(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210954991.1 (22)申请日 2022.08.10 (71)申请人 江苏德林环保技 术有限公司 地址 211100 江苏省南京市江宁区东 山街 道润麒路8 8号 (72)发明人 郭天义　樊小燕　苏益华　王钢　 秦枫　张李　窦天宇　洪陵成　 (74)专利代理 机构 江苏钟山明镜律师事务所 32427 专利代理师 吕欣　张莹 (51)Int.Cl. G01N 21/27(2006.01) G01N 21/31(2006.01) G01N 21/01(2006.01) G01N 35/02(2006.01)B01L 3/00(2006.01) (54)发明名称 一种基于陶瓷3D隧道集成芯片的检测系统 及其使用方法 (57)摘要 本发明提供一种基于陶瓷3D 隧道集成芯片 的检测系统及其使用方法， 包括陶瓷3D隧道集成 芯片、 注射泵、 储液管， 所述陶瓷3D隧道集成芯片 包括从下往上为在外在压力下依次贴合的阀动 片、 下定片和上定片， 上定片 的下贴合面上设置 有反应室， 所述的下定片上设有使液体从外部进 出下定片下贴合面的位于下定片中心的主孔、 至 少二个使液体从外部进出下定片下贴合面的通 道、 连通反应室的进液通孔、 出液通孔， 阀动片贴 合面上设置有主连接槽和次连接槽， 主连接槽一 端连通主孔。 另一方面本发明还提供一种所述基 于陶瓷3D隧道集成芯片 的自动化检测系统的使 用方法。 创造性的将微流控技术改造应用于水质 等液体等常量检测。 权利要求书1页 说明书9页 附图7页 CN 115266613 A 2022.11.01 CN 115266613 A 1.一种基于陶瓷3D隧道集成芯片的检测系统， 其特征在于： 包括陶瓷3D隧道集成芯片、 注射泵、 储液管， 所述陶瓷3D隧道集成芯片包括从下往上为在外在压力下依次贴合的阀动 片、 下定片和上定片， 上定片的下贴合面上设置有反应室， 所述的下定片上设有使 液体从外 部进出下定片下贴合面的位于下定片中心的主孔、 至少二个使液体 从外部进 出下定片下贴 合面的通道、 连通反应 室的进液通孔、 出液通孔， 阀动 片贴合面上设置有主连接槽和次连接 槽， 主连接槽一端 连通主孔， 在抽样时， 主 连接槽另一端连通所述通道， 在进或出液状态时， 主连接槽另一端连通进 液通孔时， 次连接槽连通出液通孔与所述通道， 在反应时， 次连接槽 可连通进液通 孔与出液通孔， 所述的注射泵、 储液 管、 主孔依次连接 。 2.根据权利要求1所述的检测系统， 其特征在于： 芯片中还设置有用于加热试样的加热 装置及用于比色 分析的导 光光纤， 导光光纤用于连接检测装置中的光源与光电转换器。 3.根据权利要求2所述的检测系统， 其特征在于： 所述芯片上还设置有降低液体温度的 降温装置 。 4.根据权利要求3所述的检测系统， 其特征在于： 所述芯片中设置有用于检测液体温度 的测温装置 。 5.根据权利要求4所述的检测系统， 其特征在于： 所述自动化检测系统还包括单向阀， 注射泵分别与单向阀、 储液 管连接， 单向阀与水 管连通。 6.一种如权利要求5所述基于陶瓷3D隧道集成芯片的检测系统的使用方法， 包括如下 步骤， (1)清洗： 旋转阀动片， 使芯片主连接槽处于关闭状态， 打开注射泵连接蒸馏水管道间 的单向阀， 通过注射泵抽取蒸馏水， 再旋转芯片阀动 片， 使芯片反应室处于进、 出液状态， 将 蒸馏水输入反应室中； (2)水样及试剂抽样： 旋转阀动片， 使芯片处于抽样状态， 主连接槽另一端分别与水样、 反应试剂的通道连通， 通过注射泵分别抽取一定量的水样及反应试剂进入 储液管中； (3)水样及试剂进液： 旋转阀动片， 使芯片处于进液状态， 将储液管中的液体输入反应 室中； (4)反应： 旋转阀动片， 使反应室进出通道处于关闭状态， ， 通过加热装置对反应室进行 加热； (5)检测： 通过光电检测装置检测反应室内试 液的吸光度； (6)检测结束后排液： 旋转阀动片， 使芯片反应室处于进、 出 液状态， 排出 液体。 7.根据权利要求6所述使用的方法， 其特征在于： 所述使用方法还包括检测后清洗： 通 过旋转阀动片， 使反应室进出通道处于关闭状态； 打开单向阀， 使注射泵抽取水， 然后关闭 单向阀， 使阀动片转动， 芯片反应室处于进、 出 液状态， 将储液 管中的水输入反应室中。 8.根据权利要求6所述使用的方法， 其特征在于： 所述反应阶段， 在对液体加热时， 通过 测温装置测量液体的温度。 9.根据权利要求6所述使用的方法， 其特征在于： 所述水样及试剂反应完成后， 通过降 温装置对反应室进行降温。 10.一种如权利要求1 ‑5任一所述基于陶瓷3D隧道集成芯片的检测系统的应用， 其特征 在于： 所述检测系统可应用于水质、 食品、 生物、 医药、 化工等领域的常量 化学检测分析。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115266613 A 2一种基于陶瓷3D隧道集成芯片的检测系统及其使用方 法 技术领域 本发明属于化学分析检测领域， 具体涉及一种基于陶瓷3D隧道集成芯片的检测系 统， 还涉及一种基于陶瓷3D隧道集 成芯片的检测系统的使用方法， 适用于水质、 食品、 生物、 医药、 化工等领域的常量 化学检测分析。 背景技术 目前的常量自动分析仪器一般是由输送泵、 采样阀、 反应器、 加热器、 检测器等部 件组成， 各部件之间通过管道和管接头连接， 从而构成连通的检测流路， 其存在硬件设备体 积大、 结构复杂、 检测样品或试剂用量大、 用电功 率较大、 操作复杂， 同时运输难度和成本也 高等问题。 现有市面上水质监测分析仪已有基于微流控技术进行检测的装置， 诸如专利 CN108072648A、 CN208537406等， 其微流控芯片中狭窄的微流道容易被堵塞， 同时其微流道 太小， 不符合有些检测标准中要求的允许水质样品中的颗粒进入反应腔体， 因此微流控技 术难以应用到常量的水质分析中。 发明内容 为解决现有技术中存在的上述问题， 本 发明提供一种基于陶瓷3D隧道集成芯片的 检测系统及其使用方法， 创造性的将微流控技术改造应用于水质等液体等常量检测， 具体 方案为。 一种基于陶瓷3D隧道集成芯片的检测系统， 包括陶瓷3D隧道集成芯片、 注射泵、 储 液管， 所述陶瓷3D隧道集成芯片包括从下往上为在外在弹性压力下依次贴合的阀动片、 下 定片和上定片， 上定片的下贴合面上设置有反应室， 所述的下定片上设有使液体从外部进 出下定片下贴合面的位于下定片中心的主孔、 至少二个使 液体从外部进 出下定片下贴合面 的通道、 连通反应室的进液通孔、 出液通孔， 阀动片贴合面上设置有主连接槽和次连接槽， 主连接槽一端连通主孔， 在抽样时， 主连接槽另一端连通所述通道， 在进或出液状态 时， 主 连接槽另一端连通进 液通孔时， 次连接槽连通出液通孔与所述通道， 在反应时， 次连接槽可 连通进液通孔与出液通孔， 所述的注射泵、 储液管、 主孔依次连接。 本发明通过在将储液管 与芯片连通， 可以在抽样时分别抽取试样及试剂同时储存在储液管中， 然后一次性的注入 芯片， 节省了操作步骤。 进一步的， 芯片中还设置有用于加热试样的加热装置及用于检测液体比色分析的 导光光纤或导光柱， 导光光纤或导光柱的外端连接有光电检测装置中的光源与光电转换。 将加热装置和光电检测装置设置在芯片上， 简化了结构。 进一步的， 芯片中还设置有降低液体温度的降温装置。 将降温装置设置在芯片中， 简化了结构， 节省了试验时间。 进一步的， 芯片中设置有用于检测液体温度的测温装置。 将测温装置设置在芯片 中， 简化了结构， 可以有效的控制反应。说　明　书 1/9 页 3 CN 115266613 A 3