[发明专利]利用微流体平台的相特性分析

权利要求书

1.一种用于分析微流体装置中的相特性的系统，包括：

微通道，其能够运送流体且具有进入通道和排出通道；

流体引入系统，其与所述进入通道流体连通并且能够在压力下经由所述进入通道将流体引入；以及

光学传感系统，其能够定位为在沿着微通道的多个位置处检测流体的相状态。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述光学传感系统包括处理系统，该处理系统能够被编程为基于微通道中流体的多幅数字图像在沿着微通道的多个位置处区分微通道中的流体的气相和液相。

3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述处理系统基于微通道中的流体的数字图像生成多幅二值图像。

4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述处理系统还被编程为至少部分基于多幅二值图像针对多个压力对与流体中的液相率或气相率有关的值进行估计。

5.根据权利要求2所述的系统，其中，数字图像中的每一幅都具有大于20比1的高宽比。

6.根据权利要求2所述的系统，其中，所述数字图像利用被引向微通道多个部分的光纤阵列生成。

7.根据权利要求1所述的系统，还包括压力测量系统，其能够被定位为在沿着微通道的多个位置处测量流体的压力。

8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述压力测量系统包括：

一个或多个可变形的薄膜，其能够被定位为在微通道中的流体压力下变形；以及

第二光学传感系统，其能够被定位为检测所述一个或多个柔性薄膜的变形。

9.根据权利要求1所述的系统，其中，所述流体是从包括储层流体、生物医学流体和与环境监控相结合进行监控的流体的组中选出的类型的流体。

10.根据权利要求1所述的系统，还包括处理系统，该处理系统能够被编程为至少部分基于检测到的流体的相状态对流体的泡点值进行估计。

11.根据权利要求1所述的系统，还包括处理系统，该处理系统能够被编程为至少部分基于检测到的流体的相状态对流体的相特性与压力的关系进行估计。

12.根据权利要求1所述的系统，还包括处理系统，该处理系统能够被编程为至少部分基于检测到的流体的相状态对流体的相体积分布比进行估计。

13.根据权利要求1所述的系统，其中，所述微通道具有大体上呈矩形的横截面。

14.根据权利要求1所述的系统，其中，所述微通道至少部分由蚀刻到透明的硅基底和玻璃基底中的通道限定，使得光学传感系统能够生成微通道中的流体的多幅数字图像。

15.根据权利要求1所述的系统，其中，所述微通道呈现出蛇形弯曲的形状并且具有至少一米的长度。

16.根据权利要求1所述的系统，其中，所述微通道具有在两微米至几百微米范围内的宽度。

17.一种用于分析微流体装置中的相特性的方法，包括：

提供能够运送流体且具有进入通道和排出通道的微通道；

在压力下经由进入通道将流体引入微通道中；以及

在沿着微通道的多个位置处以光学方式感测流体的相状态。

18.根据权利要求17所述的方法，其中，以光学方式感测的步骤包括生成微通道中的流体的多幅数字图像以及基于多幅数字图像区分微通道中的流体的气相和液相。

19.根据权利要求18所述的方法，其中，以光学方式感测的步骤包括基于微通道中的流体的多幅数字图像生成多幅二值图像。

20.根据权利要求19所述的方法，其中，以光学方式感测的步骤进一步包括至少部分基于多幅二值图像针对多个压力对与流体中的液相率或气相率有关的值进行估计。

21.根据权利要求17所述的方法，还包括在沿着微通道的多个位置处测量流体的压力。

22.根据权利要求21所述的方法，其中，所述压力通过以光学方式感测一个或多个柔性薄膜的变形进行测量，所述薄膜被定位为在微通道中的流体压力下变形。