WO2024012370A1 - 微流控压力传感器、压力测量方法、设备和存储介质 - Google Patents
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Abstract
一种微流控压力传感器,包括：与微通道连接的喉道（101）；与喉道（101）连接的盲端腔体（102）；在外力的作用下向填充有气体的微通道注入液体后，喉道（101）和盲端腔体（102）在液体流经喉道（101）后，将喉道（101）和盲端腔体（102）内的气体卡断，在盲端腔体（102）内形成闭合气泡；随着外力的改变，闭合气泡呈现不同的收缩程度。一种微流控压力测量方法，一种计算机可读存储介质，以及一种压力测量设备。
Description
本申请要求于2022年7月13日提交中国专利局、申请号为2022108264341、发明名称为“微流控压力传感器、检测方法、设备、系统和存储介质”的中国专利申请的优先权，其内容应理解为通过引用的方式并入本申请中。
本文涉及但不限于微流控技术，尤指微流控压力传感器、压力测量方法、设备和存储介质。
微流控实验在药物筛选、细胞分析、反应测试以及多相流动机理研究等方面具有广泛的应用前景。微流控实验的液体输送可以使用非微流控装置完成，如恒定压力驱动的压力泵和恒定流量驱动的注射泵。在实验中，压力分布和演化规律对液体流动具有关键影响。例如，在药物筛选和细胞分析时，可以通过精准调控微流控装置内微通道的压力以将待测样品输送至指定位置；在多孔介质多相驱替过程中，可以获取恒定流量注入条件下微通道的局部压力波动和变化以分析流动机理。然而，传统的压力测量方法只能由微流控装置外部的连接导管引出待测液体以获取微流控装置进出口的压力变化，即得到的是整个装置的平均压力，无法实现微流控装置内微通道指定位置的原位实时压力测量。
发明内容
以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。
本申请提供了一种微流控压力传感器、压力测量方法、设备和存储介质，能够实现微流控装置内微通道指定位置的原位实时压力测量。
本申请提供的一种微流控压力传感器，包括：
与微通道连接的喉道；
与所述喉道连接的盲端腔体；
在外力的作用下向填充有气体的所述微通道注入液体，所述喉道和所述盲端腔体在所述液体流经喉道后，将所述喉道和所述盲端腔体内的气体卡断，在所述盲端腔体内形成闭合气泡；随着外力的改变，所述闭合气泡呈现不同的收缩程度。
作为一示例，所述喉道的宽度不超过其所连接的微通道的宽度的K1倍，K1为大于0且小于1/2的数，或K1等于1/2。
作为一示例，当K1为大于0且小于1/2的数时，K1为1/5。
作为一示例，所述喉道的长度不超过其所连接的微通道宽度的K2倍，K2为大于0且小于1/2的数，或K2等于1/2。
作为一示例，当K2为大于0且小于1/2的数时，K2为1/5。
作为一示例，所述盲端腔体的横截面为圆形，其直径不小于所述喉道的宽度的M1
倍，M1为大于1的整数。
作为一示例，所述盲端腔体的横截面为正多边形，其内切圆直径不小于所述喉道的宽度的M2倍；M2为大于1的整数。
作为一示例，所述正多边形为正三角形或正四边形。
作为一示例，所述气体的类型包括：空气、氧气、氮气、氦气、氖气、氩气中的任意一种或多种。
作为一示例，所述液体的类型包括：去离子水、盐溶液、颗粒悬浮液、烷烃、芳香烃、乳液中的任意一种或多种。
作为一示例，当所述外力小于第二压力阈值的情况下，使所述闭合气泡的体积为所述盲端腔体体积的K3倍；
当所述外力大于第二压力阈值且小于第一压力阈值的情况下，使所述闭合气泡的体积为所述盲端腔体体积的K4倍；K4大于K3，K4和K3均为大于0且小于1的数；
第二压力阈值小于第一压力阈值，所述第一压力阈值小于或等于2000mbar，第二压力阈值小于或等于100mbar。
本申请实施例还提供了一种基于前述任一微流控压力传感器进行压力测量的方法，所述方法包括：
当液体在外力的作用下在微通道中传输时，获取所述微流控压力传感器中盲端腔体内的闭合气泡图像；
根据所述闭合气泡图像获得所述闭合气泡的当前特征；
根据所述闭合气泡的当前特征以及已获得的所述闭合气泡的初始特征，确定所述闭合气泡所受的静压；
所述闭合气泡的初始特征指的是对所述闭合气泡不加外力时，所述闭合气泡的特征。
作为一示例，根据所述闭合气泡的当前特征以及已获得的所述闭合气泡的初始特征，确定所述闭合气泡所受的静压，包括：
通过下式计算所述闭合气泡所受的静压：
其中，Pm表示闭合气泡所受的静压，P0表示闭合气泡的初始压力，σ表示气液两相的界面张力，H表示微通道深度，d和d0分别表示闭合气泡的当前曲率直径和闭合气泡的初始曲率直径，Sb和Sb0分别表示闭合气泡的当前面积和闭合气泡的初始面积。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现如前任一所述的方法。
本申请实施例还提供了一种压力测量设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有程序，所述程序在被所述处理器读取执行时，实现如前任一所述的方法。
本申请记载的微流控压力传感器利用在外力的作用下向填充有气体的微通道注入液体后，由于液体相对于气体的超浸润状态会在盲端腔体内部形成闭合气泡，所述闭合气泡的收缩程度受该气泡所受压力的影响，所受压力越大，气泡的收缩程度越大，这一原理实现了对微通道内指定位置所受压力的测量。所述微流控压力传感器，可以在刻蚀微通道的时候，同样通过刻蚀的方式增加在待进行压力测量的微通道处，不涉及对微流控装置中的电路结构、应变薄膜等部件的改变，不涉及复杂的信号转变。
在阅读并理解了附图和详细描述后，可以明白其他方面。
附图概述
附图用来提供对本申请技术方案的理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。
图1为本申请实施例提供的微流控压力传感器结构图；
图2为本申请实施例提供的不同结构下的盲端腔体中的闭合气泡随着外力的增加产生的变化示意图；
图3为本申请实施例提供的压力测量的方法流程图；
图4为本申请应用示例提供的10-100mbar范围内通过具有圆形结构盲端腔体的压力传感器进行压力测量的结果以及压力测量误差示意图；
图5为本申请应用示例提供的10-100mbar范围内通过具有三角形结构盲端腔体的压力传感器进行压力测量的结果以及压力测量误差示意图；
图6为本申请应用示例提供的100-500mbar范围内通过具有圆形结构盲端腔体的压力传感器进行压力测量的结果以及压力测量误差示意图；
图7为本申请实施例提供的压力测量设备结构图；
图8为本申请实施例提供的压力测量系统结构图。
详述
本申请描述了多个实施例，但是该描述是示例性的，而不是限制性的，并且对于本领域的普通技术人员来说显而易见的是，在本申请所描述的实施例包含的范围内可以有更多的实施例和实现方案。尽管在附图中示出了许多可能的特征组合，并在具体实施方式中进行了讨论，但是所公开的特征的许多其它组合方式也是可能的。除非特意加以限制的情况以外，任何实施例的任何特征或元件可以与任何其它实施例中的任何其他特征或元件结合使用，或可以替代任何其它实施例中的任何其他特征或元件。
本申请包括并设想了与本领域普通技术人员已知的特征和元件的组合。本申请已经公开的实施例、特征和元件也可以与任何常规特征或元件组合，以形成由权利要求限定的独特的发明方案。任何实施例的任何特征或元件也可以与来自其它发明方案的特征或元件组合，以形成另一个由权利要求限定的独特的发明方案。因此，应当理解，在本申请中示出和/或讨论的任何特征可以单独地或以任何适当的组合来实现。因此，除了根据所附权利要求及其等同替换所做的限制以外，实施例不受其它限制。此外，可以在所附权利要求的保护范围内进行各种修改和改变。
此外，在描述具有代表性的实施例时，说明书可能已经将方法和/或过程呈现为特定的步骤序列。然而，在该方法或过程不依赖于本文所述步骤的特定顺序的程度上，该方法或过程不应限于所述的特定顺序的步骤。如本领域普通技术人员将理解的，其它的步骤顺序也是可能的。因此，说明书中阐述的步骤的特定顺序不应被解释为对权利要求的限制。此外，针对该方法和/或过程的权利要求不应限于按照所写顺序执行它们的步骤，本领域技术人员可以容易地理解，这些顺序可以变化，并且仍然保持在本申请实施例的精神和范围内。
本申请实施例提供了一种微流控压力传感器，如图1所示，所述微流控压力传感器包括：
与微通道连接的喉道101；
与所述喉道101连接的盲端腔体102；
在外力的作用下向填充有气体的所述微通道注入液体，所述喉道101和所述盲端腔体102在所述液体流经喉道101后，将所述喉道101和所述盲端腔体102内的气体卡断，在所述盲端腔体102内形成闭合气泡；随着外力的改变，所述闭合气泡呈现不同的收缩程度。
所述闭合气泡的收缩变化可反映在所述闭合气泡的体积和曲率的变化上。
当在外力的作用下向填充有气体的微通道注入液体后，利用液体相对于气体的超浸润状态在盲端腔体内部形成闭合气泡，所述闭合气泡的收缩程度受该气泡此时所受压力的影响，所受压力越大，气泡的收缩程度越大，本申请实施例记载的压力传感器正是利用这一原理实现了对微通道内指定位置(微通道与所述压力传感器连接处)所受压力的测量。图2示出了不同结构下的盲端腔体中的闭合气泡随着外力的增加产生的变化，闭合气泡完全位于盲端腔体内部且不与盲端腔体内壁面相接触，随着压力的增加，闭合气泡向中心收缩。
本申请实施例记载的微流控压力传感器，可以在刻蚀微通道的时候，同样通过刻蚀的方式增加在待进行压力测量的微通道处，不涉及对微流控装置中的电路结构、应变薄膜等部件的改变，不涉及复杂的信号转变，低成本，且实现简单。此外，本申请提供微流控压力传感器还具有体积小、不容易受固壁润湿性影响(不涉及接触角迟滞问题)、压力响应实时等优势。
在一示例性实施例中，所述喉道的宽度不超过其所连接的微通道的宽度的K1倍，K1为大于0且小于1/2的数，或K1等于1/2。示例性的，当K1为大于0且小于1/2的数时，K1可以取1/5。
本申请实施例记载的喉道宽度和微通道宽度的尺寸关系有利于向填充有气体的微通道注入液体后，使存于喉道和盲端腔体内部的气体被卡断形成闭合气泡，也避免了部分气体滞留在喉道。
在一示例性实施例中，所述喉道的长度不超过其所连接的微通道宽度的K2倍，K2为大于0且小于1/2的数，或K2等于1/2。示例性的，当K2为大于0且小于1/2的数时，K2可以取1/5，可实现保证压力原位实时响应，也可避免部分气体滞留在喉道。
在一示例性实施例中，所述喉道与微通道连接的开口方向可垂直于微通道中液体的流向(图1中喉道与微通道连接的开口方向垂直于微通道中液体的流向)，或平行于微通道中液体的流向；当开口方向垂直于微通道中液体的流向时，测得的压力为静压；当开口方向平行于微通道中液体的流向时，可测得总压Psum，结合静压测量基于伯努利原理获得液体流速，其中，Pm表示静压，V表示液体流速，ρ表示液体密度。
在一示例性实施例中，所述盲端腔体的横截面(即沿深度方向取截面)可以为圆形，或为多边形。
当所述盲端腔体的横截面为圆形时，该圆形的直径不小于所述喉道的宽度的M1倍，如M1等于4；
当所述盲端腔体的横截面为多边形时，该多边形的内切圆直径不小于所述喉道的宽度的M2倍，如M2等于4。
M1和M2均为大于1的整数。
本申请实施例记载的盲端腔体的尺寸关系有利于向填充有气体的微通道注入液体后，使存于喉道和盲端腔体内部的气体被卡断形成闭合气泡。当压力升高，闭合气泡收缩，体积变小，对于圆形盲端腔体，内部的闭合气泡曲率增大，对于多边形盲端腔体，内部的闭合气泡曲率减小；当压力减小，闭合气泡扩张，体积变大，对于圆形盲端腔体，内部的闭合气泡曲率减小，对于多边形盲端腔体，内部的闭合气泡曲率增大。
在一示例性实施例中，所述盲端腔体横截面为正多边形，这是考虑到非规则形状下不同角点处的气泡曲率不一致，影响计算闭合气泡的收缩程度，进而可能会影响压力测量的精度。此外，对于正多边形结构的盲端腔体，由于受高压影响正多边形顶点处的圆弧会收缩至中心，形成受壁面约束的非球形而不便于拟合曲率，因此建议用于待测压力在100mbar以下的情形。
在一示例性实施例中，所述盲端腔体横截面为正三角形或正四边形，这是考虑到三角形具有的三个角点或四边形具有的四个角点一般引入的随机误差较小，进而确保获得的压力测量精度较高。
在一示例性实施例中，所述气体的类型包括：空气、氧气、氮气、氦气、氖气、氩气中的任意一种或多种。其中，选择氮气、氦气、氖气、氩气等惰性气体，可以减小气体溶解对测量的影响。
在一示例性实施例中，所述液体的类型包括：去离子水、盐溶液、颗粒悬浮液、烷烃、芳香烃、乳液中的任意一种或多种。
在一示例性实施例中，所述外力小于或等于第一压力阈值，所述第一压力阈值小于或等于2000mbar，以避免闭合气泡完全溶解或体积过小造成较大随机误差。
所述气泡的尺寸可通过所述外力来控制，在一示例性实施例中，当所述外力小于第二压力阈值的情况下，使所述闭合气泡的体积为所述盲端腔体体积的K3倍；
当所述外力大于第二压力阈值且小于第一压力阈值的情况下，使所述闭合气泡的体积为所述盲端腔体体积的K4倍；K4大于K3，且K4和K3均为大于0且小于1的数；
第二压力阈值小于第一压力阈值，且第二压力阈值小于或等于100mbar；
本申请实施例在低压下使用更小的闭合气泡是考虑到低压所导致的气泡变化比高压下更小，小气泡的收缩相对变化更明显，有利于压力测量；而在高压下使用更大的闭合气泡是因为高压下气泡溶解的影响更大。
在一示例性实施例中，K3的取值范围为40％-70％；K4的取值范围为70％-90％。
本申请发明人经试验研究发现，闭合气泡的体积不能太小(如小于盲端腔体体积的40％)，太小成像后误差较大，影响计算气泡收缩情况，影响压力测量精度；闭合气泡的体积也不能太大(如大于盲端腔体体积的90％)，气泡太大会接近盲端腔体的壁面，可能会受到壁面表面情况(如壁面刻蚀粗糙度)影响，进而影响压力测量精度。
本申请实施例还提供了一种基于前实施例所述的微流控压力传感器进行压力测量的方法，如图3所示，所述方法包括：
步骤S301当液体在外力的作用下在微通道中传输时，获取所述微流控压力传感器中盲端腔体内的闭合气泡图像；
可通过图像获取装置获取所述闭合气泡图像，如摄像头等；
步骤S302根据所述图像获得所述闭合气泡的当前特征；
闭合气泡的特征可以包括：气泡的曲率直径、气泡的面积；
步骤S303根据所述闭合气泡的当前特征以及已获得的闭合气泡的初始特征，确定所述闭合气泡所受的静压；
所述闭合气泡的初始特征指的是对闭合气泡不施加外力时，所述闭合气泡的特征。
本申请实施例利用前述实施例记载的微流控压力传感器获得闭合气泡所受的静压，而闭合气泡所受的静压即为微通道内指定位置(微通道与所述压力传感器连接处)所受的压力。
在一示例性实施例中，根据所述闭合气泡的当前特征以及已获得的闭合气泡的初始特征，确定所述闭合气泡所受的静压，包括：
其中，Pm表示闭合气泡所受的静压，P0表示闭合气泡的初始压力(指的是对闭合气泡不施加外力时，所述闭合气泡所受的压力，一般为大气压力)，σ表示气液两相的界面张力，H表示微通道深度，d和d0分别表示闭合气泡的当前曲率直径和闭合气泡的初始曲率直径，Sb和Sb0分别表示闭合气泡的当前面积和闭合气泡的初始面积。
当盲端腔体为圆形时，气泡的曲率直径d可由气泡面积S反算，
当盲端腔体为正多边形时，气泡的曲率直径d可通过对全部角点处气泡的曲率拟合后取平均得到。
由于正多边形结构中的闭合气泡的曲率变化体现为角点处的局部界面收缩和曲率增加，由公式(1)可得正多边形结构中的曲率变化更有利于放大压力变化信号。
在一示例性实施例中，所述闭合气泡的初始特征的获得方式包括：
当在外力的作用下向填充有气体的所述微通道注入液体，使得在所述盲端腔体内形成闭合气泡后，去掉所述外力的作用，待所述闭合气泡慢慢变化至稳定状态，所述稳定状态下所述闭合气泡具有的特征为所述闭合气泡的初始特征。
下面以一个应用示例对本申请实施例所述的压力测量方法进行说明。
本应用示例使用具有圆形和正三角形结构的盲端腔体的微流控压力传感器，如图1所示，微通道的宽度为500μm，喉道垂直于流向，喉道宽度为50μm，长度为70μm，圆形腔体的直径为400μm，正三角形腔体的边长为690μm，微通道深度为20μm。
步骤1，向微通道内部通入氮气约45min，以排尽空气；
步骤2，连接压力泵与装有正癸烷的储液池；微通道进口端接储液池，出口端接阀门，
阀门一侧接大气，另一侧接储液池；
步骤3，通过压力泵施加恒定压力从微通道进口端注入正癸烷，阀门接大气的一侧开启，阀门接储液池的一侧关闭，排尽微通道中的氮气并在盲端腔体形成压力感应闭合气泡；
步骤4，将阀门接大气的一侧关闭，阀门接储液池的一侧开启，关闭压力泵使所述微通道内慢慢卸压，当闭合气泡因受压变化收缩至稳定状态后，记录闭合气泡的初始特征；
步骤5，重新开启压力泵，在微通道内形成进出口双向加压的封闭系统，以保证微通道内部无压降，压力泵输出压力即为微通道内的压力；
步骤6，在10-100mbar范围内，以10mbar为间隔调整压力泵的输出压力，记录1min内的闭合气泡图像，根据所述闭合气泡图像获取闭合气泡的当前特征；
步骤7，根据闭合气泡的当前特征、闭合气泡的初始特征以及公式(1)计算闭合气泡所受的静压；以及根据计算得到的闭合气泡所受的静压和压力泵输出压力计算压力测量误差；
图4给出了10-100mbar范围内通过具有圆形结构盲端腔体的压力传感器进行压力测量的结果，以及10-100mbar范围内的压力测量误差；从图4中可见当压力泵的输出压力在10-100mbar范围内时，通过本申请实施例记载的压力传感器进行压力测量的误差均小于10％；
图5给出了10-100mbar范围内通过具有正三角形结构盲端腔体的压力传感器进行压力测量的结果，以及10-100mbar范围内的压力测量误差；从图5中可见当压力泵的输出压力在10-100mbar范围内时，通过本申请实施例记载的压力传感器进行压力测量的误差均小于5％，准确度和稳定性相较圆形结构更好；
步骤8，继续在100-500mbar范围内，以50mbar为间隔调整压力泵的输出压力，记录1min内的闭合气泡图像，根据所述闭合气泡图像获取闭合气泡的当前特征；
步骤9，根据闭合气泡的当前特征、闭合气泡的初始特征以及公式(1)计算闭合气泡所受的静压；以及根据计算得到的闭合气泡所受的静压和压力泵输出压力计算压力测量误差；
图6给出了100-500mbar范围内通过具有圆形结构盲端腔体的压力传感器进行压力测量的结果，以及100-500mbar范围内的压力测量误差；从图6中可见当压力泵的输出压力在100-500mbar范围内时，通过本申请实施例记载的压力传感器进行压力测量的误差小于20％，压力测量精度稍有下降。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现如前任一实施例所述的压力测量方法。
本申请实施例还提供了一种压力测量设备，如图7所示，所述压力测量设备包括存储器701和处理器702，所述存储器701存储有程序，所述程序在被所述处理器702读取执行时，实现如前任一实施例所述的压力测量方法。
本申请实施例还提供了一种微流控装置，所述微流控装置包括：
微通道；
以及与所述微通道连接的如前任一实施例所述的微流控压力传感器。
本申请实施例还提供了一种压力测量系统，如图8，所述压力测量系统包括：
微流控装置801，包括：微通道；以及与所述微通道连接的前任一实施例所述的微流控压力传感器；
图像获取装置802，设置为获取所述微流控压力传感器中的闭合气泡图像；
如前实施例所述的压力测量设备803，设置为根据所述图像获取装置获取的闭合气泡图像进行压力测量。
本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由多个物理组件合作执行。某些组件或所有组件可以被实施为由处理器，如数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。
Claims (15)
- 一种微流控压力传感器，所述微流控压力传感器包括：与微通道连接的喉道；与所述喉道连接的盲端腔体；在外力的作用下向填充有气体的所述微通道注入液体，所述喉道和所述盲端腔体在所述液体流经喉道后，将所述喉道和所述盲端腔体内的气体卡断，在所述盲端腔体内形成闭合气泡；随着外力的改变，所述闭合气泡呈现不同的收缩程度。
- 根据权利要求1所述的微流控压力传感器，其中，所述喉道的宽度不超过其所连接的微通道的宽度的K1倍，K1为大于0且小于1/2的数，或K1等于1/2。
- 根据权利要求2所述的微流控压力传感器，其中，当K1为大于0且小于1/2的数时，K1为1/5。
- 根据权利要求1所述的微流控压力传感器，其中，所述喉道的长度不超过其所连接的微通道宽度的K2倍，K2为大于0且小于1/2的数，或K2等于1/2。
- 根据权利要求4所述的微流控压力传感器，其中，当K2为大于0且小于1/2的数时，K2为1/5。
- 根据权利要求1所述的微流控压力传感器，其中，所述盲端腔体的横截面为圆形，其直径不小于所述喉道的宽度的M1倍，M1为大于1的整数。
- 根据权利要求1所述的微流控压力传感器，其中，所述盲端腔体的横截面为正多边形，其内切圆直径不小于所述喉道的宽度的M2倍；M2为大于1的整数。
- 根据权利要求7所述的微流控压力传感器，其中，所述正多边形为正三角形或正四边形。
- 根据权利要求1所述的微流控压力传感器，其中，所述气体的类型包括：空气、氧气、氮气、氦气、氖气、氩气中的任意一种或多种。
- 根据权利要求1所述的微流控压力传感器，其中，所述液体的类型包括：去离子水、盐溶液、颗粒悬浮液、烷烃、芳香烃、乳液中的任意一种或多种。
- 根据权利要求1所述的微流控压力传感器，其中，当所述外力小于第二压力阈值的情况下，使所述闭合气泡的体积为所述盲端腔体体积的K3倍；当所述外力大于第二压力阈值且小于第一压力阈值的情况下，使所述闭合气泡的体积为所述盲端腔体体积的K4倍；K4大于K3，K4和K3均为大于0且小于1的数；第二压力阈值小于第一压力阈值，所述第一压力阈值小于或等于2000mbar，第二压 力阈值小于或等于100mbar。
- 一种基于权利要求1至11中任一项所述的微流控压力传感器进行压力测量的方法，所述方法包括：当液体在外力的作用下在微通道中传输时，获取所述微流控压力传感器中盲端腔体内的闭合气泡图像；根据所述闭合气泡图像获得所述闭合气泡的当前特征；根据所述闭合气泡的当前特征以及已获得的所述闭合气泡的初始特征，确定所述闭合气泡所受的静压；所述闭合气泡的初始特征指的是对所述闭合气泡不加外力时，所述闭合气泡的特征。
- 根据权利要求12所述的方法，其中，根据所述闭合气泡的当前特征以及已获得的所述闭合气泡的初始特征，确定所述闭合气泡所受的静压，包括：通过下式计算所述闭合气泡所受的静压：
其中，Pm表示闭合气泡所受的静压，P0表示闭合气泡的初始压力，σ表示气液两相的界面张力，H表示微通道深度，d和d0分别表示闭合气泡的当前曲率直径和闭合气泡的初始曲率直径，Sb和Sb0分别表示闭合气泡的当前面积和闭合气泡的初始面积。 - 一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现如权利要求12或13任一项所述的方法。
- 一种压力测量设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有程序，所述程序在被所述处理器读取执行时，实现如12或13任一项所述的方法。
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