[发明专利]基于微流控芯片的水质检测装置、方法及系统

说明书

本发明涉及一种基于微流控芯片的水质检测装置、方法及系统。该基于微流控芯片的水质检测装置包括控制模块、驱动模块、微流控芯片及检测模块，控制模块分别与驱动模块、微流控芯片、检测模块通信连接，驱动模块与微流控芯片连接，微流控芯片与检测模块连接，微流控芯片集成有用于控制液体流路的阀门单元，控制模块用于控制驱动模块执行吸取指令和排放指令，及用于控制检测模块执行检测指令，驱动模块用于吸取待测水样及检测试剂经微流控芯片进入检测模块，及用于将检测模块产生的废液经微流控芯片排出，检测模块用于利用检测试剂对待测水样进行消解，及用于对进行消解后的水样进行检测。本发明可以实现免试剂或少试剂对水样的多指标且进行检测。

技术领域

本发明涉及水质检测技术领域，尤其涉及一种基于微流控芯片的水质检测装置、方法及系统。

背景技术

水质检测仪是通过电化学反应或者化学药剂反应使水中的相应物质参与其中，然后通过比色法、滴定法、电导率测量等方式计算出水中相应物质含量的仪器。然而化学试剂的消耗和产生的废液都有定期维护，也是仪表设备的全寿命周期的使用成本。特别是湿化学法的水质检测仪每台设备只测试一个因子，也使得多指标的检测成本无法降低。如果对于供电不方便的场景和海洋领域，将限制了这些水质检测仪的应用。

目前，市面上湿化学法的水质自动检测设备，如化学需氧量、氨氮、总磷、总氮等基本都是一台自动检测设备只测试一个因子，造成建设成本高。同时普遍试剂消耗量在几毫升级别，造成试剂消耗量和废液产生量每个月达到10升以上，导致维护量繁重，现有的设备体积也过于庞大不适于各种形式集成应用和多种应用场景的扩展，特别是海面、湖面、海/河滩等复杂工况。目前原位营养盐水质自动检测设备(硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、氨氮、磷酸盐、硅酸盐)采用的相关动力部件、流路控制部件体积较大、重量较重，不利于将有效的容积和重量给到电力部件和试剂部件，导致小型化乃至微型化不好实现。

此外，现有水质自动检测设备试由于剂消耗量大，会产生大量的废液，需要定期维护，部件体积大且重导致整机体积大且重，导致不适合海面、湖面、海/河滩等复杂工况的应用，另外一台水质自动检测设备测试一个因子，导致多指标需要多台自动检测设备，虽然原位营养盐可测试氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、磷酸盐、硅酸盐，但是不能测试总氮、总磷、化学需氧量或高锰酸盐指数等。此外部件之间采用了较多的接头相连，增加了气密性的风险，一旦气密性不好就会导致运行故障。

综上所述，亟需一种体积小、低消耗、少试剂且可完成水质多指标检测的装置、方法及系统。

发明内容

鉴于以上内容，本发明提供一种基于微流控芯片的水质检测装置、方法及系统，其目的在于解决上述技术问题。

第一方面，本发明提供一种基于微流控芯片的水质检测装置，所述装置包括：控制模块、驱动模块、微流控芯片及检测模块，所述控制模块分别与所述驱动模块、微流控芯片、检测模块通信连接，所述驱动模块与所述微流控芯片连接，所述微流控芯片与所述检测模块连接；

所述控制模块用于控制所述驱动模块执行吸取指令和排放指令，及用于控制所述检测模块执行检测指令；

所述驱动模块用于根据所述吸取指令，吸取待测水样及检测试剂经所述微流控芯片进入所述检测模块，及用于根据所述排放指令，将所述检测模块产生的废液经所述微流控芯片排出；

所述检测模块用于利用所述检测试剂对所述待测水样进行消解，及用于根据所述检测指令对进行消解后的水样进行检测。

第二方面，本发明提供一种基于微流控芯片的水质检测方法，应用于基于微流控芯片的水质检测装置，所述装置包括控制模块、驱动模块、微流控芯片、检测模块，所述方法包括：

所述控制模块控制所述驱动模块执行吸取指令；

所述驱动模块根据所述吸取指令，吸取待测水样及检测试剂经所述微流控芯片进入所述检测模块；