本發(fā)明專利技術(shù)屬于生物工程領(lǐng)域，特別涉及微流控粘度的檢測設(shè)備和技術(shù)，用于檢測液體粘度的通道裝置，所述通道裝置的功能單元包括測量主通道和緩沖通道，所述緩沖通道與所述測量主通道連接且平行，所述緩沖通道的直徑大于測量主通道的直徑，所述緩沖通道的長度小于測量主通道的長度，所述測量主通道和緩沖通道為圓柱體通道；所述通道裝置含有至少一個功能單元，優(yōu)選集合多個所述功能單元；粘度的測定方法是基于Poiseuille定律的公式求得的；本裝置為微升級裝置，準(zhǔn)確度和精確度高；本方法可重復(fù)性高，采用的試劑少，可用于牛頓流體和非牛頓流體的測定。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于器械裝置領(lǐng)域，特別涉及微流控粘度的檢測設(shè)備和技術(shù)。
技術(shù)介紹
粘度及其測量在國民經(jīng)濟(jì)的許多部門都有著廣泛的應(yīng)用，例如在石油(原油開采與輸運，石油產(chǎn)品的質(zhì)量評定、油品的混合等)、化工(油漆、涂料、粘合劑、三大合成材料——塑料、橡膠、合成纖維等)、輕工(紡織、造紙、化妝品等)、食品(奶油、巧克力、果醬等)、建材(玻璃、陶瓷、水泥等)、煤炭、冶金(熔融金屬與礦渣等)等領(lǐng)域，粘度測量關(guān)系到控制生產(chǎn)流程，保證安全生產(chǎn)、控制與評定產(chǎn)品質(zhì)量等方面；特別在醫(yī)藥領(lǐng)域，血液流變性(包括血液粘度，血漿粘度等)直接影響到血液流動的阻力，與人體多種生理病理過程密切相關(guān)，目前已經(jīng)是腦中風(fēng)、冠心病、高血壓、高血脂病、動脈硬化等心腦血管疾病常用臨床檢測指標(biāo)之一，粘度檢測成為醫(yī)學(xué)診斷的重要手段之一。 近年來，隨著微流控芯片技術(shù)的興起，粘度測量在科學(xué)研究上的應(yīng)用也越來越受到人們的重視。微流控芯片(microfluidic chi p)是指通過微細(xì)加工技術(shù)將微通道、微泵、微閥、微儲液器、微電極、微檢測元件窗口和連接器等功能元件像集成電路一樣，使它們集成在芯片材料上；旨在將生物和化學(xué)等領(lǐng)域所涉及的樣品制備、生物與化學(xué)反應(yīng)、分離與檢測等基本操作單元集成到一塊幾平方厘米的芯片上，用以完成不同的生物或化學(xué)反應(yīng)，并對其產(chǎn)物進(jìn)行分析。研究芯片內(nèi)的流體流動是影響微流控芯片的設(shè)計的重要因素之一，而流體的粘度關(guān)系到通道內(nèi)流體的流動的精密控制，因此，粘度測量技術(shù)也成為研究者的重點之一。傳統(tǒng)粘度檢測方法主要有毛細(xì)管法和旋轉(zhuǎn)法兩種主流方法，毛細(xì)管法主要依據(jù)泊肅葉定律進(jìn)行測量，常用的是重力型毛細(xì)管法(主要用于石油產(chǎn)品中)，以及加壓型毛細(xì)管法等。毛細(xì)管法測量高分子溶液粘度是也測量高分子物質(zhì)分子量的重要方法。旋轉(zhuǎn)法粘度測量也是一種相對成熟的測量方法，通過檢測流體作用于物體的粘性力矩或物體的轉(zhuǎn)速不同來確定流體的粘度。國際上有許多知名品牌公司開發(fā)了一系列旋轉(zhuǎn)式流變儀廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)行業(yè)中。針對不同物質(zhì)的測量要求，還有落球法、振動法、平板法、粘度杯法及在此基礎(chǔ)上的各種改良方法。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，粘度測量方法也朝著微型化以及快速，精確的方向發(fā)展，近年來，有研究報道了許多新興的微型粘度計設(shè)計，這些微型粘度計用量只需要微升乃至納升級別，甚至可以測量細(xì)菌被膜的流變性質(zhì)，甚至細(xì)胞液的粘度也成為可能。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于提供一種粘度儀，所述粘度儀是以Poiseuille定律為基礎(chǔ)設(shè)計的微升級粘度檢測裝置和系統(tǒng)，精確度高，構(gòu)型簡單。為實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)的技術(shù)方案為用于檢測液體粘度的通道裝置，所述通道裝置的功能單元包括測量主通道和緩沖通道，所述緩沖通道的一端與所述測量主通道連接且平行，所述緩沖通道的直徑大于測量主通道的直徑，所述緩沖通道的長度小于測量主通道的長度，所述測量主通道和緩沖通道為圓柱體通道。所述通道裝置含有至少一個功能單元，優(yōu)選集合多個所述功能單元。優(yōu)選的，所述通道裝置為微流控裝置，所述測量主通道長度不少于4厘米，直徑為O. 15-1毫米；所述緩沖通道的直徑為所述測量主通道的10-20倍。所述通道裝置以透明材質(zhì)制備而成，選擇透明材質(zhì)便于觀察。當(dāng)測量主通道的長度小于4厘米時，測試的結(jié)果準(zhǔn)確度變低；所述主通道的直徑選擇O. 15-1毫米，體現(xiàn)了“微量”的優(yōu)勢；但直徑小于O. 15毫米時，測試的結(jié)果準(zhǔn)確度變低。優(yōu)選的，所述測量主通道和緩沖通道為水平通道。水平通道可以降低液體勢差帶來的誤差。但退一步說，微量級的液體勢差帶來的誤差本身較小。 優(yōu)選的，所述測量主通道的另一端連接有張力抵消通道。優(yōu)選的，所述張力抵消通道的直徑為緩沖通道的直徑的O. 9-1. I倍，所述張力抵消通道的長度為緩沖通道的長度的O. 9-1. I倍。優(yōu)選的，所述緩沖通道的另一端連接設(shè)置有進(jìn)液管。進(jìn)液管的設(shè)置可避免液體遺漏到微流控粘度儀之外的輔助設(shè)備上。優(yōu)選的，所述通道裝置由透明材質(zhì)制成。透明材質(zhì)便于觀測。含有所述的通道裝置的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括恒溫裝置和置于恒溫裝置中的通道裝置，所述通道裝置的緩沖通道或進(jìn)液管連接有恒壓驅(qū)動裝置，所述緩沖通道的上方安裝有視頻裝置。本專利技術(shù)的目的之二在于提供液體粘度的檢測方法，該方法是基于Poiseuille定律而來的，該方法誤差小，耗費試劑小，具有很高的可重復(fù)性和高精確性。基于所述的通道裝置測量液體粘度的方法，具體包括以下步驟A標(biāo)準(zhǔn)液和待測樣品的參數(shù)測量將已知粘度的標(biāo)準(zhǔn)液以恒定壓力P加入所述通道裝置內(nèi)，所述標(biāo)準(zhǔn)液從所述緩沖通道流向所述測量主通道，觀測所述標(biāo)準(zhǔn)液流經(jīng)所述緩沖通道距離I和需要的時間t，其中，距離I記為Ip時間t記為;將待測樣品以恒定壓力P加入所述通道裝置內(nèi)，所述待測樣品從所述緩沖通道流向所述測量主通道，觀測所述標(biāo)準(zhǔn)液流經(jīng)所述緩沖通道距離I和需要的時間t，其中，距離I記為Im，時間t記為；B待測樣品的粘度計算將步驟A測得的1#、^、1_和^代入公式I中，求得待測樣品的粘度值；所述公式I中，η #為所述標(biāo)準(zhǔn)液的粘度值，為已知；n ■為所述待測樣品的粘度值η ；權(quán)利要求1.用于檢測液體粘度的通道裝置，其特征在于，所述通道裝置(5)包括測量主通道(I)和緩沖通道(2)，所述緩沖通道(2)的一端與所述測量主通道(I)連接且平行，所述緩沖通道⑵的直徑大于測量主通道⑴的直徑，所述緩沖通道⑵的長度小于測量主通道(I)的長度，所述測量主通道(I)和緩沖通道(2)為圓柱體通道。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的通道裝置，其特征在于，所述測量主通道(I)長度不少于4厘米，直徑為O. 15-1毫米；所述緩沖通道(2)的直徑為所述測量主通道(I)的10-20倍。3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的通道裝置，其特征在于，所述測量主通道(I)和緩沖通道(2)為水平通道。4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的通道裝置，其特征在于，所述測量主通道(I)的另一端連接有張力抵消通道(3)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的通道裝置，其特征在于，所述張力抵消通道(3)的直徑為緩沖通道(2)的直徑的O. 9-1. I倍，所述張力抵消通道(3)的長度為緩沖通道(2)的長度的O. 9-1. I 倍。6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的通道裝置，其特征在于，所述緩沖通道(2)的另一端連通設(shè)置有進(jìn)液管⑷。7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的通道裝置，其特征在于，所述通道裝置由透明材質(zhì)制成。8.基于權(quán)利要求I所述的通道裝置測量液體粘度的方法，其特征在于，具體包括以下步驟 A標(biāo)準(zhǔn)液和待測樣品的參數(shù)測量 將已知粘度的標(biāo)準(zhǔn)液以恒定壓力P加入所述通道裝置內(nèi)，所述標(biāo)準(zhǔn)液從所述緩沖通道(2)流向所述測量主通道(I)，觀測所述標(biāo)準(zhǔn)液流經(jīng)所述緩沖通道(2)距離I和需要的時間t，其中，距離I記為時間t記為;將待測樣品以恒定壓力P加入所述通道裝置內(nèi)，所述待測樣品從所述緩沖通道(2)流向所述測量主通道(I)，觀測所述標(biāo)準(zhǔn)液流經(jīng)所述緩沖通道⑵距離I和需要的時間t,其中，距離I記為Iiw,時間t記為； B待測樣品的粘度計算 將步驟A測得的1_和七_(dá)代入公式I中，求得待測樣品的粘度值；所述公式I中，rI g為所述標(biāo)準(zhǔn)液的粘度值，為已知；rI ■為所述待測樣品的粘度值rI ;= -L· * Ii-η= I,— · t-: Io9.基于權(quán)利要求I所述的通道裝置測量液體粘度的方法，其特本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
用于檢測液體粘度的通道裝置，其特征在于，所述通道裝置(5)包括測量主通道(1)和緩沖通道(2)，所述緩沖通道(2)的一端與所述測量主通道(1)連接且平行，所述緩沖通道(2)的直徑大于測量主通道(1)的直徑，所述緩沖通道(2)的長度小于測量主通道(1)的長度，所述測量主通道(1)和緩沖通道(2)為圓柱體通道。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：蔡紹皙，鄒米莎，趙振禮，樊欣，陳龍聰，陳斯佳，趙毅，何騰龍，李博，柯明，
申請(專利權(quán))人：重慶大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
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