确定流体特性的制作方法

专利名称：确定流体特性的制作方法
确定流体特性
背景技术：
许多因素对印刷过程的质量有影响。能够明白，存在对提高印刷作 业的质量的持续需求。因此，监控与印刷过程相关联的一个或多个特性 可能是期望的，因为这可以促进更高质量的印刷作业。然而，例如监控
某些特性可能很难，所述特性诸如与印刷机的静态油墨(ink)池相关 联的一个或多个特性。
各种油墨参数极大地影响印刷机(press)关于印刷质量、工作稳 定性和耗材使用期限的性能，因此测量和控制这样的油墨特性可能是期 望的。


为了实现前述及相关目标，以下描述和附图详细阐迷本公开的某些 说明性方面和/或实施例。这些指示了本文公开的一个或多个方面和/或 实施例可以采用的各种方式中的仅若干方式。根据结合附图考虑的以下 详细描述，本公开的其他方面、优点和/或新颖特征将变得显而易见。
图1是可以用来测量静态油墨池的电导率的实验室类型油墨单元 (ink cell)系统的功能示意图。
图2是诸如可以用于液体电子照相术的电子油墨(Electro-Ink)的基 本操作的简化功能示意图，所述电子油墨包括电学上可充电微粒在介电 液体媒介(dielectric liquid media)中的分散体(dispersion)。
图3是依据本文公开的一个或多个方面和/或实施例的^皮配置成监 控和确定诸如流动油墨的电导率之类的流动流体的 一 个或多个特性的 电导率及电荷计系统的 一 个示例性实施例的简化示意图。
图4是可以用来测量流体特性(诸如静态流体样本的电导率)的测 量系统的简化功能示意图以及可以用于这种测量的方程。
图5A和5B是依据本文公开的一个或多个方面的例如可以利用图1、 3和4的系统实施例而测量和确定的若干流体特性的曲线图。
图6A和6B是依据本文公开的一个或多个方面的可以在一个或多个 流体特性的测量期间获得的所施加的高场电压以及对应电导率响应的
5曲线图，所述一个或多个流体特性例如可以利用图1、 3和4的系统实 施例来确定。
图7是依据本文公开的一个或多个方面和/或实施例的被配置成监 控和确定诸如流动油墨的电导率之类的流动流体的一个或多个特性的 电导率及电荷计系统的示例性实施例的简化示意图，其中使用旋转鼓使 所述流动油墨在若干电极对之间流动。
图8-11是依据本文公开的一个或多个方面的示出用于基于电流测 量数据来监控和确定流动流体的电导率的示例性方法的 一个或多个实 施例的流程图。
具体实施例方式
参照附图描述本公开的 一个或多个方面，其中相似的参考数字在整 个附图中通常用来指代相似的元件，且其中各种结构不一定是按比例绘 制的。在以下描述中，为了解释目的，阐述了众多具体细节以便提供对 本文公开的一个或多个方面的彻底理解。然而，可以显而易见的是，本
他情况中，以^框图形式;出了众所周#:的结构和装置以便^描述本文 公开的一个或多个方面。
一般而言，液体电子照相油墨是电学上可充电微粒在介电液体媒介 中的分散体。在施加电场后，所述微粒变为带电并且沿电场漂移。观测 表明这种油墨的电导率强烈依赖于所施加电场的强度-在低强度场(一 般低于50V/隱)时较低而在高强度场(一般大于500V/mm)时高很多。 因而，对在〗氐电场和高电场测量的电导率加以区别。
观测还表明当油墨微粒失去补充时，由于微粒漂到电极之一，所测 量的电流下降从而达到恒定值，此时在这些电极之间的液体中基本没有 留下(耗尽)微粒。
对本公开而言，以下术语应具有以下意义
术语"一"实体指的是一个或多个该实体。如此，术语"一"、"一 个或多个"以及"至少一个"在本文中能够互换地使用。
"高场电导率，，被定义为在微粒耗尽可能发生之前在施加高强度电 场时测量的电导率。
"低场电导率"被定义为在低强度场测量的电导率。"DC电导率"被定义为在由于所测量电流达到了基本恒定的值所以 电流平稳之后测量的电导率。
"微粒电导率"被定义为油墨的高场电导率和低场电导率之间的 差，因为这个差归因于微粒并且被称为"微粒电导率"，原因在于观测 表明，在从油墨中去除微粒(例如通过在离心机中分离)后剩余无微粒 流体基本上呈现出与在去除微粒前在油墨中测量的低场电导率相同的 高场电导率。微粒电导率被计算为微粒浓度(例如每单位体积的微粒数) 乘上单个微粒携带的电荷并乘上微粒的迁移率的乘积。
"迁移率"被定义为微粒的漂移速度对所施加的电场强度的比值。
高电场所感应的并针对由于低场电导率和DC电导率引起的电流所
修正的电流的时间积分表示微粒所携带的电荷。
因而，不同类型电导率的测量不仅提供直接的电性质而且提供有价 值的油墨特性，诸如电荷浓度以及微粒浓度。
例如参照图1，示出了可以用来测量静态油墨池的电导率的实验室
类型油墨单元系统10。该油墨包括油墨微粒22在介电液体媒介内的分 散体20。.要测量的油墨分散体20置于一对导电电极25之间的油墨单元 24内，这对导电电极25包括连接到油墨单元系统10的高压电源及低电 平电流计30的相应正(+ )端子32和负(-)端子34的正(+ )电极26 和负(_)电极28。
在工作时，从电压源30向油墨单元24的电极对25施加相对较高 的电压。油墨分散体20内的油墨微粒22被充电并且当微粒沿电极26 和28之间的电场漂移时短暂地允许传导电流，如上面关于"高场电导 率"所讨论的。在电极对25之间传导的电流由低电平电流计30测量并 且可以用来确定与油墨单元24内的油墨分散体20的电导率相关联的若 干特性。
还如上面关于"低场电导率"所讨论的，观测表明当油墨微粒22 失去补充(诸如在静态油墨单元24中)时，由于微粒22漂到电极之一， 所测量的电流下降从而达到恒定值(例如"DC电导率，，)，此时很少或 没有(few to no)微粒保持分散在电极26/28之间的液体油墨分散体 20内(耗尽)。
图2进一步示出了诸如可以用于液体电子照相术的电子油墨50的 基本操作。液体电子照相油墨50包括电学上可充电油墨微粒22在介电液体媒介或载液(例如成像油)51中的分散体。电子油墨50的油墨微 粒22还包括具有颜料54的调色剂(toner )微粒52,其中作为在正(+ ) 电极56和负(-)电极58之间感应的电场的结果油墨微粒22可以接收 负电荷55。如果流体能够^t离子化，则作为在电极对之间感应的电场的 结果，其还可以含有正离子60和/或负离子62。电子油墨50还可以含 有称为电荷引导剂(charge director) 64的特定类型的表面活性剂， 其可以被添加到油墨以提升油墨微粒22获得电荷的能力。
如先前所讨论的，当油墨和油墨微粒22是固定的或者以其他方式 失去补充(诸如在图1的静态油墨单元24中)时，带电微粒22 (例如， 接收负电荷55)漂到电极之一 (例如，带负电的微粒22被吸引到正电 极56)。当基本所有微粒都漂到电极时，所测量的电流下降从而达到恒 定值(例如，"DC电导率")。
在电图或电子照相过程(electro (-photo-) graphic )过程的一个 实施例中，电极之一 (诸如电极56)可以用作"电子照相"板或照片成 像板(PIP)56,以携带形式为电荷或电位的对应空间分布的潜像。在 这个实施例中，另一电极58则可以用作提供油墨22和调色剂微粒52 中的颜津十54的显影才几(developer) 58,其然后净皮吸引成表示潜像的电 荷的空间分布。
图3示出了依据本文^>开的一个或多个方面和/或实施例的#:配置
成监控和促进确定诸如流动油墨102的电导率之类的流动流体的一个或 多个特性的电导率及电荷计系统100的一个示例性实施例。
电导率及电荷计系统1 0 0的 一 个实施例包括置于含有带电微粒的流 体(例如油墨)中的三个(或更多)电极对。迫使或以其他方式使得流 体101沿方向102在所述电极对(例如110、 120和130 )的相应第一和 第二板(例如110a/110b、 120a/120b和130a/130b)之间流动。所述电 才及对(例如110、 120和130)由(例如，由电压源140的正(+ )端子 142和负(-)端子144所施加的)DC电压V偏置，以致到流体流过第 三(最后)电极对130时基本所有带电微粒都被从流体101中去除(例 如，通过被吸引到第二(中间/居中)电极对120的第二对板U0a/U0b)。 当流体在所述电极对(例如110、 120和130)的相应第一和第二板(例 如llQa/110b、 12Ga/12Qb和13Ga/13Qb)之间流动时，监控和测量每个 电极对的板之间的对应DC电流，基于从电压源140施加的DC电压V而产生在电流计1 (112)处测量的第一电流I,、在电流计2 (122)处测 量的第二电流12、以及在电流计3 ( 132)处测量的第三电流13。然后基 于与测量相关联的各种因素和/或条件，使用DC电流测量L、 12和13来 确定流体的 一 个或多个电导率特性或者另 一 个这样的流体特性。除了其 他以外，这样的因素和/或条件可以包括例如板之间的距离(d)、板的 截面积(A)以及所施加的电压V，如以下要进一步讨论的。
以此方式，并且当流体101沿流动方向102进入图3的电导率及电 荷计实施例100时，在第一电极对110的第一和第二板110a/110b之间 进行的初始流体电导率测量反映了流体中高浓度的带电微粒(例如，用 于"高场电导率，，测量)，而在第三(最后)电极对130的第一和第二 板1 3 0 a /1 3 0 b之间进行的流体电导率测量反映了流体中艮低浓度的带电 微粒(例如，用于"DC电导率，，测量)。然后，这些电导率测量以及在 第二电极对120的第一和第二板120a/120b之间的"低场电导率"测量 能够用来确定流体的附加特性，所述附加特性能够影响印刷过程的质 量。
因而，在这个示例中，泵送或者以其他方式引导诸如油墨的流体在 三个(或更多)电极对之间流动，其中第一电极对IIO具有在流体流动 方向102上的短长度，第二电极对120具有沿流动方向102的长长度， 而第三电极对130具有沿流动方向102的任意长度。例如，要明白，蠕 动泵或另 一种这样的泵送装置可以用来在三个电极对的板之间泵送流 体。通过在电极对两端(例如交替地)施加高值和低值DC电压，可以 测量相应电极对的板之间的两个对应DC电流值。
而且，第一短电极对110的长度使得在微粒经过该电极对110的时 间期间不会发生显著的微粒耗尽，而在这个时间期间，发生充足的电荷 收集以使得能够从其进行电流测量。电极对120的长度足够长以确保在 流体通过其间的期间从流体(例如油墨)中基本全部去除微粒(称为极 化)。最后，第三电极对130只需长得足以为从其进行电流测量提供充 足的最小电荷收集。
基于来自每个电极对的DC电流测量，可以确定流体的一个或多个 电导率或其他这样的特性，例如包括荷质比、迁移率以及带电微粒的浓
度。带电微粒可以是或可以不是流体原有的，但这样的微粒在流体被制 造用于电图或电子照相过程时通常是流体的组成部分，其中微粒还可以
9携带着色剂和/或粘合剂。
图4示出了可以用来测量一个或多个特性(诸如静态流体样本的电导率)的测量系统200以及可以用于这种测量的方程。类似于图1的油
墨单元10，图4的测量系统200包括具有一对电极210的测量单元202,这对电极210包括在样本214的两侧隔开距离d 216的第一电极或板210a以及第二电极或板210b,所述样本214具有如板210a/210b看到的截面积A。
电压源240电连接到测量单元202的板210a/210b，并且给电极对210供应电压V 242。作为所施加电压242的结果，能够测量第一板210a和第二板210b之间的电流I 212。基于所测量的电流I 212,可以根据以下方程确定电导率cj:
<7 =- = — ——
r/s r 爿
其中cr-样品的电导率(单位pmhO/cm)I =板之间测量的且通过样品的电流A =暴露于板的被测量样品的截面积d二板之间的距离V =对样品单元的板施加的电压
图5A和5B分别示出了依据本文公开的一个或多个方面的例如可以利用图1、 3和4的系统实施例测量和确定的若干流体特性的示例性曲线图300和350。
例如，图5A示出了 2 %流体(微粒构成流体的2 % )的电导率(单位pmh0/cm )作为每单位距离d所施加电压V的函数的示例性曲线图3 00,该电压V施加到样品单元(诸如图4的样品单元202 )。当以较低电压电平施加所施加的电压V时，产生"低场电导率"310,而当对样品施加较高电压电平时，提供"高场电导率"320。"高场电导率"320和"低场电导率"310之间的差被称为"微粒电导率"330。
图5B示出了流体样品中没有微粒(例如微粒耗尽)时流体或载流流体的电导率(单位pmhO/cm)的另一示例性曲线图350,该电导率360是作为每单位距离d所施加电压V的函数而测量的，电压V施加到样品单元(诸如图4的样品单元2 02 )。
图6A和6B分别示出了依据本文公开的一个或多个方面的可以在例
10如利用图1、 3和4的系统实施例测量和确定一个或多个流体特性的期间获得的所施加的高场电压以及对应电导率响应的示范性曲线图4 0 0和450。
例如，图6A示出了高场电压波形400,其中对测量单元(诸如图4的样品单元202 )施加高电压。在时刻tO之前，电压波形400处于大约O伏特，如410所示。响应于这个施加的低电压且如图6B的曲线图450所示，在460处电导率(对应于测量的电流)也处于大约O pmhO/cm。
在时刻tO和tl之间，例如在420处，单元的板两端的电压400阶跃至大约1500伏特的"高场电压"电平，所述板例如具有大约lmm的间隔距离d (例如图4的216)。因而，在该实施例中，电场强度等于
电场强度=1500V/lfimi- 1. 5V/)li
响应于在t0施加的高场电压420的这个阶跃函数，电导率形成尖峰达到如图6B中的470处所示的"高场电导率，，水平。当高场电压电平保持在420电平时，在时刻tO和tl之间流体(例如，图2的51)内的带电微粒(例如，图2的22)基本都被吸向电性相反的电极(例如，图2的正电极56)。到时刻tl (例如，在大约8秒后)，基本所有带电微粒22都已经从流体中被耗尽并且流体的电导率达到基本稳定的状态或"DC电导率"水平480。以此方式，可以测量和/或确定众多其他流体和微粒特性。
相应地，图7示出了^f支配置成监控和确定诸如油墨的流动流体的一个或多个特性的电导率及电荷计系统500的示例性实施例，其中通过使用旋转鼓501使所述流动流体在若干电极对之间流动。
在图7中，鼓501在含有带电微粒(例如，图2的22)的流体502(例如，图2的电子油墨50)内旋转。当鼓501绕连接到电压源540的正端子542的中心点5 04以方向503旋转时，沿鼓的表面以圆形流动方向506在三个相应电极对510、 520和530的第一和第二板510a/510b、520a/520b和530a/530b之间运送流体502。在这个示例500中，相应电极对510、 520和530的第一板510a、 520a和5 30a ^L—起组合为由鼓510的表面构成的单个或共同板。
具体而言，使得流体502最初在包括由电流计1(512)监控的第一和第二板510a和510b的相对短(例如具有长度LJ的第一对电极510之间流动。此后，流体502在包括由电流计2 ( 522 )监控的第一和第二板520a和520b的相对长(例如具有长度L2)的第二对电极520之间流 动。最后，流体502在包括由电流计3 ( 532 )监控的第一和第二板530a 和530b的相对任意长度(例如具有长度L3)的第三对电极530之间流 动。因而，三个电流计512、 522和5 32连接到电压源540的负端子544 以便提供电流测量I,、 12和I"所述电流测量I,、 12和L基于电压源540 提供的施加电压V而在相应电极对510、 520和530的第一和第二板之 间流动。要明白，虽然图7 (和图3)中示出了三(3)个电极对，但是 可以使用任何适当数量的电极对。
在工作中，在第一电极对1 (510)的第一和第二板510a/510b之间 流动的流体502提供第一电流测量同时流体502含有最大或全浓度 的带电微粒(例如，图2的22)。因而，第一电极对510的长度L,使得 很少或没有带电微粒极化到被分别配置为第一、第二和第三电极对510、 520和530的正板(例如第一板510a、 520a和530a )的鼓501上。然 而，第一电极对510的长度L,足以允许充足的电荷收集从而实现I!电流 测量。相应地，如果高场电压V(例如，图6A的420 )由电压源540施 加到第一电极对1 (510)，则"高场电导率，，(例如，图6B的470 ) 可以基于第一电极对l (510)的第一电流测量I,来确定。
当流体502在显著较长的第二电极对2 ( 520 )的第一和第二板 520a/520b之间流动时，流体502失去基本所有带电微粒(例如，图2 的22),在这个时间期间提供流体的第二电流测量12。相应地，第二电 极对52 0的长度L2足以允许基本所有带电微粒被极化或从流体5 02当中 镀到被配置为第二电极对520的正板520a的鼓501上。相应地，如果 高场电压V由电压源540施加到第二电极对2 ( 520 )，则可以(潜在地) 在沿第二电极对(520 )的长度移动的流体502的给定样品中观察到电 流流动以及类似于图6B的波形450的对应电导率。
因而，到流体502在第三电极对530的第一和第二板5!30a/H0b之 间流动的时候，基本所有带电微粒(例如，图2的22)已经被从流体中 去除，并且提供流体的第三电流测量13。相应地，如果高场电压V由电 压源540施加到第三电极对530，则"DC电导率，，(例如，图6B的480 ) 可以基于第三电极对3 ( 5 30 )的第三电流测量L来确定。因为当流体在 相应第一、第二和第三电极对510、 520和530的极化板之间流动时基 本所有带电微粒(例如，图2的22)都已经从流体502中去除并镀到鼓501上，所以在所示示例中利用擦拭器520从鼓501去除带电微粒并且 将它们重新引回到流体502中。因而，擦拭器520和鼓501的旋转用来 将带电微粒混合回到流体502中，以致第一电极对510处的流体502的 微粒浓度基本回到原始的全浓度水平。
再次如图3中所示，通过例如在图7的电^^及对两端交替地施加高值 和低值DC电压(例如，Vhi和Vlo),可以在相应电极对510、 520和 5 30的第一和第二板510a/510b、 520a/520b和5 30a/5 30b之间测量两个 对应的DC电流值(例如，Iw和Illn、 H口 121。以及131"和I3I。)。
要明白，其他这样的配置和泵送装置(诸如蠕动泵)可以用来在电 极对510、 520和530的板之间移动流体。另外，擦拭器520可以例如 由另一孩i粒去除装置(诸如湍流诱导表面(turbulence inducing surface))和/或将带电微粒从鼓501冲走的流体射流来替代。而且， 鼓501或第二板510b、 520b和530b的表面可以具有例如增强或以其他 方式调节流体流506的移动、增强电流测量和/或改善特性确定的各种 凹槽或表面特征。
尽管这三个电极对的第 一和第二板之间的距离示为相同的，但是还
要明白这三个电极对的第 一 和第二板之间的距离可以不同。
附加电极对和电流计也可以被添加到所示的那些电极对和电流计。
在图7的示例的一种实施方式中，可以利用以下参数
第一电极对l (例如510)的长度L大约5 ,;
第二电极对2 (例如520 )的长度L2大约50 mm;
第三电极对3 (例如530 )的长度L3大约55 mm;
垂直于流动方向(例如506 )测量的所有电极(例如510、 520和 530 )的宽度大约50 mm。
鼓(例如501)或圆柱形爿>共电才及具有大约100 mm的直径和大约 60 mm的宽度。
电极对的第二板(例如510b、 520b和530b )和圆柱体(例如鼓501 ) 之间的间隙大约为1 mm。
第一电极对l (例如510)和第二电极对2 (例如520 )之间或者第 二电极对2 (例如520 )和第三电极对3 (例如530 )之间的间隙大约为 1 mm。
圓柱体(例如鼓501)的旋转速率大约为每分钟20转。施加到第一电极对l (例如510)的低电压Vu大约为30 V。
低电压L脉沖的持续时间大约为2秒。
在施加低电压Vt。脉沖后零电压的暂停大约为1秒。
施加到第一、第二或笫三电极对(例如510、 520和5 30 )的任一个
的高电压L大约为1，500 V。
高电压VHi脉沖的持续时间大约为2秒。 在施加高电压V^脉冲后零电压的暂停大约为1秒。 (例如通过电流测量装置连接到地电位的)接地保护电极可以设在
电极对的第二板周围，以便不受控的电流对电流测量几乎没有影响。 因而，无论所用的测量机构(诸如图3的实施例100或图7的实施
例500 )如何，例如通过计算机或另一这样的分析器来分析电流测量数
据以确定流体的 一 个或多个特性或参数。
图8-11示出了依据本文公开的一个或多个方面的促进基于电流测
量数据来监控和确定流动流体的电导率的示例性方法600,该方法例如
诸如可以用于图7的电导率及电荷计系统500。
尽管方法600在下文中被示出并描述为一系列动作或事件，但是要
明白这样的动作或事件的所示排序不应以限制的意义来解释。例如，除
了本文所示和/或描述的那些之外， 一些动作可以以不同的顺序发生和/
或与其他动作或事件同时发生。另外，为实施本文描述的一个或多个方
面和/或实施例，可能不是所有所示动作都需要。而且，可以在一个或 多个分离的动作和/或阶段中来实现 一 个或多个动作。
参照图8,方法600始于602，其中使含有带电微粒(例如，图1 和2的22)的流体(例如，图7的502 )在第一电极对(例如，510) 的第一和第二板(例如510a/510b)之间流动。接着，在610，流体(例 如502 )在位于第一电;f及对(例如510)下游的第二电^1对(例如530 ) 的第一和第二板(例如530a/530b)之间流动，该流体当在第二电极对 (例如5 30 )的第一和第二板(例如530a/530b)之间流动时失去基本 所有带电微粒。
在620,测量第一电极对(例如510)的第一电流(例如I,)。在 630,测量第二电极对(例如530 )的第二电流(例如13)。
在650，基于在相应第一和第二电极对(例如510和530 )的第一 和第二板(例如510a/510b和530a/5 30b)之间测量的一个或多个电流(例如L和/或IJ来确定流体特性(例如，流体502的电导率)。
因而，例如根据下式可以从在第一电极对(例如510)的第一和第
二板(例如510a/510b)之间测量的测量第一电流(例如IJ来确定高
场电导率cjHi (例如图6B的470 ): C7Hi = I美* d/(L,D)
其中I !表示第 一 电极对的第 一 和第二板之间测量的电流，
vHi表示施加到第 一 电极对的高电压，
L,表示第 一 电极对在流体流动方向上的长度，
D表示第一电极对的宽度，以及
d表示第 一 电极对的第 一 和第二板之间的间隙。
替换地，参照图9,在方法600的610处流体在第二电极对的板之 间流动后，615包括使流体(例如502 )在位于第一和第二电极对(例 如510和5 30 )之间的第三电极对(例如520 )的第一和第二板(例如 520a/520b)之间流动，其中当流体在第三电极对(例如520 )的第一和 第二板(例如520a/520b)之间流动时(例如在图6B的480 )从流体中 去除基本所有带电微粒(例如图1和2的22 )。
此外，参照图10,在方法600的610处当流体在第二电极对的板之 间流动的时候从流体中去除了基本所有带电微粒之后，616包括将基本 所有带电微粒(例如图1和2的22)添加或重新引回到第一电极对(例 如510)上游的流体中(例如在图6B的480 )。例如，这可以借助于图 7所示的擦拭器520来实现。
最后，参照图11，方法600的601包括利用旋转圆柱形鼓(例如 501 )来促进流体(例如5 02 )的流动并且实施相应电极对(例如510和 /或520和/或530 )的第一板(例如510a、 520a、 530a)。例如，如上 面关于图7的鼓501所讨论的，鼓501的旋转能够提供泵送作用以迫使 流体502在电极对之间从而实现电流测量，并且还能够用来将微粒在由 擦拭器520从鼓501去除后混合回到流体502中。
还可以确定一个或多个其它这样的特性。
例如，可以依照下式一艮据^^第 一 电^!对测量的电流确定〗氐场电导
率
CTLo = H * d/(L,D)
其中I i表示第 一 电极对的第 一 和第二板之间测量的电流；Vu表示施加到第一电极对的低电压；
L表示第 一 电极对在流体流动方向上的长度；
D表示第一电极对的宽度；以及
d表示第 一 电极对的第 一和第二板之间的间隙。
在另 一个示例中，可以依照下式根据从第三电极对测量的电流确定
DC电异率
<Jdc = I3/VHi * d/(L3*D)
其中13表示第三电极对的第 一 和第二板之间测量的电流；
1表示施加到第三电极对的高电压；
L3表示第三电极对在流动方向上的长度；
D表示第三电极对的宽度；以及
d表示第三电极对的第 一和第二板之间的间隙。
在又一个示例中，可以依照下式根据从相应第一、第二和第三电极
对测量的电流确定每单位体积的流体的总电荷 Qv - (I"IHL，+L2/L3"3)/(v,D'd)
其中L表示第一电极对的第一和第二板之间的电流； 12表示第二电极对的第 一和第二板之间的电流； 13表示第三电极对的第 一 和第二板之间的电流， L,表示第 一 电极对在流动方向上的长度； "表示第二电极对在流动方向上的长度； L3表示第三电极对在流动方向上的长度； D表示相应第一、第二和第三电极对的宽度；
d表示第一、第二和第三电极对的第一和第二板之间的间隙；以及 v表示流体流动的线性速度。
在又 一 个示例中，可以依照下式 一艮据从第 一 电极对测量的电流确定 微粒电导率
Opart = c^Hi ■ <7l。
其中①i表示高场电导率， d。表示低场电导率。
在另 一 个示例中，可以根据下式确定带电微粒的迁移率
A =CTpart / Qv
其中
16表示微粒电导率； Qv表示每单位体积的流体(例如502 )的总电荷。
在再 一 个示例中，可以根据下式确定带电微粒的体积浓度 Cv = k * Q2V / aPart
其中Qv表示每单位体积的流体的总电荷，这是根据从相应第一、第二 和第三电才及对测量的电流确定的； apan表示微粒电导率；
k是比例因子，该比例因子在均匀球形微粒的理论极限中能够被计 算为
k = 1/(6 * tt * n * r)
其中
r)表示流体的粘度；
r表示带电微粒的半径。 尽管已经关于一个或多个实施方式示出并描述了该公开，但是基于 本说明书和附图的阅读和理解，本领域技术人员会想到等效的更改和/ 或修改。该公开包括所有这样的修改和更改并且仅由以下权利要求书的 范围限制。具体关于由上面描述部件(组件、设备、电路等)执行的各 种功能，用于描述这种部件的术语(包括对"装置"的引用)旨在(除 非另外指出)对应于执行所述部件的指定功能的任何部件(例如，功能 上等效)，即使结构上不等效于执行在该公开的本文所示的示例性实施 方式中的功能的所公开结构也是如此。另外，虽然可能关于若干实施方 式中的仅一种公开了发明的特定特征，但是这样的特征可以与如可能期 望用于和/或有利于任何给定或特定应用的其他实施方式的一个或多个 其它特征组合。而且，就术语"包括"、"具有"、"有"、"带有" 或其变型用于详细描述或权利要求而言，这样的术语以类似于术语"包 括"的方式打算是包含的。如本文利用的术语"示例性"仅意指示例而 不是最佳的。
权利要求
1、一种用于确定(650)流体特性(例如σHi，μ)的方法(600)，包括使流体(102)在第一电极对(110)的第一和第二板(110a/b)之间流动，该流体(102)当在所述第一电极对(110)的第一和第二板(110a/b)之间流动时含有带电微粒(22)，使所述流体(102)在所述第一电极对(110)下游的第二电极对(120)的第一和第二板(120a/b)之间流动(610)，该流体(102)在离开所述第二电极对(120)的第一和第二板(120a/b)之间之前失去基本所有带电微粒(22)；测量(620)所述第一电极对(110)的第一电流(I1122)；测量(630)所述第二电极对(120)的第二电流(I2122)；以及基于所测量电流(I1122，I2122)的一个或多个来确定(650)所述流体特性(σHi，μ)。
2、 权利要求1的方法，包括使所述流体在第三电极对(130)的第一和第二板(130a/b)之间流 动(615),所述第三电极对(130)在流体流动方向(102)上设置于 所述第一和第二电极对(110、 120)的下游，在该流体在所述第三电极对(130)的第一和第二板(D0a/b)之间 流动前已经从该流体(102)中去除了基本所有带电微粒(22)。
3、 权利要求l的方法，包括将带电微粒(22)添加到所述第一电极对(110)上游的所述流体。
4、 权利要求1的方法，相应电极对(510, 520, 530)的第一板(510a， 520a, 530a)包括圆柱形鼓(501),其中鼓(501)的旋转促进(601) 所述流体(502 )的流动(506)。
5.一种用于确定流体(502 )的一个或多个特性(例如C7H" 的系 统(500),包括分别包括第一和第二板(510b， 520b， 530b)的多个电极对(510, 520, 530 ),其被布置成使得所述电极对(510, 520, 530 )的第一和 第二板没有一个完全围绕所述电极对(510， 520, 530 )的对应第二和 第一板(510b/a、 520b/a、 530b/a);用于测量当流体(502 )位于所述板之间时基于施加到至少其中两个所述电极对的相应电压(V!， V2， V3)在至少其中两个所述电极对的第一和第二板(510a/b、 520a/b、 530a/b)之间传导的相应电流(I512, I2 522， I3 532 )的装置；以及用于基于所测量电流(Ii 512， I2 522， I3 532 )中的一个或多个来确 定所述一个或多个流体特性(cjHi, 的装置。
6、 权利要求5的系统，包括用于在所迷电^1对(510, 520， 530 )的至少一个的两端施加相应DC 电压(Vl， v2, v3)的装置(540 )。
7、 权利要求5的系统，该流体(502 )包括含有带电微粒(22)的介 电液体J 某介(51 )。
8、 一种用于确定含有带电微粒(22)的流体(502 )的一个或多个特 性(例如cjm, 的系统(500)，包括第一电极对(510),其包括所述流体(502 )在其间流动(506 )的 第一和第二板(510a/b);第二电极对(520),其包括所述流体(502 )在其间流动的第一和第 二板(520a/b),所述第一板(510a, 520a)没有一个完全围绕所迷第 二板(510b, 520b)并且所述第二板(510b, 520b)没有一个完全围绕 所述第一板(510a, 520a);电压源(540)，其被配置成将相应DC电压(vl5 vj施加在所述第 一和第二电极对(510a/b, 520a/b)的两端；测量电路(512, 522 )，其被配置成测量基于所施加的电压(v!, v2) 而在所述第一和第二电极对(510, 520 )的第一和第二板(510a/b, 520a/ b)之间传导的相应电流(I!, I2);以及处理器，其被配置成基于所测量的电流(I!， I2)中的一个或多个来 确定所述一个或多个流体特性。
9、 权利要求8的系统，包括第三电极对(530 ),其包括所述流体(502 )在其间流动的第一和第 二板(530a/b)，该第三电极对(530 )在所述流体(502 )流动的方向 (506 )上设置于所述第一和笫二电极对(510， 520 )的下游，所述第 一板(510a, 520a, 530a)没有一个完全围绕所述第二板(510b, 520b, 530b)并且所述第二板(510b, 520b, 530b)没有一个完全围绕所述第 一板(510a， 520a, 530a)。
10 权利要求8的系统，含有带电微粒(22)的流体(502)是包 括所述带电微粒(22)在介电流体(51)中的分散体的电子照相油墨(50)。
全文摘要
在一个实施例(600)中，通过以下步骤确定(650)流体(102，502)的特性(σ_Hi，μ)使流体(102)(其可以含有带电微粒(22))在多个电极对(110，120，130)之间流动，在至少两个电极对两端施加相应DC电压(v)，以及在相应电极对(110，120，130)处测量通过流体(102，502)的所得到电流(I₁、I₂、I₃)。在一个示例中，电极对(110，120，130)的相应板(110a/b，120a/b，130a/b)被配置成使得它们不完全围绕彼此。
文档编号B41J29/393GK101678684SQ200880020385
公开日2010年3月24日 申请日期2008年6月11日 优先权日2007年6月15日
发明者P·富尔加克斯 申请人:惠普开发有限公司