一种微流控多功能精液分析装置

1.本发明属于精液分析设备技术领域，具体为一种微流控多功能精液分析装置。


背景技术：

2.微流控芯片最初在美国被称为“芯片实验室”(lab-on-a-chip)，在欧洲被称为“微整合分析芯片”(micrototal analytical systems)，它是微流控技术(microfluidics)实现的主要平台，可以把生物、化学、医学分析过程的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成到一块微米尺度的芯片上，自动完成分析全过程。有着体积轻巧、使用样品及试剂量少、且反应速度快、可大量平行处理及可即用即弃等优点的微流控芯片，在生物、化学、医学等领域有着巨大潜力，通过采用微流控芯片实现多功能检测，包括精液的颜色、精子量以及ph值和液化时间等检测。
3.现有的微流控多功能精液分析装置，在使用过程中，通常将顶部的密封盖取出，并将采集的精液置于检测底板上，并通过利用安装在检测底板上的微流控分析芯片实现对精液的多项检验，然而在精液检测完毕后，检测板上的精液稀释液化后需要进行排出，然而实际检测后的精液具有一定的粘性，使得精液附着在检测板上难以排出，且受到检测分析设备内部空间限制，实际能够进行排出清洁的空间有效，部分角落难以操作，在需要对后续采集的精液进行连续检测时，实际需要排出并清洁精液的时间较长，使用效果不佳。
4.此外，现有的微流控多功能精液分析装置，在使用过程中，由于在进行采集的精液投放时，通过采用滴管将精液吸入，并在打开密封盖后将吸管中精液滴入检测板的顶面，然而滴落时精液呈现聚集状态，堆叠的精液厚底较大，在进行检测分析时，影响了微流控分析芯片的检测效果，实际待测精液无法有效铺满在微流控分析芯片的顶部，且聚集状态的精液降低了分析检测时的穿透性，实际检测质量不佳。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种微流控多功能精液分析装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种微流控多功能精液分析装置，包括检测盒，所述检测盒的顶面开设有进入口，所述检测盒的侧面开设有排出口，所述检测盒的底面固定安装有底部框，所述底部框的底面分别固定安装有控制阀和安装架，所述安装架的内表面设有气泵，所述检测盒内表面的顶面固定安装有检测板，所述检测板的顶面固定安装与检测分析器，所述检测板的顶面固定连接有固定框，所述检测板的顶面设有微流控分析芯片，所述固定框的顶面活动套接有活动盖，所述活动盖的顶面固定连接有固定板，所述固定板的侧面固定连接有套杆，所述套杆的端面固定连接有活动板，所述检测盒的外表面固定套接有气管，所述气管的内表面与套杆活动套接，所述气管的内表面固定套接有固定环，所述固定环与活动板之间固定连接有一号弹簧，所述活动盖的顶面开设有进气孔，所述进气孔与气管之间固定连通有一号管，所述控制阀与气管之间固定连通有二号管，
所述控制阀与气泵之间固定连通有三号管，所述固定框的侧面开设有侧口，所述固定框的侧面固定连接有侧板，所述侧板的侧面设有密封机构。
7.第一实施例：如图1、图3、图5、图6和图8所示，在完成内部精液的检测分析后，启动气泵，并调节控制阀，使得二号管与气管连通，同时四号管密封，使得泵入的气体通过控制阀进入到气管中，进入到气管中的气体向左右两个方向流通，且流通的气体推动活动板移动，一号弹簧拉伸的同时，活动板推动套杆移动，从而使得两侧的活动盖相互靠近，且随着活动盖的移动，使得活动盖底面的固定块推动密封机构的顶部块移动，当两侧的活动盖接触时，两侧的密封板移开，使得固定框的顶面密封，同时固定框侧面的侧口与密封机构的连接口相连通，同时连接口与检测盒侧面的排出口相连通，当两侧的活动盖移动并接触时，气管中的活动板移动至一号管上端的内侧，泵入的气体通过一号管和进气孔进入到固定框的内部，高压气体吹扫固定框的内部，使得固定框内部中附着在检测板顶面上精液全部通过侧口排出。
8.首先，通过在固定框的顶部增设两侧对称分布的活动盖，并在固定框前后两侧增设密封机构，利用气泵向气管中供气，通过利用泵入的高压气体推动两侧的活动盖将固定框顶部密封，并利用移动的活动盖将密封机构推开，使得高压气体吹入固定框后的同时，固定框前后侧的侧口打开，从而利用高压气体吹扫效果，将固定框中的检测后精液全部吹扫出去，实现精液检测后的高效排出，避免人工手动进行精液排出，且高压气体吹扫强度高，快速实现精液自动快速排料，大大提高了实际排出精液的效率，使用便捷。
9.优选的，所述活动盖的数量为两个，两个所述活动盖的底面均固定连接有固定块，所述密封机构位于活动盖的下方，通过利用固定块跟随活动盖的移动，实现固定块推动密封机构的顶部块，从而实现固定框顶部密封的同时，使得侧口打开，保证内部精液通过侧口吹出。
10.优选的，所述密封机构包括密封板、连接口、套孔、二号弹簧、推杆和顶部块，所述推杆的端面与侧板固定连接，所述套孔开设在密封板的端面上，所述连接口开设在密封板的正面上，所述连接口和排出口以及侧口的尺寸相同，所述顶部块固定连接在密封板的顶面上，所述二号弹簧固定连接在套孔的内部且与推杆固定连接，所述推杆活动套接在套孔的内部，通过利用侧口、连接口和排出口的连通，将精液有效吹扫出，实现精液的便捷排空。
11.优选的，所述固定框的外表面开设有滑槽，所述活动盖的内表面固定连接有滑板，所述滑板的外表面与滑槽活动套接，通过利用滑槽和滑板的活动套接，使得活动盖仅仅具有左右稳定的滑动，避免上下晃动。
12.优选的，所述检测盒的顶面开设有放置槽，所述放置槽的内表面活动套接有密封盖，所述密封盖为透明材质，通过打开密封盖并通过进入口实现精液给入，且透明材质的密封盖便于观察内部情况。
13.优选的，所述底部框的内部设有搅匀机构，所述底部框的底面固定连通有底部套，所述底部套与控制阀之间固定连通有四号管，所述底部套的外表面开设有出气孔，通过利用气体推动活动板移动，从而打开一号管，使得在活动盖移动至固定框的顶部时，气体通过一号管进入到固定框的内部，并实现精液排空。
14.优选的，所述搅匀机构包括转动轴、齿轮、搅匀杆和转动叶片，所述转动轴套设在检测板和检测盒的内部，所述搅匀杆固定连接在转动轴的外表面上，所述搅匀杆位于检测
板的顶部，所述齿轮固定套接在转动轴的外表面上，所述转动叶片固定套接在一个转动轴上，所述转动叶片位于底部套的内部。
15.优选的，所述转动轴和齿轮的数量均为三个，所述三个齿轮从左往右依次啮合。
16.第二实施例：如图1、图2、图3、图5和图9所示，在进行精液检测时，向外打开透明的密封盖，并利用滴管将采集的精液滴入至检测板的顶面上，盖上密封盖，调节控制阀，使得四号管与控制阀连通，同时二号管与气管密封，启动气泵，使得气泵通过控制阀将气体通入至四号管中，进而使得空气通过四号管进入到底部套的内部，进入的高速气体推动转动叶片,随着转动叶片的旋转，使得搅匀机构中的一个转动轴旋转，从而使得转动轴外表面上的齿轮旋转，使得两侧的齿轮旋转，从而使得三组搅匀杆旋转，转动的搅匀杆将检测板顶面上聚集的精液搅散，完成搅匀后关闭气泵即可。
17.首先，通过在底部框的内部增设搅匀机构，并使得搅匀机构的转动叶片套设在底部套的内部，利用气泵和控制阀，将气泵提供的气体引入底部套中，利用气体推力实现转动叶片的旋转，从而使得中间位置的转动轴旋转，配合两侧的齿轮实现三组转动轴同时旋转，利用转动轴的旋转，使得位于检测板顶部的搅匀杆搅动滴入后聚集的精液，使得精液打散后均匀分布在检测板顶面上的微流控分析芯片上，通过提高精液分布的均匀性，减小精液聚集情况，从而提高精液的实际检测效果，使用效果好。
18.优选的，所述活动盖的底面开设有安装槽，所述安装槽的内表面分别固定安装有灭菌灯管和加热管。
19.优选的，所述密封机构的数量为四个，四个所述密封机构每两个为一组共分为前后两组，两组所述密封机构前后对称分布在固定框的两侧。
20.第三实施例：如图1、图2、图3、图4和图10所示，在进行精液排料时，启动气泵并使得气体进入到气管中，通过气管中的高压气体推动活动板移动，从而使得两侧的活动盖靠拢并接触，且随着活动盖的移动，使得活动盖底部的安装槽移动至固定框的上方，并启动灭菌灯管和加热管，随着高压气体进入到固定框中并将内部精液吹扫处，受热后空气使得固定框内部保持干燥，固定框和检测板的内表面保持干燥洁净。
21.首先，通过在活动盖的底面开设安装槽，并在安装槽的内表面增设加热管和灭菌灯管，使得在进行精液排出的同时，随着活动盖移动并密封住固定框的顶部，气体进入固定框并实现吹扫的同时，加热管和灭菌灯管移动至固定框的顶部，清扫气体升温，将精液排出的同时，配合加热管和灭菌灯管，实现检测板和固定框内部的消毒杀菌和清洁，在对多组采集精液依次检测时，利用气动吹扫以及加热管干燥的方式，实现检测精液排空的同时完成检测分析设备内部的清洁和灭菌，大大提高了连续检测的工作效率，使用效果好。
22.本发明的有益效果如下：
23.1、本发明通过在固定框的顶部增设两侧对称分布的活动盖，并在固定框前后两侧增设密封机构，利用气泵向气管中供气，通过利用泵入的高压气体推动两侧的活动盖将固定框顶部密封，并利用移动的活动盖将密封机构推开，使得高压气体吹入固定框后的同时，固定框前后侧的侧口打开，从而利用高压气体吹扫效果，将固定框中的检测后精液全部吹扫出去，实现精液检测后的高效排出，避免人工手动进行精液排出，且高压气体吹扫强度高，快速实现精液自动快速排料，大大提高了实际排出精液的效率，使用便捷。
24.2、本发明通过在底部框的内部增设搅匀机构，并使得搅匀机构的转动叶片套设在
底部套的内部，利用气泵和控制阀，将气泵提供的气体引入底部套中，利用气体推力实现转动叶片的旋转，从而使得中间位置的转动轴旋转，配合两侧的齿轮实现三组转动轴同时旋转，利用转动轴的旋转，使得位于检测板顶部的搅匀杆搅动滴入后聚集的精液，使得精液打散后均匀分布在检测板顶面上的微流控分析芯片上，通过提高精液分布的均匀性，减小精液聚集情况，从而提高精液的实际检测效果，使用效果好。
25.3、本发明通过在活动盖的底面开设安装槽，并在安装槽的内表面增设加热管和灭菌灯管，使得在进行精液排出的同时，随着活动盖移动并密封住固定框的顶部，气体进入固定框并实现吹扫的同时，加热管和灭菌灯管移动至固定框的顶部，清扫气体升温，将精液排出的同时，配合加热管和灭菌灯管，实现检测板和固定框内部的消毒杀菌和清洁，在对多组采集精液依次检测时，利用气动吹扫以及加热管干燥的方式，实现检测精液排空的同时完成检测分析设备内部的清洁和灭菌，大大提高了连续检测的工作效率，使用效果好。
附图说明
26.图1为本发明的结构示意图；
27.图2为本发明的底面示意图；
28.图3为本发明的剖视示意图；
29.图4为本发明检测板的顶面示意图；
30.图5为本发明固定框和活动盖之间的爆炸示意图；
31.图6为本发明套杆和固定环之间的爆炸示意图；
32.图7为本发明检测盒的示意图；
33.图8为本发明密封机构的爆炸示意图；
34.图9为本发明搅匀机构的示意图；
35.图10为本发明活动盖的底面示意图。
36.图中：1、检测盒；2、进入口；3、排出口；4、安装架；5、气泵；6、控制阀；7、检测板；8、检测分析器；9、固定框；10、微流控分析芯片；11、侧口；12、活动盖；13、固定板；14、套杆；15、活动板；16、气管；17、固定环；18、一号弹簧；19、一号管；20、进气孔；21、固定块；22、侧板；23、密封机构；231、密封板；232、连接口；233、套孔；234、二号弹簧；235、推杆；236、顶部块；24、二号管；25、三号管；26、底部框；27、放置槽；28、密封盖；29、搅匀机构；291、转动轴；292、齿轮；293、搅匀杆；294、转动叶片；30、底部套；31、四号管；32、安装槽；33、灭菌灯管；34、加热管；35、出气孔；36、滑槽；37、滑板。
具体实施方式
37.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
38.如图1至图10所示，本发明实施例中，一种微流控多功能精液分析装置，包括检测盒1，检测盒1的顶面开设有进入口2，检测盒1的侧面开设有排出口3，检测盒1的底面固定安装有底部框26，底部框26的底面分别固定安装有控制阀6和安装架4，安装架4的内表面设有
气泵5，检测盒1内表面的顶面固定安装有检测板7，检测板7的顶面固定安装与检测分析器8，检测板7的顶面固定连接有固定框9，检测板7的顶面设有微流控分析芯片10，微流控分析芯片10为现有的机构，用于智能检测精液成分，具有获取ph值、精子数量、精子颜色等多功能检测效果，固定框9的顶面活动套接有活动盖12，活动盖12的顶面固定连接有固定板13，固定板13的侧面固定连接有套杆14，套杆14的端面固定连接有活动板15，检测盒1的外表面固定套接有气管16，气管16的内表面与套杆14活动套接，气管16的内表面固定套接有固定环17，固定环17与活动板15之间固定连接有一号弹簧18，活动盖12的顶面开设有进气孔20，进气孔20与气管16之间固定连通有一号管19，控制阀6与气管16之间固定连通有二号管24，控制阀6与气泵5之间固定连通有三号管25，固定框9的侧面开设有侧口11，固定框9的侧面固定连接有侧板22，侧板22的侧面设有密封机构23。
39.第一实施例：如图1、图3、图5、图6和图8所示，在完成内部精液的检测分析后，启动气泵5，并调节控制阀6，使得二号管24与气管16连通，同时四号管31密封，使得泵入的气体通过控制阀6进入到气管16中，进入到气管16中的气体向左右两个方向流通，且流通的气体推动活动板15移动，一号弹簧18拉伸的同时，活动板15推动套杆14移动，从而使得两侧的活动盖12相互靠近，且随着活动盖12的移动，使得活动盖12底面的固定块21推动密封机构23的顶部块236移动，当两侧的活动盖12接触时，两侧的密封板231移开，使得固定框9的顶面密封，同时固定框9侧面的侧口11与密封机构23的连接口232相连通，同时连接口232与检测盒1侧面的排出口3相连通，当两侧的活动盖12移动并接触时，气管16中的活动板15移动至一号管19上端的内侧，泵入的气体通过一号管19和进气孔20进入到固定框9的内部，高压气体吹扫固定框9的内部，使得固定框9内部中附着在检测板7顶面上精液全部通过侧口11排出。
40.首先，通过在固定框9的顶部增设两侧对称分布的活动盖12，并在固定框9前后两侧增设密封机构23，利用气泵5向气管16中供气，通过利用泵入的高压气体推动两侧的活动盖12将固定框9顶部密封，并利用移动的活动盖12将密封机构23推开，使得高压气体吹入固定框9后的同时，固定框9前后侧的侧口11打开，从而利用高压气体吹扫效果，将固定框9中的检测后精液全部吹扫出去，实现精液检测后的高效排出，避免人工手动进行精液排出，且高压气体吹扫强度高，快速实现精液自动快速排料，大大提高了实际排出精液的效率，使用便捷。
41.其中，活动盖12的数量为两个，两个活动盖12的底面均固定连接有固定块21，密封机构23位于活动盖12的下方，通过利用固定块21跟随活动盖12的移动，实现固定块21推动密封机构23的顶部块236，从而实现固定框9顶部密封的同时，使得侧口11打开，保证内部精液通过侧口11吹出。
42.其中，密封机构23包括密封板231、连接口232、套孔233、二号弹簧234、推杆235和顶部块236，推杆235的端面与侧板22固定连接，套孔233开设在密封板231的端面上，连接口232开设在密封板231的正面上，连接口232和排出口3以及侧口11的尺寸相同，顶部块236固定连接在密封板231的顶面上，二号弹簧234固定连接在套孔233的内部且与推杆235固定连接，推杆235活动套接在套孔233的内部，通过利用侧口11、连接口232和排出口3的连通，将精液有效吹扫出，实现精液的便捷排空。
43.其中，固定框9的外表面开设有滑槽36，活动盖12的内表面固定连接有滑板37，滑
板37的外表面与滑槽36活动套接，通过利用滑槽36和滑板37的活动套接，使得活动盖12仅仅具有左右稳定的滑动，避免上下晃动。
44.其中，检测盒1的顶面开设有放置槽27，放置槽27的内表面活动套接有密封盖28，密封盖28为透明材质，通过打开密封盖28并通过进入口2实现精液给入，且透明材质的密封盖28便于观察内部情况。
45.其中，底部框26的内部设有搅匀机构29，底部框26的底面固定连通有底部套30，底部套30与控制阀6之间固定连通有四号管31，底部套30的外表面开设有出气孔35，通过利用气体推动活动板15移动，从而打开一号管19，使得在活动盖12移动至固定框9的顶部时，气体通过一号管19进入到固定框9的内部，并实现精液排空。
46.其中，搅匀机构29包括转动轴291、齿轮292、搅匀杆293和转动叶片294，转动轴291套设在检测板7和检测盒1的内部，搅匀杆293固定连接在转动轴291的外表面上，搅匀杆293位于检测板7的顶部，齿轮292固定套接在转动轴291的外表面上，转动叶片294固定套接在一个转动轴291上，转动叶片294位于底部套30的内部。
47.其中，转动轴291和齿轮292的数量均为三个，三个齿轮292从左往右依次啮合。
48.第二实施例：如图1、图2、图3、图5和图9所示，在进行精液检测时，向外打开透明的密封盖28，并利用滴管将采集的精液滴入至检测板7的顶面上，盖上密封盖28，调节控制阀6，使得四号管31与控制阀6连通，同时二号管24与气管16密封，启动气泵5，使得气泵5通过控制阀6将气体通入至四号管31中，进而使得空气通过四号管31进入到底部套30的内部，进入的高速气体推动转动叶片294,随着转动叶片294的旋转，使得搅匀机构29中的一个转动轴291旋转，从而使得转动轴291外表面上的齿轮292旋转，使得两侧的齿轮292旋转，从而使得三组搅匀杆293旋转，转动的搅匀杆293将检测板7顶面上聚集的精液搅散，完成搅匀后关闭气泵5即可。
49.首先，通过在底部框26的内部增设搅匀机构29，并使得搅匀机构29的转动叶片294套设在底部套30的内部，利用气泵5和控制阀6，将气泵提供的气体引入底部套30中，利用气体推力实现转动叶片294的旋转，从而使得中间位置的转动轴291旋转，配合两侧的齿轮292实现三组转动轴291同时旋转，利用转动轴291的旋转，使得位于检测板7顶部的搅匀杆293搅动滴入后聚集的精液，使得精液打散后均匀分布在检测板7顶面上的微流控分析芯片10上，通过提高精液分布的均匀性，减小精液聚集情况，从而提高精液的实际检测效果，使用效果好。
50.其中，活动盖12的底面开设有安装槽32，安装槽32的内表面分别固定安装有灭菌灯管33和加热管34。
51.其中，密封机构23的数量为四个，四个密封机构23每两个为一组共分为前后两组，两组密封机构23前后对称分布在固定框9的两侧。
52.第三实施例：如图1、图2、图3、图4和图10所示，在进行精液排料时，启动气泵5并使得气体进入到气管16中，通过气管16中的高压气体推动活动板15移动，从而使得两侧的活动盖12靠拢并接触，且随着活动盖12的移动，使得活动盖12底部的安装槽32移动至固定框9的上方，并启动灭菌灯管33和加热管34，随着高压气体进入到固定框9中并将内部精液吹扫处，受热后空气使得固定框9内部保持干燥，固定框9和检测板7的内表面保持干燥洁净。
53.首先，通过在活动盖12的底面开设安装槽32，并在安装槽32的内表面增设加热管
34和灭菌灯管33，使得在进行精液排出的同时，随着活动盖12移动并密封住固定框9的顶部，气体进入固定框9并实现吹扫的同时，加热管34和灭菌灯管33移动至固定框9的顶部，清扫气体升温，将精液排出的同时，配合加热管34和灭菌灯管，实现检测板7和固定框9内部的消毒杀菌和清洁，在对多组采集精液依次检测时，利用气动吹扫以及加热管34干燥的方式，实现检测精液排空的同时完成检测分析设备内部的清洁和灭菌，大大提高了连续检测的工作效率，使用效果好。
54.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
55.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。