[發明專利]一種微流控油液運動黏度檢測方法

在審

• 申請號: 201711373518.X
• 申請日: 2017-12-19
• 公開（公告）號: CN108072592A
• 公開（公告）日: 2018-05-25
• 發明（設計）人: 常青;張少君;王明雨;潘新祥;李曉;賈風光;趙恩蕊;孟雄飛
• 申請（專利權）人: 山東交通學院
• 主分類號: G01N11/00
• 分類號: G01N11/00;G06T7/11;B01L3/00
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 李馨

1.一種微流控油液運動黏度檢測方法，其特征在于，包括以下幾個步驟：

(1)制備Y型微流控芯片

利用AutoCad設計微流控芯片尺寸，打印掩模后利用光刻技術制作硅板基體，以體積比為10:1的比例將聚PDMS單體和催化劑混合，并真空除氣后澆鑄到硅板基體上，在真空烘箱中加熱固化后，去膠打孔后邦定于ITO導電玻璃片上；所述的催化劑為帶乙烯基側鏈的預聚物及交聯劑，ITO導電玻璃片連接外部電源；在ITO導電玻璃片下固定熱電偶傳感器，測量芯片溫度。

(2)參比液選定及檢測處理

選擇無色無味的100#工業白油作為參比液，參比液及待測油液加熱至40℃，在Y型微流道的入口流道內，以相同的入口流速分別注入待測油液與參比液；

(3)微流控現象的圖像采集及處理

兩相穩定界面的位置與混合流道起點的距離受兩相黏度比影響，黏度比越大，達到兩相穩定界面的部位離混合流道的起點越遠，在混合流道內選取兩相穩定界面作為檢測圖像采集區域，用顯微鏡采集圖像；采集后的圖像處理采用最大類間方差法(OTSU)，通過方差的計算來尋找一個合適的灰度級別來劃分參比液與待測油液兩個的圖像區域；

(4)運動黏度的計算

由OTSU算法可直接得到參比液和待測油液兩相流體在流道內所占的面積比，面積比近似等于兩相流體的黏度比。

2.根據權利要求1所述的一種微流控油液運動黏度檢測方法，其特征在于，所述的制備Y型微流控芯片，Y型微流道的入口流道尺寸為100×100μm，混合流道尺寸為100×200μm。

3.根據權利要求1所述的一種微流控油液運動黏度檢測方法，其特征在于，所述的參比液選定及檢測處理，在入口流道的PDMS層插入T型熱電偶，實時對Y型微流道內的流體進行溫度測定。

4.根據權利要求1所述的一種微流控油液運動黏度檢測方法，其特征在于，所述的參比液選定及檢測處理，在Y型微流道的入口流道內在Y型微流道的入口流道內，以相同的入口流速分別注入待測油液與參比液，所述的入口流速控制在5μL/min～10μL/min。

5.根據權利要求1或4所述的一種微流控油液運動黏度檢測方法，其特征在于，所述的參比液選定及檢測處理，在Y型微流道的入口流道內在Y型微流道的入口流道內，以相同的入口流速分別注入待測油液與參比液，選用微量注射泵保證流體均勻穩定的注入到微流道中。

6.根據權利要求5所述的一種微流控油液運動黏度檢測方法，其特征在于，所述的參比液選定及檢測處理，微量注射泵的輸液導管全程置于40℃恒溫水浴中，同時利用ITO導電玻璃片，實現對微流控芯片控溫作用，保證溫度恒定40℃。

7.根據權利要求1所述的一種微流控油液運動黏度檢測方法，其特征在于，所述的微流控現象的圖像采集及處理，在混合流道內選取兩相穩定界面作為檢測圖像采集區域，選取距離混合流道起點3cm作為采集區域，采集區域長為600μm。