计之外，还可以采用椭偏仪 等仪器作为液膜厚度测量装置，只要测量精度大于〇. 1 μm即可满足要求。
[0069] 高速相机110的功能是捕捉通道内液-液柱塞流的瞬时图像，便于数据采集及分 析系统113对液-液柱塞流的流速进行分析计算。其中，该高速相机110的拍摄速率应当 不小于1000帧/秒。
[0070] 本实施例中，高速相机110的拍摄速率可达到10000帧/秒，快门速度通常可达到 1~10 μ S的量级；配备CCD镜头可以达到0.0 lmm甚至更小的测量精度；液膜厚度的测量 误差可控制在1 %左右。因此，测量误差非常小，远高于普通的测量方法。
[0071] 为了消除外管壁曲率带来的聚焦误差，液膜厚度测量装置109和高速相机110所 对应的可视测量微管107上的面的曲率应当为0,即该面应当为平面，否则测量精度可能会 受到影响。故此，本实施例中，可视测量微管107被设计为外方内圆的透明玻璃管。
[0072] 本实施例中，数据采集及分析系统113采集温度传感器（11U112)获取的温度信 号以及液膜厚度测量装置109测得的初始液膜厚度δ。、高速相机110捕捉的液-液柱塞流 的瞬时图像。首先，由液-液柱塞流的多个瞬时图像得到液泡的流速U b，进而依据式（1~ 3)由液泡周边初始液膜厚度δ。、液泡的流速Ub、可视测量微管107的微通道的内径D、待测 液体的密度P i计算当前温度下待测液体的动力粘度μ i和表面张力σ :
[0074] 公工、丄T，U衣不口」视测星1双官丄U/ tfJ1双旭退UJ = Zig ;La = μ Wb/〇是毛细常数；韦伯数We和雷诺数Re的计算公式为：
[0073]
[0075]
[0076]
[0077] 公式1表不的液泡微液膜厚度δ。与毛细芾数Ca之丨日」的量化关系而设计的测量 系统，此关系式是由多种流体在多种流动条件下归纳得到的经验关系式，适用面广，测量精 度高。
[0078] 需要注意的是，上述在对待测液体A的液体参数进行计算时，并没有涉及液体B的 任何液体参数，因此，液体B为已知液体或未知液体均可，只要待测液体A在液-液柱塞流 中以液池的方式存在，液体B以液泡的形式存在，均可以利用以上公式进行待测液体A的液 体参数计算。
[0079] 在公式1~3,系统中任一流体A或B的两个未知量-待测液体的动力粘度μ :和 表面张力σ。分为以下几种情况：
[0080] ㈧当待测液体A的表面张力σ已知时，通过调节阀控制确保测量微管107中液 池为Α，液泡为Β。可以通过一次测量（即一组液-液柱塞流）来获得相关参数，计算待测 液体A的动力粘度μ 1;
[0081] (B)当待测液体A的动力粘度μ :已知时，通过调节阀控制确保测量微管107中液 池为A，液泡为B。可以通过一次测量（即一组液-液柱塞流）来获得待测液体的表面张力 〇 ;
[0082] (C)当待测液体A的动力粘度P1和表面张力?都未知时，通过调节阀控制确保 测量微管107中液池为Α，液泡为Β。可以通过调节液-液柱塞流参数（待测液体A的流量 和/或液泡B流量），来获得两组液-液柱塞流，而获得两个方程，对该两个方程组成的方程 组进行求解，即可同时测量动力粘度P 1和表面张力σ。
[0083] 可以理解的是，当被测液体为B时，通过调节阀控制确保测量微管107中液池为 B，液泡为A。待测液体B的表面张力σ或/和动力粘度μ :的测量过程与上述过程（A)~ (C)相同。
[0084] 此外，还可以对同一物性做多点多次测量，进一步提高精度，以满足对精度要求较 高的科研、尖端技术等领域的测量要求。
[0085] 需要说明的是，公式1~3仅为容易理解的形式，在实际计算过程中，可能采用由 该式推导出来的其他等同形式，均应包含在本发明的保护范围之内。
[0086] 以下结合一种具体的应用场景来说明本实施例，流体A为待测液体，其密度已知， 表面张力σ和动力粘度μ i未知，流体B为液-液系统的添加液泡。首先调节温控腔125 的能量输入，控制测量温度；然后将注满待测液体A的注射器102、注满液体B的注射器122 连接到系统管路，启动驱动电机101，推动注射器102中的待测液体A经过调节阀103、三通 106,进入温控腔125,在125中达到待测温度后流入微管测量段107 ;启动驱动电机121，并 调节调节阀123的开度，使液体B以添加泡的形式缓慢注入三通106,与注射器102中流出 的待测液体A混合，形成稳定的液-液柱塞流；当液-液柱塞流进入微管可视测量段107时， 由液膜厚度测量仪109测量液泡周边初始液膜厚度δ。，由高速相机110捕捉瞬时图像得到 液泡的流速U b;最终液体流入回收器108回收。温度传感器111、112测量液-液柱塞流的 平均温度。
[0087] 将测量得到的初始液膜厚度δ。和液泡流速U b代入式（1)~（3)，得到待测液体 A的动力粘度P1和表面张力σ的一个关系式。调整待测液体A与B的流量（始终保持待 测液体A为液池，B为液泡），将再次得到另一流量的液-液柱塞流，将再次测量得到的初始 液膜厚度S。和液泡流速Ub代入式（1)~（3)，得到待测液体A的动力粘度μ :和表面张力 σ的第二个关系式。联立两个关系式，即可计算出待测液体A的动力粘度P1和表面张力 O O
[0088] 由以上说明可知，本实施例液体参数测量系统可以实现液-液系统中液体的表面 张力和粘度的测量，同时能够实现多温度条件下的液体表面张力和粘度测量，具有使用方 便、灵活等优点。
[0089] 二、第二实施例
[0090] 在第一实施例的基础上，本发明的另一个示例性实施例还提供了另一种多功能的 液体参数测量系统。图3为根据本发明第二实施例多功能液体参数测量系统的结构示意 图。请参照图3,与图2所示液体测量系统相比，本实施例液体参数测量系统还包括：压缩 气源104通过第二调节阀105连接至三通管106的旁通接口。驱动电机101，注射器102， 压缩气源104和T型三通管106构成Taylor气泡流产生装置。
[0091] 本实施例不仅可以测量出液-液系统中任一种液体的表面张力，还可以测量出多 种温度条件下液体的粘度和气-液系统中该液体表面张力。具体来讲：
[0092] (1)在进行液-液系统中任一种液体的表面张力的测量时，第一调节阀103和第三 调节阀123打开，第二调节阀105完全关闭，按照第一实施例的方式进行测量即可。
[0093] (2)在进行多种温度条件下液体的粘度和气-液系统中该液体表面张力时，第一 调节阀103和第二调节阀105打开，第三调节阀123完全关闭。压缩气瓶104为Taylor流 提供稳定的填充气泡。第二调节阀105调节填充气的流量，使Taylor流保持稳定。
[0094] 此时，由Taylor气泡流产生装置生成待测液体的Taylor气泡流，该Taylor气泡 流流经可视测量微管107,由温度传感器组件测量该Taylor气泡流的温度，由液膜厚度测 量装置109透过可视测量微管107测量微通道内气泡周边初始液膜厚度δ。，由高速相机 110透过可视测量微管107捕捉微通道内气泡流动的多个瞬时图像；最终Taylor气泡流流 入回收器108回收。数据采集及分析系统113由气泡流的多个瞬时图像得到气泡的表观流 速U b，进而由气泡周边初始液膜厚度δ。、气泡的表观流速Ub、可视测量微管107的内径D、 待测液体的密度P 1计算待测液体的动力粘度μ :和/或表面张力σ。其中，数据采集及 分析系统113的计算过程与第一实施例类