柔性平板波压差式微流量传感器的研究

来源 :中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 被引量 : 0次 | 上传用户:chnool
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微流体系统是微机电系统(MEMS)的一个重要分支,在生物、医学、化学等领域有着巨大的应用前景。微流量传感器作为微流体系统定量输出的核心元件,具有热惯性小、响应速度快、低功耗、低成本等优点,在微流体系统中有广泛的应用。随着微流体系统的发展,迫切需求微量流体的精确测量。本文旨在研制一种高灵敏度、大动态范围的微流量传感器。   本文根据微流量传感器的国内外发展现状,利用Lamb波的高灵敏度、大动态范围的特性,提出了一种新型的Lamb波压差式微流量测试方法;介绍了微流量传感器的结构、工作原理以及温度补偿方式;设计、制作了Lamb波信号检测谐振电路,以频率输出的方式实时测量了Lamb波器件在空气中的频率稳定性;设计了微通道的结构,并采用MEMS技术进行制作,搭建了微流量传感器的实验系统;在室温20℃下以去离子水为工质,完成了Lamb波传感器的压力标定,并在长20mm、宽1mm、高50μm的微通道中进行流量测试实验。   实验结果表明:在流量测试范围内,微通道两端的频率差与流量基本呈线性变化,其线性相关系数为0.9999;在微流量传感器没进行优化的情况下,最小检测量为0.627μL/s。说明本文研究的Lamb波压差式微流量传感器具有较高的灵敏度,适于微流体系统的应用。
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