[实用新型]数字化流体微粒制备装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种微粒制备装置，尤其是一种数字化流体微粒制备装置。

背景技术

微流体系统是微系统的一个重要分支，微流体的输运、控制等逐渐成为研究热点，而微喷射是微流体控制系统的一个重要组成部分。目前微喷技术的研究主要集中在微喷射流体的驱动技术和与驱动技术相应的微喷嘴制造技术两大方面。我国微喷技术研究虽已取得一定进展，但基本上还处于实验阶段，绝大多数仍然停留在手工和显微镜操作阶段，劳动强度大、工作效率低，而且很容易造成结果不稳定、甚至不准确。随着数字图像处理理论和方法的不断完善, 我们利用计算机视觉和智能控制等关键技术，将微喷技术与之结合起来，设计研制能够自动完成操作过程的数字化流体微粒制备装置，以自动代替手动，以摄取图像代替显微镜操作，使微喷技术相关应用操作实现简单化、自动化，使操作效率和成功率得以提高。

实用新型内容

本实用新型是要提供一种利用计算机视觉和智能控制技术与微喷技术相结合的数字化流体微粒制备装置，该装置能够自动完成微喷技术相关应用操作过程，具有结构简单、操作容易、工作可靠、过程清晰、结果稳定等特点，用于解决目前采用的手工和显微镜操作所带来的劳动强度大、工作效率和成功率低、结果不稳定甚至不准确的技术问题。

本实用新型为解决上述技术问题而采用的技术方案如下：

一种数字化流体微粒制备装置，包括底板、左立柱、右立柱、横梁、喷头、相机、光源、磁力搅拌器、光源调节器、压电控制器、气动控制器、监控操作系统。其特点是：横梁通过左、右立柱固定连接在底板上方，底板中央安置磁力搅拌器，横梁前面装有上、下位置可调的喷头，且喷头位于磁力搅拌器的上方，左、右立柱前部中间位置分别装有相机和光源，且相机和光源对准磁力搅拌器的平台；喷头分别与压电控制器和气动控制器连接，光源与光源调节器连接，相机和压电控制器分别与监控操作系统连接。

左、右立柱分别通过左、右连接板与底板固定连接。

喷头通过喷头底座和支承板安装在横梁前面，其中：喷头与喷头底座固定连接，支承板固定安装在横梁前部中间位置，支承板与喷头底座之间设有用于调节喷头上、下位置的调节螺杆。

气动控制器置于底板右侧，压电控制器放置在气动控制器上，光源调节器放置在压电控制器上；监控操作系统位于底板左侧。

相机为黑白面阵或线阵工业相机，用于采集微粒制备形态图像，以供监控操作系统观察。

本实用新型与现有技术相比具有如下有益效果：

1．数字化流体微粒制备装置采用模块组合形式，结构简单、维护方便、装拆与调整容易。

2．利用计算机视觉技术，以摄取图像代替显微镜操作，劳动强度低、操作容易、过程清晰。

3．利用智能控制等关键技术，以自动代替手动，工作可靠、操作效率和成功率高、结果稳定准确。

4．能实现自动操作与监控，使微喷技术相关应用操作实现简单化、自动化，是促使微喷射技术研究解决集成化和数字化管理的基础技术。

附图说明

图1是本实用新型结构立体示意图。

具体实施方式

下面结合附图与实施对本实用新型作进一步的描述。

如图1所示，本实用新型的数字化流体微粒制备装置，包括底板1、左连接板3、左立柱5、右连接板14、右立柱12、横梁6、支承板7、调节螺杆8、喷头底座9、喷头10、相机4、光源13、磁力搅拌器11、光源调节器15、压电控制器16、气动控制器17、监控操作系统2。 

横梁6两端分别固定连接在左、右立柱5,12上端，左、右立柱5,12分别通过左、右连接板3,14固定连接在底板1上，底板1中央安置磁力搅拌器11；喷头10通过喷头底座9和支承板7安装在横梁6前面，并且位于磁力搅拌器11上方，其中：喷头10与喷头底座9固定连接，支承板7固定安装在横梁6前部中间位置，支承板7与喷头底座9之间设有用于调节喷头10上、下位置的调节螺杆8；左、右立柱5,12前部中间位置分别装有相机4和光源13，且相机4和光源13对准磁力搅拌器11的平台，相机4为黑白面阵或线阵工业相机，用于采集微粒制备形态图像。喷头10分别与压电控制器16和气动控制器17连接；光源13与光源调节器15连接；相机4和压电控制器16分别与监控操作系统2连接。气动控制器17置于底板1右侧，压电控制器16放置在气动控制器17上，光源调节器15放置在压电控制器16上；监控操作系统2位于底板1左侧。

工作时，先将容器置于磁力搅拌器11的平台上，打开基于计算机视觉技术的监控操作系统2，并开启光源13、使相机4处于工作状态。当进入工作流程后，先通过监控操作系统2观察微粒制备形态图像，然后通过光源调节器15调节光源13的亮度，使相机4采集并传输到监控操作系统2的图像清晰；之后，调节磁力搅拌器11的转速，对压电控制器16、气动控制器17进行调节，使喷头10的喷射形态和喷出的液滴符合要求；最后使数字化流体微粒制备装置按事先设定的程序进行工作。