一种基于光传感器的混合后液滴的融合效果检测装置制造方法及图纸

本申请涉及一种基于光传感器的混合后液滴的融合效果检测装置，涉及微流控领域。该基于光传感器的混合后液滴的融合效果检测装置包括光发生传感器、光接收传感器、目标驱动电极和控制组件；将混合后液滴和目标驱动电极接触的表面作为接触平面；控制组件控制光发生传感器发射至光接收传感器的光线穿过混合后液滴并垂直于接触平面，获取光线在不同位置时的光强，控制光发生传感器发射至光接收传感器的光线穿过混合后液滴并平行于接触平面，获取光线在不同位置时的光强，根据各个光强确定混合后液滴中各个部分的透光程度，进而确定混合后液滴的融合效果。本申请用以解决无法快速、尽量少移动混合后液滴并准确判断出混合后液滴的融合效果的问题。的融合效果的问题。的融合效果的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于光传感器的混合后液滴的融合效果检测装置


[0001]本申请涉及微流控领域，尤其涉及一种基于光传感器的混合后液滴的融合效果检测装置。

技术介绍

[0002]数字微流控是一种基于介电润湿效应来精确操控液滴产生、移动、融合的技术。具有高通量，自动化，所需试剂量少，反应迅速等优点，在DNA制备、分子诊断、免疫分析、药物分析、化学实验等已有大量应用。目前已可操纵小至纳升体积的液滴。介电润湿效应简单来讲是通过施加电压来改变液滴的浸润性。未加电压时液滴位于超疏水材料表面，接触角很小，会呈现接近球体状态。施压电压后液滴接触角变大，使液滴内部产生压力差，进而使液滴坍塌，达到移动液滴的目的。
[0003]目前，大多数的研究集中在如何制备更优的基底，更强的驱动能力，实现液滴的更快移动，对液滴混合质量监测的研究比较少。但对于数字微流控而言，混合是它必不可少的一步，混合质量的好坏直接决定其准确性。此外，混合后的液滴变大，移动起来错误的几率更高，如果能减少混合后液滴的移动次数，将大大降低错误几率。同时，更短的混合时间意味着更高的检测通量。
[0004]目前确保混合后液滴混合完全的方法通常有两种：1.需要混合后液滴反复往返移动来确保混合后液滴尽量混合均匀。但多次的往返移动大大增加了液滴移动失败的可能性，且具体往复移动多久无法确定，只能依据经验。2.混合后液滴在混合后长时间静止，等待混合完成。但这无疑大大增加了等待时间。且同样存在具体等待多久无法确定，只能依据经验的问题。
[0005]因此，目前存在无法快速、尽量少移动混合后液滴并准确判断出混合后液滴的融合效果的问题。

技术实现思路

[0006]本申请提供了一种基于光传感器的混合后液滴的融合效果检测装置，用以解决无法快速、尽量少移动混合后液滴并准确判断出混合后液滴的融合效果的问题。
[0007]本申请实施例提供了一种基于光传感器的混合后液滴的融合效果检测装置，包括光发生传感器、光接收传感器、目标驱动电极和控制组件；将混合后液滴和所述目标驱动电极接触的表面作为接触平面；所述光发生传感器安装在第一机械臂上，所述光接收传感器安装在第二机械臂上；
[0008]所述控制组件，用于通过控制所述第一机械臂移动以及控制所述第二机械臂移动，控制所述光发生传感器发射至所述光接收传感器的光线穿过所述混合后液滴并垂直于所述接触平面，当所述光线分别在第一位置、第二位置、第三位置和第四位置时，获取所述光接收传感器发送的第一光强、第二光强、第三光强和第四光强；通过控制所述第一机械臂移动以及控制所述第二机械臂移动，控制所述光发生传感器发射至所述光接收传感器的光
线穿过所述混合后液滴并平行于所述接触平面，当所述光线分别在第五位置、第六位置、第七位置、第八位置和第九位置时，获取所述光接收传感器发送的第五光强、第六光强、第七光强、第八光强和第九光强；根据所述第一光强、所述第二光强、所述第三光强、所述第四光强、所述第五光强、所述第六光强、所述第七光强、所述第八光强和所述第九光强，确定所述混合后液滴中各个部分的透光程度，并根据所述混合后液滴中各个部分的透光程度，确定所述混合后液滴的融合效果。
[0009]本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：本申请实施例中，控制组件控制光发生传感器发射至光接收传感器的光线穿过混合后液滴并垂直于接触平面，获取光线在不同位置时的光强，控制光发生传感器发射至光接收传感器的光线穿过混合后液滴并平行于接触平面，获取光线在不同位置时的光强，根据各个光强确定混合后液滴中各个部分的透光程度，并根据混合后液滴中各个部分的透光程度，确定混合后液滴的融合效果。相对于现有技术中需要混合后液滴反复往返移动的方案以及混合后液滴在混合后长时间静止的方案，本申请中，在液滴混合后，无需移动混合后液滴，只需控制光发生传感器发射至光接收传感器的光线穿过混合后液滴，即可获得混合后液滴中各个部分的透光程度，进而确定混合后液滴的融合效果，减少了混合后液滴的移动次数，也减少了混合后液滴的移动时长，而且，也无需让混合后液滴在混合后长时间静止来等待混合完成，减少了等待时长，并且，在液滴的密度不同、组成成分不同时，液滴的透光程度也不同，因此，控制光发生传感器发射至光接收传感器的光线穿过混合后液滴，获得混合后液滴中各个部分的透光程度，能够准确地确定混合后液滴的融合效果，解决了无法快速、尽量少移动混合后液滴并准确判断出混合后液滴的融合效果的问题。
附图说明
[0010]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
[0011]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0012]图1为本申请实施例中一种基于光传感器的混合后液滴的融合效果检测装置的结构示意图；
[0013]图2为本申请一个具体实施例中一种基于光传感器的混合后液滴的融合效果检测系统的俯视图；
[0014]图3为本申请一个具体实施例中xOz平面上光线在第一位置、第二位置、第三位置和第四位置的示意图；
[0015]图4为本申请一个具体实施例中xOz平面上光线在第五位置、第六位置、第七位置、第八位置和第九位置的示意图；
[0016]图5为本申请一个具体实施例中xOy平面的示意图；
[0017]图6为本申请一个具体实施例中光发生传感器校准的示意图；
[0018]图7为本申请一个具体实施例中目标驱动电极的微流控基底水平校准的示意图。
具体实施方式
[0019]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0020]本申请实施例中，提供了一种基于光传感器的混合后液滴的融合效果检测装置，如图1所示，包括光发生传感器100、光接收传感器200、目标驱动电极300和控制组件400；将混合后液滴和目标驱动电极300接触的表面作为接触平面；光发生传感器100安装在第一机械臂500上，光接收传感器200安装在第二机械臂600上；
[0021]控制组件400，用于通过控制第一机械臂500移动以及控制第二机械臂600移动，控制光发生传感器100发射至光接收传感器200的光线穿过混合后液滴并垂直于接触平面，当光线分别在第一位置、第二位置、第三位置和第四位置时，获取光接收传感器200发送的第一光强、第二光强、第三光强和第四光强；通过控制第一机械臂500移动以及控制第二机械臂600移动，控制光发生传感器100发射至光接收传感器200的光线穿过混合后液滴并本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于光传感器的混合后液滴的融合效果检测装置，其特征在于，包括光发生传感器、光接收传感器、目标驱动电极和控制组件；将混合后液滴和所述目标驱动电极接触的表面作为接触平面；所述光发生传感器安装在第一机械臂上，所述光接收传感器安装在第二机械臂上；所述控制组件，用于通过控制所述第一机械臂移动以及控制所述第二机械臂移动，控制所述光发生传感器发射至所述光接收传感器的光线穿过所述混合后液滴并垂直于所述接触平面，当所述光线分别在第一位置、第二位置、第三位置和第四位置时，获取所述光接收传感器发送的第一光强、第二光强、第三光强和第四光强；通过控制所述第一机械臂移动以及控制所述第二机械臂移动，控制所述光发生传感器发射至所述光接收传感器的光线穿过所述混合后液滴并平行于所述接触平面，当所述光线分别在第五位置、第六位置、第七位置、第八位置和第九位置时，获取所述光接收传感器发送的第五光强、第六光强、第七光强、第八光强和第九光强；根据所述第一光强、所述第二光强、所述第三光强、所述第四光强、所述第五光强、所述第六光强、所述第七光强、所述第八光强和所述第九光强，确定所述混合后液滴中各个部分的透光程度，并根据所述混合后液滴中各个部分的透光程度，确定所述混合后液滴的融合效果。2.根据权利要求1所述的一种基于光传感器的混合后液滴的融合效果检测装置，其特征在于，将所述接触平面的一个顶点作为原点，将所述接触平面中与所述原点连接的两条边分别作为x轴和y轴，将垂直于所述接触平面且与所述原点连接的线段作为z轴，将所述z轴上所述原点指向所述混合后液滴的方向作为所述z轴的正方向；所述第五位置和所述接触平面之间的距离大于所述第六位置和所述接触平面之间的距离，所述第六位置和所述接触平面之间的距离大于所述第七位置和所述接触平面之间的距离，所述第七位置和所述接触平面之间的距离大于所述第八位置和所述接触平面之间的距离，所述第八位置和所述接触平面之间的距离大于所述第九位置和所述接触平面之间的距离，所述第九位置和所述接触平面之间的距离小于第一预设距离；所述控制组件，还用于在控制所述光发生传感器发射至所述光接收传感器的光线穿过所述混合后液滴并垂直于所述接触平面时，将所述光发生传感器的位置调整为距离所述混合后液滴最近的位置，获得所述光发生传感器的校准位置，控制所述光发生传感器从所述校准位置沿所述x轴的负方向移动第二预设距离，获得所述第二位置，控制所述光发生传感器从所述校准位置沿所述x轴的正方向移动所述第二预设距离，获得所述第三位置，控制所述光发生传感器从所述校准位置沿所述x轴的负方向移动第三预设距离，获得所述第一位置，控制所述光发生传感器从所述校准位置沿所述x轴的正方向移动所述第三预设距离，获得所述第四位置，其中，所述第二预设距离小于所述第三预设距离。3.根据权利要求2所述的一种基于光传感器的混合后液滴的融合效果检测装置，其特征在于，所述控制组件，具体用于在控制所述光发生传感器发射至所述光接收传感器的光线穿过所述混合后液滴并垂直于所述接触平面时，采集所述混合后液滴和所述光发生传感器的当前位置之间的目标距离；以所述光发生传感器的当前位置为中心，控制所述光发生传感器在与所述接触平面平行的平面上以预设间距移动；并在移动后重新采集所述混合后液滴和所述光发生传感器的位置之间的目标距离；将所述目标距离最小对应的所述光发生传感器的位置为中心，将所述预设间距按照预设规则减少后，返回执行控制所述光发生传
感器在与所述接触平面平行的平面上以预设间距移动的步骤，直至执行次数等于预设次数时，将所述光发生传感器的位置作为所述光发生传感器的校准位置。4.根据权利要求2所述的一种基于光传感器的混合后液滴的融合效果检测装置，其特征在于，所述控制组件，还用于在控制所述光发生传感器发射至所述光接收传感器的光线穿过所述混合后液滴并平行于所述接触平面之前，控制所述光发生传感器和所述光接收传感器在同一高度，检测所述光接收传感器是否接收到所述光发生传感器发射的光线，在所述光接收传感器未接收到所述光发生传感器发射的光线时，控制所述光发生传感器持续发射光线，控制所述光接收传感器沿着所述z轴的正方向移动，若在控制所述光接收传感器沿着所述z轴的正方向移动后，所述光接收传感器接收到所述光发生传感器发射的光线，则控制所述目标驱动电极逆时针转动，若在控制所述光接收传感器沿着所述z轴的正方向移动后，所述光接收传感器接收不到所述光发生传感器发射的光线，则控制所述光接收传感器沿着所述z轴的负方向移动，若在控制所述光接收传感器沿着所述z轴的负方向移动后，所述光接收传感器接收到所述光发生传感器发射的光线，则控制所述目标驱动电极顺时针转动。5.根据权利要求2所述的一种基于光...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕明阳，
申请(专利权)人：美芯晟科技北京股份有限公司，
类型：新型
国别省市：