自動化的微流控接收裝置的製作方法
2023-10-23 18:04:42 3
本實用新型涉及一種自動化的微流控接收裝置。
背景技術：
納米材料的三維堆積宏觀材料，尤其是粒徑均一、球形度及單分散性良好的無機/聚合物微球受到了越來越多的研究，其在催化、微反應器、醫療點診斷、藥物傳送、光學器件等方面被廣泛應用。
目前，對於三維納米材料無機/聚合物微球的製備方法眾多，主要包括機械攪拌法、懸浮聚合法、化學氣相沉積、噴霧乾燥法、模板輔助法和微流控技術等等。微流控技術基於兩種互不相容的液體，依賴於W/O或O/W原理，使分散相液體於連續相反相液體中形成微球；對於目前的微流控裝置主要包括三種：標準的T型交叉流式聚焦連接，同軸流動連接和流式聚焦連接，三種連接方式均能有效且成功的製備無機/聚合物微球，其中最常用的製備液滴的微流控設備是T型交叉結構。
然而，在微流控T型交叉結構製備無機/聚合物微球備受青睞的同時，其所製備的試樣的接收及後續處理卻被忽視，常規的微流控接收裝置結構單一、穩定性較差且需大量人工操作，更遺憾的是還存在製備的無機/聚合物微球尺寸不均一、粒徑不可控、形貌易被破壞等諸多問題。
技術實現要素：
本實用新型的目的是為了解決現有的微流控接收裝置單一，需人工操作，穩定性較差；且最終形成的微球尺寸不可控、粒徑不均一的問題，而提出一種自動化的微流控接收裝置。
一種自動化的微流控接收裝置，其組成包括：接收平臺、兩根調節杆、調節控制箱、接收器、導流管、助推桿、恆速旋轉器和轉速調節器；
接收平臺一端的臺面設置通透的接收器安裝孔，接收器安裝孔內設置恆速旋轉器，恆速旋轉器底端安裝轉速調節器，恆速旋轉器頂端放置接收器；導流管的一端插置在接收器內，導流管的另一端安裝在助推桿上；其中，接收器安裝孔的孔邊緣與恆速旋轉器外壁之間具有0.5-1cm的距離；
接收平臺另一端設置於兩根調節杆之間，且依靠兩根調節杆提供升降和平移動力；其中，每根調節杆底端安裝調節控制箱。
本實用新型的有益效果為：
本實用新型通過轉速調節器控制接收器的旋轉速度，調節控制箱控制架設於調節杆上接收平臺向左或向右的間斷移動，兩者的協同作用有效的保證了微流控所製備出的微球於接收器中呈環環相套均勻分布，此設備結構簡單，體積小且操作簡便；同時本實用新型的恆速旋轉器與轉速調節器配合實現接收器的轉速可控目的，具有接收器的轉動過程穩定且操作安全係數高的優點；
本實用新型使用的導流管為聚四氟乙烯材質，耐化學腐蝕性強，經久耐用；並且本實用新型可實現自動化運轉。
本實用新型所述的一種自動化的微流控接收裝置，結構簡明，創意新穎，特別適用於實驗室微流控技術的接收裝置
附圖說明
圖1為本實用新型的結構示意圖；
圖2為具體實施方式二涉及的恆速旋轉器的結構示意圖；
圖中，1為接收平臺、2為調節杆、3為調節控制箱、4為接收器、5為導流管、6為助推桿、7為恆速旋轉器、8為轉速調節器，3-1為高度調節器、3-2為平面移動控制器、7-1為旋轉平臺、7-2為旋轉軸承、7-3為電機、8-1為轉速控制器、8-2為顯示器。
具體實施方式
具體實施方式一：
本實施方式的自動化的微流控接收裝置，結合圖1所示，其組成包括：接收平臺1、兩根調節杆2、兩個調節控制箱3、接收器4、導流管5、助推桿6、恆速旋轉器7和轉速調節器8；
接收平臺1一端的臺面設置通透的接收器安裝孔，接收器安裝孔內設置恆速旋轉器7，恆速旋轉器7底端安裝轉速調節器8，恆速旋轉器7頂端放置接收器4，通過恆速旋轉器7控制接收器4的旋轉速度；導流管5的一端插置在接收器4內，導流管5的另一端安裝在助推桿6上；其中，接收器安裝孔的孔邊緣與恆速旋轉器7外壁之間具有0.5-1cm的距離；
接收平臺1另一端設置於兩根調節杆2之間，且依靠兩根調節杆2提供升降和平移動力；其中，每根調節杆2底端安裝調節控制箱3，調節控制箱3通過調節杆2調節接收平臺1上下高度的同時，還可以調節接收平臺1的左右位置。
具體實施方式二：
與具體實施方式一不同的是，本實施方式的自動化的微流控接收裝置，所述恆速旋轉器7還包括旋轉平臺7-1、旋轉軸承7-2和電機7-3，旋轉軸承7-2頂端連接旋轉平臺7-1，旋轉軸承7-2底端連接電機7-3；其中，旋轉平臺7-1為用於放置接收器4的圓柱形託盤。
具體實施方式三：
與具體實施方式一或二不同的是，本實施方式的自動化的微流控接收裝置，所述轉速調節器8還包括轉速控制器8-1和顯示器8-2，轉速控制器8-1的信號輸出端連接電機7-3的信號輸入端，電機7-3根據信號輸入端獲得的參數，進行電機7-3內部的調節，實現電機7-3的運轉；電機7-3的信號輸出端連接顯示器8-2的信號輸入端。
具體實施方式四：
與具體實施方式三不同的是，本實施方式的自動化的微流控接收裝置，所述調節控制箱3還包括高度調節器3-1和平面移動控制器3-2，高度調節器3-1和平面移動控制器3-2的信號輸出端分別與每個調節杆2的信號輸入端連接；
其中，高度調節器3-1的信號輸出端連接調節杆2的信號輸入端，高度調節器3-1給出參數信號，經信號輸出端傳遞給調節杆2的信號輸入端，之後調節杆2執行該參數，當操作者判斷接收器4與導流管5之間位置合適時，即可關閉高度調節器3-1，這樣調節杆2也就停止工作，接收器4的位置固定，即接收器4與導流管5之間的位置固定，實現調節接收器4與導流管5之間的連接，以方便微流控制備微球的接收；平面移動控制器3-2的信號輸出端連接調節杆2的信號輸入端，平面移動控制器3-2給出設定的參數，經信號輸出端傳遞給調節杆2的信號輸入端，調節杆2接收信號後執行該參數，進行向左或向右移動，在電機7-3恆速運轉的情況下，移動平臺1向左或向右的間斷移動，可以保證導流管5中導流出的微流控所製備的微球於接收器4中呈環環相套排列。
具體實施方式五：
與具體實施方式一、二或四不同的是，本實施方式的自動化的微流控接收裝置，所述的接收平臺1的臺板側面，在與每個調節杆2接觸的區域還具有凹凸紋。
具體實施方式六：
與具體實施方式五不同的是，本實施方式的自動化的微流控接收裝置，所述導流管5的製作材料選為聚四氟乙烯，其耐化學腐蝕性強，能夠長久使用。
具體實施方式七：
與具體實施方式一、二、四或六不同的是，本實施方式的自動化的微流控接收裝置，所述接收器4的製作材料選為聚丙烯，耐腐蝕性能優異。
本實施方式中，所有部件的搭建層次分明，可協調能力強；同時部件材質的選擇均採用理化性質優異材料，使得此裝置使用壽命延長；獨特的數控顯示器，使得操作人員便與參數的設置和記錄，並同時更方便對速度的調控。
根據實驗所需可選擇不同尺寸或不同高度的接收器4；在接收平臺1表面安置完接收器後，應首先調節接收器4與導流管5出口端的距離，以形成正確的搭設，方便接收；其後再通過調節平面移動控制器3-2和轉速控制器8-1，使得接收器4的左右移動、旋轉速度以及導流管5中微球流出速度三者之間達到完美的匹配，最終形成環環相套的微球排布。
本實用新型用於實際操作可實現自動化運轉，大大降低人工操作，因此，本實用新型可用作實驗室微流控的接收裝置。
工作原理：
將兩個調節控制箱3、轉速調節器8和助推桿6設置在試驗臺上，恆速旋轉器7置於接收平臺內的接收器安裝孔中，恆速旋轉器7頂部放置接收器4，用於控制接收器4的旋轉速度；導流管5經助推桿6固定後，將導流管5出液端插置在接收器4內；
兩個調節杆2架設於接收平臺1的兩側具有凹凸紋的區域處，通過調節控制箱3的控制，實現調節接收平臺1上下高度的同時，改變接收平臺1的左右位置。
其中，
恆速旋轉器7包括：旋轉平臺7-1、旋轉軸承7-2和電機7-3，所述旋轉平臺7-1為圓柱形託盤，用於放置接收器4；所述旋轉軸承7-2用於旋轉平臺7-1和電機7-3之間的連接；
轉速調節器8包括：轉速控制器8-1和顯示器8-2，轉速控制器8-1的信號輸出端連接電機7-3的信號輸入端，電機7-3根據信號輸入端獲得的參數，進行電機7-3內部的調節，實現電機7-3的運轉；電機7-3的信號輸出端連接顯示器8-2的信號輸入端，通過顯示器8-2顯示電機7-3的轉速信息；
調節控制箱包括高度調節器3-1和平面移動控制器3-2，高度調節器3-1和平面移動控制器3-2的信號輸出端分別與每個調節杆2的信號輸入端連接；
其中，高度調節器3-1的信號輸出端連接調節杆2的信號輸入端，高度調節器3-1給出參數信號，經信號輸出端傳遞給調節杆2的信號輸入端，之後調節杆2執行該參數，當操作者判斷接收器4與導流管5之間位置合適時，即可關閉高度調節器3-1，這樣調節杆2也就停止工作，接收器4的位置固定，即接收器4與導流管5之間的位置固定，實現調節接收器4與導流管5之間的連接，以方便微流控制備微球的接收；平面移動控制器3-2的信號輸出端連接調節杆2的信號輸入端，平面移動控制器3-2給出設定的參數，經信號輸出端傳遞給調節杆2的信號輸入端，調節杆2接收信號後執行該參數，進行向左或向右移動，在電機7-3恆速運轉的情況下，移動平臺1向左或向右的間斷移動，可以保證導流管5中導流出的微流控所製備的微球於接收器4中呈環環相套排列。
本實用新型還可有其它多種實施例，在不背離本實用新型精神及其實質的情況下，本領域技術人員當可根據本實用新型作出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬於本實用新型所附的權利要求的保護範圍。