基于微阀的液滴微流控闭环调节装置

摘要

基于微阀的液滴微流控闭环调节装置，属于微流体领域，本发明为解决注射泵驱动的液滴微流控系统，由于微流道中流量的周期性脉动引起液滴体积的周期性变化，导致液滴体积控制精度较差以及液滴体积不一致的问题。本发明方案：由连续相液体微阀、离散相液体微阀分别调节连续相液体和离散相液体的流量，在T型微流道形成离散的液滴。图像采集部实时采集液滴图像并由图像处理单元进行图像处理，得到实际液滴的体积大小，微处理器将液滴体积的测量值与给定值比较，由控制器输出控制电压信号，改变两个微阀的阀口开度及微流道的液体流量，实现液滴体积的闭环控制。同时，控制器采用PID算法提高液滴体积的控制精度，液滴体积的一致性较好。

主权项

基于微阀的液滴微流控闭环调节装置，其特征在于，它包括连续相液体微阀(1)、离散相液体微阀(2)、T型微流道(3)、图像采集部(4)、图像处理单元(5)、微处理器(6)和控制器(7)；T型微流道(3)具有一个水平入口支路、一个垂直入口支路和一个水平出口支路，水平入口支路和水平出口支路连通为一条直通路；T型微流道(3)的水平入口支路注入连续相液体，并设置有连续相液体微阀(1)；T型微流道(3)的垂直入口支路注入离散相液体，并设置有离散相液体微阀(2)，经连续相液体微阀(1)流量调节后的连续相液体和经离散相液体微阀(2)流量调节后的离散相液体在T型微流道(3)的水平出口支路中形成离散的液滴；图像采集部(4)采集T型微流道(3)的水平出口支路中离散的液滴图像，图像采集部(4)的液滴图像信号输出端与图像处理单元(5)的输入端相连，图像处理单元(5)的实际液滴体积信号输出端与微处理器(6)的输入端相连，微处理器(6)将实际液滴体积信号与给定液滴体积信号比较，并发出控制指令给控制器(7)，控制器(7)通过输出不同的电压信号来改变连续相液体微阀(1)和离散相液体微阀(2)的开度。