CN216224455U - 一种检测淡水重金属的微流控装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种检测淡水重金属的微流控装置，包括容纳组件，容纳组件包括具有朝上开口的容纳座，容纳座上侧连接有检测盖，容纳座内连接有微流控芯片，微流控芯片包括上芯片本体，上芯片本体下侧连接有下芯片本体，上芯片本体内连接有进样芯片本体，进样芯片本体上开有进样槽，进样芯片本体朝下的一端设有与进样槽连通的进样通道，上芯片本体朝下的一端设有待测液进样池和混合液存储池，混合液存储池和待测液进样池之间的上芯片本体上设有出液通道，上芯片本体上设有与出液通道连通的反应池，反应池上方的上芯片本体上连接有磁铁，反应池外周设有能与反应池连通的废液池且排布有若干能与反应池连通的反应存储池；本实用新型携带且检测方便。

Description

一种检测淡水重金属的微流控装置

技术领域

本实用新型涉及微流控技术领域，特别是一种检测淡水重金属的微流控装置。

背景技术

饮用水随着工业化的发展受到越来越严重的污染，镉在镍镉电池、油漆着色和电镀等工业领域广泛应用，镉离子通常存在于淡水中，镉严重威胁着人类健康。在成为饮用水之前，需要对其进行处理，并对处理后的水质进行检测，尤其是对镉离子含量的检测。现有技术中，检测镉离子含量时，通过手动操作将待测水样加入到试管中，再依次将各种检测溶液加入到待测水样中进行反应，反应结束后，将测试电极插入到反应液中，使用电压测量装置检测各个测试电极之间的电压，通过检测到的电压值推算出的镉离子的浓度高低，其检测效率低，携带不便，对操作人员要求高。

实用新型内容

本部分的目的在于概述本实用新型的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和实用新型名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和实用新型名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本实用新型的范围。

鉴于上述和/或现有的淡水检测时存在的问题，提出了本实用新型。

因此，本实用新型的目的是提供一种检测淡水重金属的微流控装置，其携带且检测方便。

为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：一种检测淡水重金属的微流控装置，其包括，

容纳组件，所述容纳组件包括具有朝上开口的容纳座，所述容纳座上侧连接有检测盖；

微流控芯片，所述微流控芯片安装在容纳座内，所述微流控芯片包括上芯片本体，所述上芯片本体下侧连接有下芯片本体，所述上芯片本体朝上的一端开有安装槽，所述上芯片本体的安装槽内连接有进样芯片本体，所述进样芯片本体上开有进样槽，所述进样芯片的底部开有与进样槽连通的进样孔，所述进样芯片本体朝下的一端设有与进样孔连通的进样通道，所述上芯片本体朝下的一端设有与进样通道连通的待测液进样池，所述待测液进样池远离进样通道一端的上芯片本体朝下的一端设有混合液存储池，所述混合液存储池和待测液进样池之间的上芯片本体上设有出液通道，所述出液通道远离待测样进样池一端的上芯片本体上设有反应池，所述上芯片本体朝上的一端连接有在反应池上方的磁铁，所述反应池外周设有一个与反应池连通的废液通道且排布有若干能与反应池连通的反应通道，所述废液通道远离反应池一端的上芯片本体上设有能与反应池连通的废液池，所述反应通道远离反应池一端的上芯片本体上设有反应存储池。

作为本实用新型所述检测淡水重金属的微流控装置的一种优选方案，其中：所述混合液存储池可控地与出液通道连通，所述待测样存储池可控地与出液通道连通。

作为本实用新型所述检测淡水重金属的微流控装置的一种优选方案，其中：所述出液通道可控地与反应池连通，所述反应存储池可控地与反应通道连通，所述废液通道可控地与废液池连通。

作为本实用新型所述检测淡水重金属的微流控装置的一种优选方案，其中：所述待测液进样池与出液通道连通时，进样通道远离进样孔的一端封闭。

作为本实用新型所述检测淡水重金属的微流控装置的一种优选方案，其中：所述上芯片本体朝上的一端开有出样通道，所述出样通道的一端与进样通道远离进样孔的一端相接，所述出样通道另一端的上芯片本体朝上的一端开有止回流槽，所述止回流槽远离出样通道一端的上芯片本体上开有与待测样进样池连通的出样孔，所述进样芯片本体下侧连接有插进止回流槽内的止回流单向片，初始状态下，止回流单向片与出样通道另一端间具有出样间隙，待测样进样池经出液通道排出待测样时，所述止回流单向片紧密贴合在出样通道另一端端口且覆盖出样通道。

作为本实用新型所述检测淡水重金属的微流控装置的一种优选方案，其中：所述待测样进样池远离出样孔一端的上芯片本体朝下的一端设有第一通道，所述第一通道远离待测样进样池一端的上芯片本体朝下的一端设有第一单向槽，所述第一单向槽远离第一通道一端的上芯片本体朝下的一端设有第二通道，所述第二通道远离第一单向槽的一端与出液通道相接，所述混合液存储池相对待测样进样池设置一端的上芯片本体朝下的一端设有第三通道，所述第三通道远离混合液存储池一端的上芯片本体朝下的一端开有第二单向槽，所述第二单向槽远离第三通道的一端设有第四通道，所述第四通道远离第三通道的一端与出液通道的一端相接，下芯片本体上侧设有插进第一单向槽内的第一单向板和插进第二单向槽内的第二单向板，初始状态下，第一单向板紧密贴合在第一通道端口且覆盖第一通道，第二单向板紧密贴合在第三通道端口且覆盖第三通道。

作为本实用新型所述检测淡水重金属的微流控装置的一种优选方案，其中：所述反应存储池位置处的下芯片本体上侧排布有若干与反应通道一一对应的反应单向板，所述反应单向板紧密贴合在反应通道远离对应反应存储池的一端且覆盖对应反应通道。

作为本实用新型所述检测淡水重金属的微流控装置的一种优选方案，其中：所述下芯片本体上侧还设有废液单向板，所述废液单向板紧密贴合在废液通道远离反应池的一端且覆盖废液通道。

作为本实用新型所述检测淡水重金属的微流控装置的一种优选方案，其中：所述待测样进样池正上方的检测盖上连接有能在高度方向上移动的第一按压开关，混合液存储池正上方的检测盖上连接有能在高度方向上移动的第二按压开关，初始状态下，所述第一按压开关和第二按压开关的底部均与下芯片本体上侧接触。

作为本实用新型所述检测淡水重金属的微流控装置的一种优选方案，其中：所述反应存储池正上方的检测盖上连接有能在高度方向上移动的反应按压开关，初始状态下，所述反应按压开关的底部能与下芯片本体上侧接触。

本实用新型的有益效果：本实用新型集成度高，操作简单，携带方便；待测样、与待测样进行混合的混合液以及各种检测液可以按照进液顺序单向进入反应池内，不会回流，检测时不易受环境干扰，检测可靠。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为本实用新型中第一个实施例的立体结构图一。

图2为第一个实施例中上芯片本体、下芯片本体和进样芯片本体连接在一起的立体结构图。

图3为第一个实施例中上芯片本体、下芯片本体和进样芯片本体连接结构的爆炸结构图一。

图4为第一个实施例中上芯片本体、下芯片本体和进样芯片本体连接结构的爆炸结构图二。

图5为本实用新型中上芯片本体的立体结构图。

图6为第二个实施例中的立体结构图。

图7为第二个实施例的内部结构图。

图8为第二个实施例中隐藏掉容纳座后的立体结构图。

图9为第三个实施例中上芯片本体、下芯片本体和进样芯片本体连接结构的爆炸结构图。

图10为第三个实施例中的立体结构图。

图中，100容纳组件，101检测盖，102容纳座，102a开口，102b连接口，103进样板，200微流控芯片，201下芯片本体，201a第一单向板，201b第二单向板，201c第一反应单向板，201d第二反应单向板，201e第三反应单向板，201f第四反应单向板，201g出液单向板，201h废液单向板，202进样芯片本体，202a止回流单向片，202b进样孔，202c进样通道，202d进样槽，203上芯片本体，203a待测样进样池，203b混合液存储池，203c出液通道，203c-1弯折段，203c-2混合均匀部，203d第三通道，203e第四通道，203f第一通道，203g第一反应通道，203h第二反应通道，203i第三反应通道，203j第四反应通道，203k废液通道，203l第一单向槽，203m第二单向槽，203n废液池，203o第二反应存储池，203p第一反应存储池，203q第三反应存储池，203r第四反应存储池，203s安装槽，203t反应池，203u止回流槽，203v第二通道，203w出样通道，203x出样孔，204第二按压开关，205第一按压开关，206第二反应按压开关，207第一反应按压开关，208第三反应按压开关，209第四反应按压开关，210参比电极，211工作电极，212对电极，213磁铁。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本实用新型至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

实施例1

参照图1～图5，为本实用新型的第一个实施例，该实施例提供了一种检测淡水重金属的微流控装置，其携带且检测方便。

一种检测淡水重金属的微流控装置，其包括容纳组件100，容纳组件100包括具有朝上开口102a的容纳座102，容纳座102上侧连接有检测盖101，容纳座102内连接有微流控芯片200。

进一步的，微流控芯片200安装在容纳座102内，微流控芯片200包括上芯片本体203，上芯片本体203下侧连接有下芯片本体201，上芯片本体203朝上的一端开有安装槽203s，上芯片本体203的安装槽203s内连接有进样芯片本体202，进样芯片本体202上开有进样槽202d，进样芯片本体202上开有进样槽202d，检测盖101上可转动地连接有进样板103，进样板103覆盖进样芯片本体202上侧所在区域，进样芯片的底部开有与进样槽202d连通的进样孔202b，进样芯片本体202朝下的一端设有与进样孔202b连通的进样通道202c，上芯片本体203朝下的一端设有与进样通道202c连通的待测液进样池，待测液进样池远离进样通道202c一端的上芯片本体203朝下的一端设有混合液存储池203b，混合液存储池203b和待测液进样池之间的上芯片本体203上设有出液通道203c，出液通道203c上具有多个弯折段203c-1，弯折段203c-1内的出液通道203c内的上芯片本体203下侧设有混合均匀部203c-2，混合均匀部203c-2与出液通道203c内缘件具有流动间隙，通过弯折段203c-1和混合均匀部203c-2的设计，提供待测样和存储在混合液存储池203b内溶液进行混合的均匀度，出液通道203c远离待测样进样池203a一端的上芯片本体203上设有反应池203t，上芯片本体203朝上的一端连接有在反应池203t上方的磁铁213，反应池203t外周设有一个与反应池203t连通的废液通道203k且排布有若干能与反应池203t连通的反应通道，废液通道203k远离反应池203t一端的上芯片本体203上设有能与反应池203t连通的废液池203n，反应通道远离反应池203t一端的上芯片本体203上设有反应存储池。

进一步的，混合液存储池203b可控地与出液通道203c连通，待测样存储池可控地与出液通道203c连通，待测样进样池203a远离出样孔203x一端的上芯片本体203朝下的一端设有第一通道203f，第一通道203f远离待测样进样池203a一端的上芯片本体203朝下的一端设有第一单向槽203l，第一单向槽203l远离第一通道203f一端的上芯片本体203朝下的一端设有第二通道203v，第二通道203v远离第一单向槽203l的一端与出液通道203c相接，混合液存储池203b相对待测样进样池203a设置一端的上芯片本体203朝下的一端设有第三通道203d，第三通道203d远离混合液存储池203b一端的上芯片本体203朝下的一端开有第二单向槽203m，第二单向槽203m远离第三通道203d的一端设有第四通道203e，第四通道203e远离第三通道203d的一端与出液通道203c的一端相接，下芯片本体201上侧设有插进第一单向槽203l内的第一单向板201a、插进第二单向槽203m内的第二单向板201b和插进反应池203t内的出液单向板201g，出液单向板201g紧密贴合在出液通道203c远离第二通道203v一端的上芯片本体203上，出液单向板201g覆盖出液通道203c，初始状态下，第一单向板201a紧密贴合在第一通道203f端口且覆盖第一通道203f，第二单向板201b紧密贴合在第三通道203d端口且覆盖第三通道203d；待测液进样池与出液通道203c连通时，进样通道202c远离进样孔202b的一端封闭；上芯片本体203朝上的一端开有出样通道203w，出样通道203w的一端与进样通道202c远离进样孔202b的一端相接，出样通道203w另一端的上芯片本体203朝上的一端开有止回流槽203u，止回流槽203u远离出样通道203w一端的上芯片本体203上开有与待测样进样池203a连通的出样孔203x，进样芯片本体202下侧连接有插进止回流槽203u内的止回流单向片202a，初始状态下，止回流单向片202a与出样通道203w另一端间具有出样间隙，待测样进样池203a经出液通道203c排出待测样时，止回流单向片202a紧密贴合在出样通道203w另一端端口且覆盖出样通道203w。

进一步的，出液通道203c可控地与反应池203t连通，反应存储池可控地与反应通道连通，反应存储池位置处的下芯片本体201上侧排布有若干与反应通道一一对应的反应单向板，反应单向板紧密贴合在反应通道远离对应反应存储池的一端且覆盖对应反应通道；废液通道203k可控地与废液池203n连通，下芯片本体201上侧还设有废液单向板201h，废液单向板201h紧密贴合在废液通道203k远离反应池203t的一端且覆盖废液通道203k。

本实施例中，各个单向板具有弹性；反应存储池设置四个，四个反应存储池分别为第一反应存储池203p、第二反应存储池203o、第三反应存储池203q和第四反应存储池203r，四个反应通道分别为与第一反应存储池203p对应的第一反应通道203g、与第二反应存储池203o对应的第二反应通道203h、与第三反应存储池203q对应的第三反应通道203i和与第四反应存储池203r对应的第四反应通道203j，四个反应单向板分别为第一反应单向板201c、第二反应单向板201d、第三反应单向板201e和第四反应单向板201f，第一反应存储池203p、第二反应存储池203o、第三反应存储池203q和第四反应存储池203r内分别存储有AChE(乙酰胆碱酯酶)-AuNPs(金纳米颗粒)-抗体溶液、Fe₃O₄-抗原溶液、清水和乙酰胆碱溶液，混合液存储腔内存储有螯合剂；检测时，打开进样板103，将待测样滴入进样槽202d，向下按压待测样进样池203a和混合液存储池203b位置处的上芯片本体203，第一单向板201a和第二单向板201b打开，待测样依次经第一通道203f、第二通道203v进入出液通道203c，螯合剂依次经第三通道203d和第四通道203e进入出液通道203c，螯合剂和待测样在出液通道203c内混合均匀，形成螯合物，在液压的作用下，混合后的混合液顶开出液单向板201g，混合液进入反应池203t内，依次按压第一反应存储池203p、第二反应存储池203o、第三反应存储池203q和第四反应存储池203r位置处的上芯片本体203，使对应的检测液依次进入反应池203t，在液压的作用下多余的溶液顶开反应单向板，磁珠在磁铁213的作用下被吸附在反应池203t内，不会被溶液冲走，多余溶液进入废液池203n内，可将用于测量电压的电极插入反应液内，使用电压表检测电极间的电压，通过电压反映出待测样中含有的镉离子浓度。

实施例2

参照图6和图7，为本实用新型的第二个实施例，与第一个实施例的不同之处在于，该实施例提供了一种检测淡水重金属的微流控装置，其进一步方便各种液体按照进液顺序单向流入反应池203t的控制。

一种检测淡水重金属的微流控装置，还包括连接在检测盖101上且能在高度方向上移动的第一按压开关205，第一按压开关205在待测样进样池203a正上方，混合液存储池203b正上方的检测盖101上连接有能在高度方向上移动的第二按压开关204，初始状态下，第一按压开关205和第二按压开关204的底部均与下芯片本体201上侧接触。

检测时，同时按压第一按压开关205和第二按压开关204至底多次，待测样和混合液存储池203b内的螯合剂分别顶开第一单向板201a和第二单向板201b，挤开出液单向板201g，使待测样和螯合剂同时进入出液通道203c内。

进一步的，反应存储池正上方的检测盖101上连接有能在高度方向上移动的反应按压开关，初始状态下，反应按压开关的底部能与下芯片本体201上侧接触。

四个反应按压开关分别为在第一反应存储池203p正上方的第一反应按压开关207、在第二反应存储池203o正上方的第二反应按压开关206、在第三反应存储池203q正上方的第三反应按压开关208和在第四反应存储池203r正上方的第四反应按压开关209，按照进液顺序和时间间隔，依次按压第一反应按压开关207、第二反应按压开关206、第三反应按压开关208和第四反应按压开关209，使第一反应存储池203p、第二反应存储池203o、第三反应存储池203q和第四反应存储池203r内的检测液依次进入反应池203t。

实施例3

参照图8～图10，为本实用新型的第三个实施例，与第一个实施例和第二个实施例的不同之处在于，该实施例提供了一种检测淡水重金属的微流控装置，其进一步方便实现重金属含量的检测。

一种检测淡水重金属的微流控装置，还包括连接在下芯片本体201上的工作电极211、参比电极210和对电极212，工作电极211、参比电极210和对电极212的里端伸进反应池203t内，工作电极211、甘汞参比电极210和铂丝对电极212对电极212的外端均抵触在下芯片本体201下侧，容纳座102的底部开有与反应池203t位置对应的连接口102b。

反应结束，通过电压检测装置检测工作电极211、参比电极210和对电极212间的电压，通过电压大小反映出待测样中重金属含量，尤其适用于淡水重金属的检测。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种检测淡水重金属的微流控装置，其特征在于：其包括，

容纳组件(100)，所述容纳组件(100)包括具有朝上开口(102a)的容纳座(102)，所述容纳座(102)上侧连接有检测盖(101)；

微流控芯片(200)，所述微流控芯片(200)安装在容纳座(102)内，所述微流控芯片(200)包括上芯片本体(203)，所述上芯片本体(203)下侧连接有下芯片本体(201)，所述上芯片本体(203)朝上的一端开有安装槽(203s)，所述上芯片本体(203)的安装槽(203s)内连接有进样芯片本体(202)，所述进样芯片的底部开有与进样槽(202d)连通的进样孔(202b)，所述进样芯片本体(202)朝下的一端设有与进样孔(202b)连通的进样通道(202c)，所述上芯片本体(203)朝下的一端设有与进样通道(202c)连通的待测液进样池，所述待测液进样池远离进样通道(202c)一端的上芯片本体(203)朝下的一端设有混合液存储池(203b)，所述混合液存储池(203b)和待测液进样池之间的上芯片本体(203)上设有出液通道(203c)，所述出液通道(203c)远离待测样进样池(203a)一端的上芯片本体(203)上设有反应池(203t)，所述上芯片本体(203)朝上的一端连接有在反应池(203t)上方的磁铁(213)，所述反应池(203t)外周设有一个与反应池(203t)连通的废液通道(203k)且排布有若干能与反应池(203t)连通的反应通道，所述废液通道(203k)远离反应池(203t)一端的上芯片本体(203)上设有能与反应池(203t)连通的废液池(203n)，所述反应通道远离反应池(203t)一端的上芯片本体(203)上设有反应存储池。

2.如权利要求1所述的检测淡水重金属的微流控装置，其特征在于：所述混合液存储池(203b)可控地与出液通道(203c)连通，所述待测样存储池可控地与出液通道(203c)连通。

3.如权利要求2所述的检测淡水重金属的微流控装置，其特征在于：所述出液通道(203c)可控地与反应池(203t)连通，所述反应存储池可控地与反应通道连通，所述废液通道(203k)可控地与废液池(203n)连通。

4.如权利要求1～3任一项所述的检测淡水重金属的微流控装置，其特征在于：所述待测液进样池与出液通道(203c)连通时，进样通道(202c)远离进样孔(202b)的一端封闭。

5.如权利要求4所述的检测淡水重金属的微流控装置，其特征在于：所述上芯片本体(203)朝上的一端开有出样通道(203w)，所述出样通道(203w)的一端与进样通道(202c)远离进样孔(202b)的一端相接，所述出样通道(203w)另一端的上芯片本体(203)朝上的一端开有止回流槽(203u)，所述止回流槽(203u)远离出样通道(203w)一端的上芯片本体(203)上开有与待测样进样池(203a)连通的出样孔(203x)，所述进样芯片本体(202)下侧连接有插进止回流槽(203u)内的止回流单向片(202a)，初始状态下，止回流单向片(202a)与出样通道(203w)另一端间具有出样间隙，待测样进样池(203a)经出液通道(203c)排出待测样时，所述止回流单向片(202a)紧密贴合在出样通道(203w)另一端端口且覆盖出样通道(203w)。

6.如权利要求2所述的检测淡水重金属的微流控装置，其特征在于：所述待测样进样池(203a)远离出样孔(203x)一端的上芯片本体(203)朝下的一端设有第一通道(203f)，所述第一通道(203f)远离待测样进样池(203a)一端的上芯片本体(203)朝下的一端设有第一单向槽(203l)，所述第一单向槽(203l)远离第一通道(203f)一端的上芯片本体(203)朝下的一端设有第二通道(203v)，所述第二通道(203v)远离第一单向槽(203l)的一端与出液通道(203c)相接，所述混合液存储池(203b)相对待测样进样池(203a)设置一端的上芯片本体(203)朝下的一端设有第三通道(203d)，所述第三通道(203d)远离混合液存储池(203b)一端的上芯片本体(203)朝下的一端开有第二单向槽(203m)，所述第二单向槽(203m)远离第三通道(203d)的一端设有第四通道(203e)，所述第四通道(203e)远离第三通道(203d)的一端与出液通道(203c)的一端相接，下芯片本体(201)上侧设有插进第一单向槽(203l)内的第一单向板(201a)和插进第二单向槽(203m)内的第二单向板(201b)，初始状态下，第一单向板(201a)紧密贴合在第一通道(203f)端口且覆盖第一通道(203f)，第二单向板(201b)紧密贴合在第三通道(203d)端口且覆盖第三通道(203d)。

7.如权利要求3所述的检测淡水重金属的微流控装置，其特征在于：所述反应存储池位置处的下芯片本体(201)上侧排布有若干与反应通道一一对应的反应单向板，所述反应单向板紧密贴合在反应通道远离对应反应存储池的一端且覆盖对应反应通道。

8.如权利要求3所述的检测淡水重金属的微流控装置，其特征在于：所述下芯片本体(201)上侧还设有废液单向板(201h)，所述废液单向板(201h)紧密贴合在废液通道(203k)远离反应池(203t)的一端且覆盖废液通道(203k)。

9.如权利要求3或7所述的检测淡水重金属的微流控装置，其特征在于：所述待测样进样池(203a)正上方的检测盖(101)上连接有能在高度方向上移动的第一按压开关(205)，混合液存储池(203b)正上方的检测盖(101)上连接有能在高度方向上移动的第二按压开关(204)，初始状态下，所述第一按压开关(205)和第二按压开关(204)的底部均与下芯片本体(201)上侧接触。

10.如权利要求3或8所述的检测淡水重金属的微流控装置，其特征在于：所述反应存储池正上方的检测盖(101)上连接有能在高度方向上移动的反应按压开关，初始状态下，所述反应按压开关的底部能与下芯片本体(201)上侧接触。

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