接，所述分压管e1右端嵌固安装有分流管e4并且相贯通，所述分流管e4位于开闭片e3右侧，所述分流管e4右端与滴落口321相贯通，所述扭力轴e2和开闭片e3共设有十四个，与七个分流管e4相匹配，通过开闭片e3的单向开闭，从而确保清水的单向流到微流控机构32内部，同时避免萃取的液体流到分压管e1内部。

本实施例的具体使用方式与作用：

本发明中，萃取分离完成后，通过加液口33c将清水加入清水管33b内部，按压挤压杆33a，通过弹簧33d挤压弹性和施加反向弹力，从而使得挤压杆33a将清水管33b内部的清水全部挤压到分压管e1内部进行分流，通过挤压产生的液压，这时液压对开闭片e3施加挤压力，这时开闭片e3绕着扭力轴e2进行转动，从而使得分压管e1与分流管e4之间导通，清水从分流管e4排到单向流到微流控机构32内部，对微流控机构32内部萃取残留的液体进行冲洗，避免在下一次的液体萃取中发生多种液体混合，提高液体萃取的分离度，冲洗完成后通过扭力轴e2带动开闭片e3进行闭合，从而将分压管e1与滴落口321之间进行密闭，避免液体滴落在滴落口321内部后流到分压管e1内部，确保液体萃取过程中的流动方向，提高萃取进度。

利用本发明所述技术方案，或本领域的技术人员在本发明技术方案的启发下，设计出类似的技术方案，而达到上述技术效果的，均是落入本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种透过式固相微萃取微流控装置，其结构包括顶盖（1）、滴液管（2）、微萃取机构（3）、出液管（4）、液压表（5），所述滴液管（2）贯穿于顶盖（1）左端内部，并且滴液管（2）下端位于微萃取机构（3）内部上方，所述顶盖（1）固定安装在微萃取机构（3）顶部，所述出液管（4）嵌固安装在微萃取机构（3）右下端，并且出液管（4）上端安装有液压表（5），其特征在于：

所述微萃取机构（3）包括外壳（31）、微流控机构（32）、清洗机构（33），所述顶盖（1）安装在外壳（31）顶部，并且外壳（31）内侧底部安装有微流控机构（32），并且微流控机构（32）上端与顶盖（1）底部相固定，所述微流控机构（32）左端位于滴液管（2）下方，所述微流控机构（32）左端与清洗机构（33）右端相贯通，所述清洗机构（33）嵌固安装在外壳（31）左端内部，所述微流控机构（32）右端与出液管（4）相贯通；

所述微流控机构（32）包括滴落口（321）、分析缓冲区（322）、缓流管（323）、分离机构（324），所述滴落口（321）滴液管（2）下方，所述滴落口（321）位于分析缓冲区（322）左端并且相贯通，所述分析缓冲区（322）右端安装有缓流管（323），所述缓流管（323）嵌在分离机构（324）上端面中部，所述分离机构（324）顶部与顶盖（1）底面相固定，所述分离机构（324）左端与清洗机构（33）右端相贴合，并且清洗机构（33）右端与滴落口（321）相贯通，所述分离机构（324）右端与出液管（4）相贯通；

所述分析缓冲区（322）包括分支管（22a）、汇集槽（22b）、转动轴（22c）、密封盖（22d），所述分支管（22a）左端与滴落口（321）内部相贯通，并且分支管（22a）右端嵌固安装在汇集槽（22b）左端，所述汇集槽（22b）嵌在分离机构（324）上端面内部，所述密封盖（22d）左端通过转动轴（22c）与分离机构（324）内部相铰接，所述密封盖（22d）位于汇集槽（22b）上方，所述汇集槽（22b）右端与缓流管（323）左端相贯通；

所述分离机构（324）包括上层板（24a）、支杆（24b）、磁片（24c）、下层板（24d）、悬浮层（24e）、沉淀层（24f）、返流管（24g），所述上层板（24a）上端面与支杆（24b）下端相焊接，并且上层板（24a）底面与下层板（24d）上端面间隙处设有磁片（24c），所述悬浮层（24e）嵌在上层板（24a）右侧上端内部，所述沉淀层（24f）嵌在下层板（24d）右侧上端内部，所述悬浮层（24e）位于沉淀层（24f）上端并且相贯通，所述返流管（24g）安装在悬浮层（24e）与沉淀层（24f）之间；

所述清洗机构（33）包括挤压杆（33a）、清水管（33b）、加液口（33c）、弹簧（33d）、单向流动机构（33e），所述挤压杆（33a）右端采用间隙配合安装在清水管（33b）左端内部，所述清水管（33b）左上端嵌有加液口（33c）并且相贯通，所述清水管（33b）内部安装有弹簧（33d），并且弹簧（33d）左端与挤压杆（33a）右端相抵触，所述清水管（33b）右端设有单向流动机构（33e）并且相贯通，所述单向流动机构（33e）与滴落口（321）相贯通；

所述单向流动机构（33e）包括分压管（e1）、扭力轴（e2）、开闭片（e3）、分流管（e4），所述分压管（e1）左端与清水管（33b）右端相贯通，并且分压管（e1）内部右端通过扭力轴（e2）与开闭片（e3）左端相铰接，所述分压管（e1）右端嵌固安装有分流管（e4）并且相贯通，所述分流管（e4）位于开闭片（e3）右侧，所述分流管（e4）右端与滴落口（321）相贯通；

在滴液管（2）内部放入需要进行萃取的液体，通过滴液管（2）将液体缓慢的滴落在滴落口（321）内部，通过七个滴液管（2）和七个滴落口（321）进行同步工作，液体在滴落口（321）内部进行初步的分离，再经过七个分支管（22a）将液体汇集到汇集槽（22b）内部，通过转动轴（22c）给密封盖（22d）提供弹性扭力，从而确保密封盖（22d）紧密的盖在汇集槽（22b）上端，避免液体从汇集槽（22b）内部漏出，接着液体进入到缓流管（323）内部进行缓流，缓流的过程中提高液体的分离度，接着液体进入到上层板（24a）右端的悬浮层（24e）上，通过液体之间的溶解度不同，从而使得液体发生分层，分别停留在悬浮层（24e）和沉淀层（24f）内部，通过返流管（24g）利于将部分属于悬浮层（24e）内部的液体从沉淀层（24f）返流回悬浮层（24e）内部，提高液体萃取分离度，通过磁片（24c）提高上层板（24a）与下层板（24d）之间的贴合牢固性，避免液体在进行萃取分离的过程中从上层板（24a）与下层板（24d）之间的间隙中漏出；萃取分离完成后，通过加液口（33c）将清水加入清水管（33b）内部，按压挤压杆（33a），通过弹簧（33d）挤压弹性和施加反向弹力，从而使得挤压杆（33a）将清水管（33b）内部的清水全部挤压到分压管（e1）内部进行分流，通过挤压产生的液压，这时液压对开闭片（e3）施加挤压力，这时开闭片（e3）绕着扭力轴（e2）进行转动，从而使得分压管（e1）与分流管（e4）之间导通，清水从分流管（e4）排到单向流到微流控机构（32）内部，对微流控机构（32）内部萃取残留的液体进行冲洗，避免在下一次的液体萃取中发生多种液体混合，提高液体萃取的分离度，冲洗完成后通过扭力轴（e2）带动开闭片（e3）进行闭合，从而将分压管（e1）与滴落口（321）之间进行密闭，避免液体滴落在滴落口（321）内部后流到分压管（e1）内部，确保液体萃取过程中的流动方向，提高萃取进度。

Images