溫度傳感器，同樣能夠?qū)崿F(xiàn)本實用新型。
[0067] 液膜厚度測量裝置109的功能是測量微通道內(nèi)液泡周邊微液膜的厚度。目前已有 許多高精度的光學(xué)測量方法和儀器，比如常用的激光共焦距位移測量計（LFDM)，測量誤差 僅為1 %，精度高達(dá)〇. 01μm，可精確測量10~600μm量級的液膜厚度。
[0068] 本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚，除了激光共焦距位移測量計之外，還可以采用橢偏儀 等儀器作為液膜厚度測量裝置，只要測量精度大于〇. 1μm即可滿足要求。
[0069] 高速相機110的功能是捕捉通道內(nèi)液-液柱塞流的瞬時圖像，便于數(shù)據(jù)采集及分 析系統(tǒng)113對液-液柱塞流的流速進(jìn)行分析計算。其中，該高速相機110的拍攝速率應(yīng)當(dāng) 不小于1000幀/秒。
[0070] 本實施例中，高速相機110的拍攝速率可達(dá)到10000幀/秒，快門速度通?？蛇_(dá)到 1~10μS的量級；配備CCD鏡頭可以達(dá)到0. 01mm甚至更小的測量精度；液膜厚度的測量 誤差可控制在1 %左右。因此，測量誤差非常小，遠(yuǎn)高于普通的測量方法。
[0071] 為了消除外管壁曲率帶來的聚焦誤差，液膜厚度測量裝置109和高速相機110所 對應(yīng)的可視測量微管107上的面的曲率應(yīng)當(dāng)為0,即該面應(yīng)當(dāng)為平面，否則測量精度可能會 受到影響。故此，本實施例中，可視測量微管107被設(shè)計為外方內(nèi)圓的透明玻璃管。
[0072] 本實施例中，數(shù)據(jù)采集及分析系統(tǒng)113采集溫度傳感器（11U112)獲取的溫度信 號以及液膜厚度測量裝置109測得的初始液膜厚度δ。、高速相機110捕捉的液-液柱塞流 的瞬時圖像。首先，由液-液柱塞流的多個瞬時圖像得到液泡的流速Ub，進(jìn)而依據(jù)式（1~ 3)由液泡周邊初始液膜厚度δ。、液泡的流速Ub、可視測量微管107的微通道的內(nèi)徑D、待測 液體的密度Pi計算當(dāng)前溫度下待測液體的動力粘度μi和表面張力σ:
[0073]
[0074] 公式1中，D表示可視測量微管107的微通道的內(nèi)徑（D= 2R);Ca=μ瓜/ 〇是 毛細(xì)常數(shù)；韋伯?dāng)?shù)We和雷諾數(shù)Re的計算公式為：
[0075]
[0076]
[0077] 公式1表示的液泡微液膜厚度δ。與毛細(xì)常數(shù)Ca之間的量化關(guān)系而設(shè)計的測量 系統(tǒng)，此關(guān)系式是由多種流體在多種流動條件下歸納得到的經(jīng)驗關(guān)系式，適用面廣，測量精 度高。
[0078] 需要注意的是，上述在對待測液體A的液體參數(shù)進(jìn)行計算時，并沒有涉及液體B的 任何液體參數(shù)，因此，液體B為已知液體或未知液體均可，只要待測液體A在液-液柱塞流 中以液池的方式存在，液體B以液泡的形式存在，均可以利用以上公式進(jìn)行待測液體A的液 體參數(shù)計算。
[0079] 在公式1~3,系統(tǒng)中任一流體A或B的兩個未知量-待測液體的動力粘度μ:和 表面張力σ。分為以下幾種情況：
[0080]㈧當(dāng)待測液體Α的表面張力σ已知時，通過調(diào)節(jié)閥控制確保測量微管107中液 池為Α，液泡為Β。可以通過一次測量（即一組液-液柱塞流）來獲得相關(guān)參數(shù)，計算待測 液體Α的動力粘度μ1;
[0081] (Β)當(dāng)待測液體Α的動力粘度μ:已知時，通過調(diào)節(jié)閥控制確保測量微管107中液 池為A，液泡為B?？梢酝ㄟ^一次測量（即一組液-液柱塞流）來獲得待測液體的表面張力 〇 ;
[0082] (C)當(dāng)待測液體Α的動力粘度yi和表面張力?都未知時，通過調(diào)節(jié)閥控制確保 測量微管107中液池為Α，液泡為Β?？梢酝ㄟ^調(diào)節(jié)液-液柱塞流參數(shù)（待測液體Α的流量 和/或液泡B流量），來獲得兩組液-液柱塞流，而獲得兩個方程，對該兩個方程組成的方程 組進(jìn)行求解，即可同時測量動力粘度μi和表面張力σ。
[0083] 可以理解的是，當(dāng)被測液體為Β時，通過調(diào)節(jié)閥控制確保測量微管107中液池為 Β，液泡為Α。待測液體Β的表面張力σ或/和動力粘度μ:的測量過程與上述過程（Α)~ (C)相同。
[0084] 此外，還可以對同一物性做多點多次測量，進(jìn)一步提高精度，以滿足對精度要求較 高的科研、尖端技術(shù)等領(lǐng)域的測量要求。
[0085] 需要說明的是，公式1~3僅為容易理解的形式，在實際計算過程中，可能采用由 該式推導(dǎo)出來的其他等同形式，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0086] 以下結(jié)合一種具體的應(yīng)用場景來說明本實施例，流體Α為待測液體，其密度已知， 表面張力σ和動力粘度μi未知，流體B為液-液系統(tǒng)的添加液泡。首先調(diào)節(jié)溫控腔125 的能量輸入，控制測量溫度；然后將注滿待測液體A的注射器102、注滿液體B的注射器122 連接到系統(tǒng)管路，啟動驅(qū)動電機101，推動注射器102中的待測液體A經(jīng)過調(diào)節(jié)閥103、三通 106,進(jìn)入溫控腔125,在125中達(dá)到待測溫度后流入微管測量段107;啟動驅(qū)動電機121，并 調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)閥123的開度，使液體B以添加泡的形式緩慢注入三通106,與注射器102中流出 的待測液體A混合，形成穩(wěn)定的液-液柱塞流；當(dāng)液-液柱塞流進(jìn)入微管可視測量段107時， 由液膜厚度測量儀109測量液泡周邊初始液膜厚度δ。，由高速相機110捕捉瞬時圖像得到 液泡的流速Ub;最終液體流入回收器108回收。溫度傳感器111、112測量液-液柱塞流的 平均溫度。
[0087] 將測量得到的初始液膜厚度δ。和液泡流速Ub代入式（1)~（3)，得到待測液體 A的動力粘度μ:和表面張力σ的一個關(guān)系式。調(diào)整待測液體A與B的流量（始終保持待 測液體A為液池，B為液泡），將再次得到另一流量的液-液柱塞流，將再次測量得到的初始 液膜厚度S。和液泡流速Ub代入式（1)~（3)，得到待測液體A的動力粘度μ:和表面張力 σ的第二個關(guān)系式。聯(lián)立兩個關(guān)系式，即可計算出待測液體A的動力粘度μi和表面張力 Ο〇
[0088] 由以上說明可知，本實施例液體參數(shù)測量系統(tǒng)可以實現(xiàn)液-液系統(tǒng)中液體的表面 張力和粘度的測量，同時能夠?qū)崿F(xiàn)多溫度條件下的液體表面張力和粘度測量，具有使用方 便、靈活等優(yōu)點。
[0089] 二、第二實施例
[0090] 在第一實施例的基礎(chǔ)上，本實用新型的另一個示例性實施例還提供了另一種多功 能的液體參數(shù)測量系統(tǒng)。圖3為根據(jù)本實用新型第二實施例多功能液體參數(shù)測量系統(tǒng)的結(jié) 構(gòu)示意圖。請參照圖3,與圖2所示液體測量系統(tǒng)相比，本實施例液體參數(shù)測量系統(tǒng)還包括： 壓縮氣源104通過第二調(diào)節(jié)閥105連接至三通管106的旁通接口。驅(qū)動電機101，注射器 102,壓縮氣源104和T型三通管106構(gòu)成Taylor氣泡流產(chǎn)生裝置。
[0091] 本實施例不僅可以測量出液-液系統(tǒng)中任一種液體的表面張力，還可以測量出多 種溫度條件下液體的粘度和氣-液系統(tǒng)中該液體表面張力。具體來講：
[0092] (1)在進(jìn)行液-液系統(tǒng)中任一種液體的表面張力的測量時，第一調(diào)節(jié)閥103和第三 調(diào)節(jié)閥123打開，第二調(diào)節(jié)閥105完全關(guān)閉，按照第一實施例的方式進(jìn)行測量即可。
[0093] (2)在進(jìn)行多種溫度條件下液體的粘度和氣-液系統(tǒng)中該液體表面張力時，第一 調(diào)節(jié)閥103和第二調(diào)節(jié)閥105打開，第三調(diào)節(jié)閥123完全關(guān)閉。壓縮氣瓶104為Taylor流 提供穩(wěn)定的填充氣泡。第二調(diào)節(jié)閥105調(diào)節(jié)填充氣的流量，使Taylor流保持穩(wěn)定。
[0094] 此時，由Taylor氣泡流產(chǎn)生裝置生成待測液體的Taylor氣泡流，該Taylor氣泡 流流經(jīng)可視測量微管107,由溫度傳感器組件測量該Taylor氣泡流的溫度，