[发明专利]一种基于毛细管的微通道快速测压装置

摘要

一种基于毛细管的微通道快速测压装置，在其中PDMS微芯片的下壁面，利用软光刻法加工了一个主通道和测压支路，测压支路的一端开口在主通道内需要测量压力的位置，另一端(后端)与毛细管相接，毛细管一端密闭，另一端插入测压支路后端，两者通过玻璃胶密封，玻璃基底的上壁面通过等离子处理后与PDMS微芯片的下壁面相黏合。本发明新颖之处在于设计了一种测量微通道内压力的新方法。微通道的结构可以自行设计，毛细管的长度也可以自行选择以可以满足不同的测量压力范围。

主权项

1.一种基于毛细管的微通道快速测压方法，该方法基于毛细管的微通道快速测压装置实现，该装置包括主通道(2)、测压支路(3)、毛细管(4)、玻璃基板(5)；在PDMS微流控芯片(1)的下壁面，利用软光刻法加工有一个主通道(2)和测压支路(3)，测压支路(3)的一端开口在主通道(2)内需要测量压力的位置，另一端与毛细管(4)相接，毛细管(4)一端密闭，另一端插入测压支路后端，两者通过玻璃胶密封，玻璃基板(5)的上壁面通过等离子处理后与PDMS微流控芯片(1)的下壁面相黏合；其特征在于：实验装置搭建完成后，具体的实施过程如下，首先利用外部微型驱动泵将液体注满主通道(2)后停止驱动泵保证主通道(2)内液体不流动，主通道(2)内的小部分液体会经过测压支路(3)进入毛细管(4)中形成液柱，观测并记录毛细管(4)中液柱的初始位置a，此时毛细管(4)中密闭的空气为一个标准大气压；然后利用外部微型驱动泵驱动，将固定流量的液体注射进入主通道(2)中，由测压支路(3)进入的毛细管(4)的液体会驱动毛细管(4)中的液柱上升，一段时间待主通道(2)内的液体流动速度稳定后观察并记录毛细管(4)中液柱的最终位置b，两个不同位置a、b之间存在一个高度差Δh，利用流体力学相关理论计算出两位置之间毛细力的大小以及毛细管(4)内压力的变化，再由毛细力的大小和毛细管(4)中压力的变化可以快速准确计算出此时该位置主通道(2)中的压力大小；实验中保持流量不变，多次测量求压力的平均值；外部微型驱动泵改变入口流量的大小，这样测量不同速度的液体经过主通道(2)时毛细管(4)内液柱液面的上升高度差，继而得到不同速度入口的流体通过主通道(2)某一位置时压力的大小。