CN108712352A - 基于同轴型微流控芯片的摩斯码转换及可视化装置 - Google Patents

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杨帆
邵旭升
王亚隆
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    • H04L15/00—Apparatus or local circuits for transmitting or receiving dot-and-dash codes, e.g. Morse code
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    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
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Abstract

本发明涉及一种基于同轴型微流控芯片的摩斯码接收转换装置，同轴型微流控芯片的微通道一端同轴设置分散相流体通道入口和连续相流体的通道入口，微通道另一端设有微通道出口，分散相流体入口安装有微阀，微阀与无线信号接收器相连接，由无线信号接收器接收摩斯码信号来控制分散相液体通道入口处微阀的闭合与开启，以此控制否向微通道内注入分散相流体，使微通道内产生不同长度的液滴间距，用微通道内不同尺寸的连续相流体液柱类比与摩斯码中的“横”与“点”，排列出与接收信号一致的摩斯码信号，实现信号接收与转换。本发明相对于传统摩斯码接收方法，更易于实现信息传递的快捷、高效等优势，且易于操作控制。

Description

基于同轴型微流控芯片的摩斯码转换及可视化装置
技术领域
本发明涉及一种摩斯码转换及可视化装置，尤其是一种通过接收摩斯码信号来控制同轴型微通道产生不同尺寸的液滴组合成相应的摩斯码的装置。
背景技术
微流控技术自上世纪末兴起以来，引起了各国研究者的高度关注。相比于传统方法，微流控技术利用结构各有差别的微通道形式和不同的外力场施加方式，在微观尺度下对微量的流体样品进行精确操纵、控制与处理，从而可实现传统实验室中包括采样、反应、分离、检测等一系列功能，相对于宏观方法，微流器件具有成本低、消耗低、快速灵活等优势。本发明中使用的同轴型微流控芯片，通道中两相流体流动方向一致，如图1中所示，分散相流体通道入口包裹连续相流体通道中，两相流体界面在连续相流体的剪切作用下发生由表面张力引起的不稳定性，失稳后形成微液滴。
摩斯码发明于十九世纪，通过点、横之间的不同排列顺序来表达不同的英文母和数字，在无线电信号传输、电子信息传递等领域有着广泛应用。摩斯码在过去主要用于无线电发报，其接收主要靠接收者听无线电接收器接收到的长短音并随时记录下来，这种方式在过去电话还未产生的年代里，使用起来非常简明方便。但传统的摩斯码在接收时完全靠人自身的听觉来辨别会存在很大偏差，以至于对信息内容造成错误，给信息传递造成不便。
因此，需要将微流控技术与摩斯码相结合。通过接收摩斯码信号来控制通道内的液滴间距尺寸，从而在微流通道内形成类似于“点”与“横”液滴间连续相液柱，重新组成相对应的摩斯码来达到摩斯码信号的接收、转换及可视化的目的。
发明内容
本发明是要提供一种基于同轴型微流控芯片的摩斯码转换及可视化装置，用接收到的摩斯码信号来控制同轴型微流通道连续相流体通道入口处的微阀的开闭，以此控制微流通道产生不同长短尺寸的液滴间距（连续相流体液柱），来类比与摩斯码中的“点”与“横”，通过微通道中长短液滴间间距（连续相流体液柱）按一定顺序排列，产生与接收信号一致的摩斯码，来达到信号接收与转换的目的。相对于传统摩斯码接收方法，更易于实现信息传递的快捷、高效等优势，且易于操作控制。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种基于同轴型微流控芯片的摩斯码接收转换装置，包括同轴型微流控芯片、无线信号接收器，所述同轴型微流控芯片的微通道一端同轴设置分散相流体通道入口和连续相流体的通道入口，微通道另一端设有微通道出口，分散相流体入口安装有微阀，微阀与无线信号接收器相连接，由无线信号接收器接收摩斯码信号来控制分散相液体通道入口处微阀的闭合与开启，以此控制否向微通道内注入分散相流体，使微通道内产生不同长度的液滴间距，用微通道内不同尺寸的连续相流体液柱类比与摩斯码中的“横”与“点”，排列出与接收信号一致的摩斯码信号，实现信号接收与转换。
所述无线信号接收器接收到的无线电摩斯码信号由接收器转换为相应的电位信号，当微阀接收到高电位信号时，所述微阀开启，分散相液流体经微阀注入微通道，当微阀接收到低电位时，所述微阀闭合，微通道内未有分散相流体注入，通过微阀关闭的时间来控制微通道内液滴间距的尺寸。
本发明的有益效果是：用接收到的摩斯码信号来控制同轴型微流通道连续相流体通道入口处的微阀的开闭，以此控制微流通道产生不同长短尺寸的液滴间距（连续相流体液柱），来类比与摩斯码中的“点”与“横”，通过微通道中长短液滴间间距（连续相流体液柱）按一定顺序排列，产生与接收信号一致的摩斯码，来达到信号接收与转换的目的。相对于传统摩斯码接收方法，更易于实现信息传递的快捷、高效等优势，且易于操作控制。
附图说明
图1为基于同轴型微流控芯片的摩斯码转换及可视化装置示意图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示，本发明的基于同轴型微流控芯片的摩斯码接收转换装置，包括同轴型微流控芯片、微阀3、无线信号接收器4。同轴型微流控芯片的微通道一端同轴设置分散相流体通道入口1和连续相流体的通道入口2，微通道另一端设有微通道出口7，分散相流体入口1安装有微阀3，微阀3与无线信号接收器4相连接，由无线信号接收器4接收摩斯码信号来控制分散相液体通道入口处微阀3的闭合与开启，以此控制否向微通道内注入分散相流体，使微通道内产生不同长度的液滴间距，用微通道内不同尺寸的连续相流体液柱类比与摩斯码中的“横”与“点”，排列出与接收信号一致的摩斯码信号，实现信号接收与转换。其中，液滴间的长间距连续相流体液柱5用来表示摩斯码中的“—”，液滴间的短间距连续相流体液柱6用来代表摩斯码中的“·”。
现对该设备摩斯码接收转换过程进行说明：原始的摩斯码无线信号被无线信号接收器4接收后，被转换为相应的电位信号，然后由输出的高低电位信号控制微阀3的开合。原始摩斯码中“—”与“·”都会转化为低电位，“—”输出的低电位持续时间长，“·”输出的低电位持续时间较短，在接收“—”与“·”的间歇时间段内则输出高电位。当输出高电位时，微阀3打开，分散相流体会注入通道中，微流控芯片的主通道内会产生分散相液滴；当输出低电位时，微阀3闭合，通道内就只有连续相流体注入。受原始摩斯码的控制，微阀3闭合的时间也会长短不一，因此微通道内会生成如液滴间的长间距连续相流体液柱5、液滴间的短间距连续相流体液柱6所示的尺寸较短连续相流体液柱和尺寸较长的连续相流体液柱（液滴间距），按一定顺序排布长短连续相流体液柱可在主通道内显示出于原始摩斯码信息一致的摩斯码信息，实现了原始无线电摩斯码信息的可视化。
例如图1中微流通道中显示由长短液滴表示的摩斯码为“· · —”，其表示的意思为英文字母“U”。

Claims (2)

1.一种基于同轴型微流控芯片的摩斯码接收转换装置，包括同轴型微流控芯片、无线信号接收器，其特征在于：所述同轴型微流控芯片的微通道一端同轴设置分散相流体通道入口和连续相流体的通道入口，微通道另一端设有微通道出口，分散相流体入口安装有微阀，微阀与无线信号接收器相连接，由无线信号接收器接收摩斯码信号来控制分散相液体通道入口处微阀的闭合与开启，以此控制否向微通道内注入分散相流体，使微通道内产生不同长度的液滴间距，用微通道内不同尺寸的连续相流体液柱类比与摩斯码中的“横”与“点”，排列出与接收信号一致的摩斯码信号，实现信号接收与转换。
2.根据权利要求1所述的基于同轴型微流控芯片的摩斯码接收转换装置，其特征在于：所述无线信号接收器接收到的无线电摩斯码信号由接收器转换为相应的电位信号，当微阀接收到高电位信号时，所述微阀开启，分散相液流体经微阀注入微通道，当微阀接收到低电位时，所述微阀闭合，微通道内未有分散相流体注入，通过微阀关闭的时间来控制微通道内液滴间距的尺寸。
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