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KR101106612B1 - Fluid characteristic measuring method and measuring device - Google Patents

Fluid characteristic measuring method and measuring device Download PDF

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KR101106612B1
KR101106612B1 KR1020090104958A KR20090104958A KR101106612B1 KR 101106612 B1 KR101106612 B1 KR 101106612B1 KR 1020090104958 A KR1020090104958 A KR 1020090104958A KR 20090104958 A KR20090104958 A KR 20090104958A KR 101106612 B1 KR101106612 B1 KR 101106612B1
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KR
South Korea
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fluid
comparative
target
ratio
flow rate
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KR1020090104958A
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Inventor
박제균
최성용
이명권
Original Assignee
한국과학기술원
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Publication date
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Abstract

본 발명에 따른 유체특성 측정방법은, 유체특성을 측정하고자 하는 대상유체와 유체특성이 기측정된 비교유체를 각각의 미세채널에 유동시켜, 상기 대상유체와 비교유체의 유량비율 또는 너비비율과 상기 비교유체의 기측정된 유체특성 결과치를 이용하여, 상기 대상유체의 유체특성을 결정한다.In the fluid characteristic measuring method according to the present invention, the flow rate or width ratio of the target fluid and the comparative fluid and the flow rate of the target fluid and the comparison fluid by flowing the target fluid and the comparative fluid whose fluid characteristics are previously measured are measured in each microchannel. The measured fluid characteristic result of the comparative fluid is used to determine the fluid characteristic of the target fluid.

유체특성, 대상유체, 비교유체, 유동저항, 점성도, 비율검사채널, 저항검사채널 Fluid characteristics, target fluid, comparative fluid, flow resistance, viscosity, ratio test channel, resistance test channel

Description

유체특성 측정방법 및 그 측정장치{Method and Apparatus for determining characteristics of fluid}METHOD AND APPARATUS FOR DETERMINING MEASURES OF FLUID

본 발명은 유체특성 측정방법 및 그 측정장치로서, 기준이 되는 저항검사채널과 알고자 하는 저항검사채널을 흘러가는 유체들의 유량비율 또는 너비비율을 이용하여, 알고자 하는 저항검사채널을 흘러가는 유체의 특성, 즉 유동저항 및 점성도를 측정할 수 있는 유체특성 측정방법 및 그 측정장치에 관한 것이다.The present invention provides a method for measuring a fluid property and a measuring device, using a flow rate ratio or width ratio of fluids flowing through a resistance test channel as a reference and a resistance test channel as a reference, and a fluid flowing through a resistance test channel to be known. The present invention relates to a method for measuring a fluid characteristic and a measuring apparatus capable of measuring the characteristics of the flow resistance and viscosity.

마이크로타스(μ-TAS, micro total analysis systems)는 바이오 시료를 분석하기 위해 시료의 전처리(혼합, 분리, 3차원 포커싱 등)를 거쳐 이에 대한 결과를 검출 해내는 과정을 일괄적으로 처리하는 집적화된 소형 분석시스템을 말한다.Micro total analysis system (μ-TAS) is an integrated process that processes batches of sample pretreatment (mixing, separation, three-dimensional focusing, etc.) and detects the results of bio samples. A small analysis system.

최근 생명과학의 발전으로 신약개발이나 진단 등의 분야에서 분석해야 하는 표적물질이 증가하고 있고, 이에 따라 고가의 시약이나 시료를 다량으로 필요하게 됨으로써 극미량 분석을 통한 비용절감의 필요성이 높아지고 있다.In recent years, the development of life sciences has increased the number of target substances to be analyzed in the fields of new drug development and diagnostics. Accordingly, the need for costly reagents and samples in large quantities has increased the need for cost reduction through trace analysis.

이에, 극미량의 시료나 시약을 다루는 일의 비중이 증가하면서 각광받게 된 것이, 이 시스템을 하나의 칩 안에 집적화시켜 구현하는 랩온어칩(Lab-on-a-chip) 기술이다. 랩온어칩은 반도체 분야에서 널리 사용되는 사진식각인쇄(photolithography) 기술이나 미세가공기술 (micromachining)을 이용하여 유리, 실리콘 또는 플라스틱으로된 수 내지 수십 마이크로미터 크기의 미세채널을 형성하고, 형성된 미세채널 내에 흐르는 유체의 유동특성을 이용하는 미세유체역학(microfluidics) 기술을 사용함으로써 유체를 혼합 및 분리 등의 역할을 할 수 있는 미세유체 소자를 개발하고 이들 개발된 미세유체 소자를 통해 구현되고 있다.As a result of increasing the proportion of handling a very small amount of samples or reagents, the lab-on-a-chip technology is realized by integrating the system into one chip. Lab-on-a-chip uses microlithography or photolithography technology widely used in the semiconductor field to form microchannels of several to several tens of micrometers in size from glass, silicon, or plastic, and formed microchannels. By using microfluidics technology that utilizes the flow characteristics of the fluid flowing inside, microfluidic devices capable of mixing and separating fluids have been developed and implemented through these developed microfluidic devices.

최근, 이들 개발된 미세유체 소자들은 상호간의 결합을 통해서 랩온어칩을 완벽히 구현하는 시도들이 있지만, 개발된 미세유체 소자들의 결합시 원활한 동작을 위해 각 소자 간의 유동저항 등을 고려해야 하는데, 종래에는 이들 미세유체 소자의 유동저항을 측정하는 방법으로 압력계를 이용하여 측정을 하였다.Recently, these developed microfluidic devices have attempted to completely implement a lab-on-a-chip by combining them. However, when the developed microfluidic devices are combined, the flow resistance between the devices must be considered for smooth operation. As a method of measuring the flow resistance of the microfluidic device was measured using a pressure gauge.

그러나, 압력계를 이용하는 방식은 압력계를 설치하고 측정하는 과정에서 그 과정이 복잡하고 어려우며, 또한 압력계 등의 외부의 장비들을 준비해야되는 등의 문제점들이 발생하였다.However, the method using the pressure gauge has a problem that the process is complicated and difficult in the process of installing and measuring the pressure gauge, and also to prepare external equipment such as a pressure gauge.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 기준이 되는 저항검사채널과 알고자 하는 저항검사채널을 흘러가는 유체들의 유량비율 또는 너비비율을 이용하여, 알고자 하는 저항검사채널을 흘러가는 유체의 특성, 즉 유동저항 및 점성도를 측정할 수 있는 유체특성 측정방법 및 그 측정장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, using the flow rate ratio or width ratio of the fluid flowing through the resistance test channel and the resistance test channel as a reference, flows through the resistance test channel to know It is an object of the present invention to provide a method for measuring fluid properties and a measuring device capable of measuring the properties of a fluid, that is, flow resistance and viscosity.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유체특성 측정방법은, 유체특성을 측정하고자 하는 대상유체와 유체특성이 기측정된 비교유체를 각각의 미세채널에 유동시켜, 상기 대상유체와 비교유체의 유량비율 또는 너비비율과 상기 비교유체의 기측정된 유체특성 결과치를 이용하여, 상기 대상유체의 유체특성을 결정한다.In order to achieve the above object, the method for measuring a fluid characteristic according to a preferred embodiment of the present invention includes flowing a target fluid to be measured for the fluid characteristic and a comparative fluid whose fluid characteristics are previously measured in each of the microchannels. The fluid characteristics of the target fluid are determined using the flow rate ratio or width ratio of the fluid and the comparative fluid and the measured fluid characteristic results of the comparative fluid.

이때, 상기 대상유체의 유체특성은 상기 대상유체의 상기 미세채널에서의 유동저항 또는 상기 대상유체의 점성도인 것이 바람직하다.In this case, the fluid characteristic of the target fluid is preferably the flow resistance in the microchannel of the target fluid or the viscosity of the target fluid.

일 실시예로서, 유체특성을 측정하고자 하는 대상유체를 제1 유체주입구에 주입하고, 유체특성이 기측정된 비교유체를 제2 유체주입구에 주입하는 유체주입단계; 상기 제1 유체주입구와 제2 유체주입구로부터 각각 연결되어 합쳐진 비율검사 채널에서, 주입된 상기 대상유체와 비교유체의 유량을 특정비율로 조절하는 유량조절단계; 상기 비율검사채널에 연결된 제1 저항검사채널과 제2 저항검사채널에, 상기 대상유체와 비교유체가 분기되는 분기단계; 및 상기 특정비율에서의 상기 대상유체와 비교유체의 유량과 상기 비교유체의 기측정된 유체특성 결과치를 이용하여, 상기 대상유체의 유체특성을 결정하는 유체특성 결정단계;를 포함하는 유체특성 측정방법이 제공된다.In one embodiment, a fluid injection step of injecting a target fluid to be measured for the fluid characteristics into the first fluid inlet, and injecting a comparative fluid whose fluid properties are previously measured into the second fluid inlet; A flow rate adjusting step of controlling a flow rate of the injected target fluid and a comparative fluid at a specific ratio in a ratio test channel connected to and combined from each of the first fluid inlet and the second fluid inlet; A branching step of branching the target fluid and the comparative fluid into a first resistance test channel and a second resistance test channel connected to the ratio test channel; And a fluid characteristic determination step of determining a fluid characteristic of the target fluid using the flow rates of the target fluid and the comparative fluid at the specific ratio and the measured fluid characteristic results of the comparative fluid. This is provided.

다른 실시예로서, 유체특성을 측정하고자 하는 대상유체를 제1 유체주입구에 주입하고, 유체특성이 기측정된 비교유체를 제2 유체주입구에 주입하는 유체주입단계; 상기 제1 유체주입구와 제2 유체주입구로부터 각각 연결되어 합쳐진 비율검사채널에서, 주입된 상기 대상유체와 비교유체의 유량을 특정비율로 조절하는 유량조절단계; 상기 특정비율에서의 상기 대상유체와 비교유체의 너비비율을 확인하는 너비비율 확인단계; 상기 비율검사채널에 연결된 제1 저항검사채널과 제2 저항검사채널에, 상기 대상유체와 비교유체가 분기되는 분기단계; 및 확인된 상기 대상유체와 비교유체의 너비비율과 상기 비교유체의 기측정된 유체특성 결과치를 이용하여, 상기 대상유체의 유체특성을 결정하는 유체특성 결정단계;를 포함하는 유체특성 측정방법이 제공된다.In another embodiment, a fluid injection step of injecting a target fluid to be measured for the fluid characteristics into the first fluid inlet, and injecting a comparative fluid whose fluid properties are previously measured into the second fluid inlet; A flow rate adjusting step of controlling a flow rate of the injected target fluid and a comparative fluid to a specific ratio in a ratio test channel connected to and respectively joined from the first fluid inlet and the second fluid inlet; A width ratio checking step of checking a width ratio of the target fluid and the comparative fluid at the specific ratio; A branching step of branching the target fluid and the comparative fluid into a first resistance test channel and a second resistance test channel connected to the ratio test channel; And a fluid property determination step of determining a fluid property of the target fluid using the identified width ratios of the target fluid and the comparative fluid and the measured fluid characteristic results of the comparative fluid. do.

이때, 상기 유량조절단계에서, 상기 특정비율은, 상기 대상유체가 상기 제1 저항검사채널에, 상기 비교유체가 상기 제2 저항검사채널에 각각 유입되도록 설정 된 비율인 것이 바람직하다.In this case, in the flow rate adjusting step, the specific ratio is preferably a ratio set such that the target fluid flows into the first resistance test channel and the comparative fluid flows into the second resistance test channel.

또한, 상기 너비비율 확인단계에서, 상기 대상유체와 비교유체의 너비비율은, 상기 비율검사채널에서 상기 대상유체와 비교유체 각각이 차지하는 단면적에 의한 비율인 것이 바람직하다.In addition, in the width ratio checking step, the width ratio of the target fluid and the comparative fluid is preferably a ratio by the cross-sectional area occupied by each of the target fluid and the comparative fluid in the ratio inspection channel.

그리고, 상기 유체특성 결정단계에서, 상기 대상유체의 유체특성은 상기 대상유체의 상기 제1 저항검사채널에서의 유동저항 또는 상기 대상유체의 점성도인 것이 바람직하다.In the fluid characteristic determination step, the fluid characteristic of the target fluid is preferably the flow resistance in the first resistance test channel of the target fluid or the viscosity of the target fluid.

한편, 상기 유체특성 결정단계에서, 상기 특정비율에서의 상기 대상유체와 비교유체의 유량 또는 너비비율과 상기 비교유체의 기측정된 유체특성 결과치를 이용하여 상기 대상유체의 상기 제1 저항검사채널에 대한 유동저항 또는 점성도를 결정하는 것은, 하기의 수학식이 활용되는 것이 바람직하다.On the other hand, in the fluid characteristic determination step, the flow rate or width ratio of the target fluid and the comparative fluid at the specific ratio and the pre-measured fluid characteristic results of the comparison fluid to the first resistance test channel of the target fluid It is preferable to use the following equation to determine the flow resistance or viscosity.

Figure 112009067234106-pat00001
Figure 112009067234106-pat00001

(Q:유량, △P:압력차, R:유동저항)(Q: flow rate, ΔP: pressure difference, R: flow resistance)

Figure 112009067234106-pat00002
Figure 112009067234106-pat00002

(Rx:대상유체의 제1 검사채널에서의 유동저항, Rref:비교유체의 제2 검사채널에서의 유동저항, Q1:제1 유체주입구에 주입된 대상유체의 유량, Q2:제2 유체주입구에 주입된 비교유체의 유량)(R x : flow resistance in the first inspection channel of the target fluid, R ref : flow resistance in the second inspection channel of the comparative fluid, Q 1 : flow rate of the target fluid injected into the first fluid inlet, Q 2 : 2 Flow rate of the comparative fluid injected into the fluid inlet)

Figure 112009067234106-pat00003
Figure 112009067234106-pat00003

(R:유동저항, fR2:프릭션 상수(friction constant), μ:점성계수, L:채널길이, Dh:채널의 수력직경, A:채널의 단면적)(R: flow resistance, fR 2 : friction constant, μ: viscosity coefficient, L: channel length, D h : hydraulic diameter of channel, A: cross-sectional area of channel)

Figure 112009067234106-pat00004
Figure 112009067234106-pat00004

(Q:유량, △P:압력차, μ:점성계수)(Q: flow rate, ΔP: pressure difference, μ: viscosity coefficient)

Figure 112009067234106-pat00005
Figure 112009067234106-pat00005

(μ1:대상유체의 점성계수, μ2:비교유체의 점성계수, Q1:대상유체의 유량, Q2:비교유체의 유량)(μ 1 : Viscosity coefficient of the target fluid, μ 2 : Viscosity coefficient of the comparative fluid, Q 1 : Flow rate of the target fluid, Q 2 : Flow rate of the comparative fluid)

여기에서, 상기 비교유체의 기측정된 유체특성 결과치는, 상기 비교유체의 상기 제2 저항검사채널에서의 유동저항값인 것이 바람직하다.Here, the measured fluid characteristic result of the comparative fluid is preferably a flow resistance value in the second resistance test channel of the comparative fluid.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 대상유체와 비교유체가 각각 주입되는 복수의 유체주입구; 상기 복수의 유체주입구로부터 각각 연결되어 합쳐진 비율검사채널; 상기 유체주입구와 대응되는 수만큼 상기 비율검사채널로부터 분기되어 형성된 복수의 저항검사채널; 및 상기 복수의 저항검사채널로부터 연결되어 합쳐지며, 상기 대상유체와 비교유체가 외부로 배출되는 유체배출구;를 포함하며, 상기 비율검사채널에서 특정비율로 조절된 상기 대상유체와 비교유체의 유량 또는 너비비율과 상기 비교유체의 기측정된 유체특성 결과치에 의해, 상기 대상유체의 유체특성이 결정되는 유체특성 측정장치가 제공된다.According to another aspect of the present invention, a plurality of fluid inlet is respectively injected into the target fluid and the comparative fluid; A ratio test channel connected to and coupled from the plurality of fluid inlets, respectively; A plurality of resistance test channels branched from the ratio test channel by a number corresponding to the fluid inlets; And a fluid outlet connected to and coupled from the plurality of resistance test channels, and the target fluid and the comparative fluid are discharged to the outside. The flow rate of the target fluid and the comparative fluid controlled at a specific ratio in the ratio test channel or A fluid characteristic measuring apparatus is provided in which the fluid characteristic of the target fluid is determined by the width ratio and the measured fluid characteristic result of the comparative fluid.

이때, 상기 특정비율은, 상기 대상유체와 비교유체가 별도로 각각 상기 저항검사채널에 유입되도록 설정된 비율인 것이 바람직하다.In this case, the specific ratio is preferably a ratio set such that the target fluid and the comparative fluid are separately introduced into the resistance test channel.

또한, 상기 대상유체와 비교유체의 너비비율은, 상기 비율검사채널에서 상기 대상유체와 비교유체 각각이 차지하는 단면적에 의한 비율인 것이 바람직하다.In addition, the width ratio of the target fluid and the comparative fluid is preferably a ratio by the cross-sectional area occupied by the target fluid and the comparative fluid in the ratio inspection channel.

그리고, 상기 대상유체의 유체특성은 상기 대상유체의 상기 저항검사채널에서의 유동저항 또는 상기 대상유체의 점성도인 것이 바람직하다.The fluid characteristic of the target fluid is preferably a flow resistance in the resistance test channel of the target fluid or a viscosity of the target fluid.

한편, 상기 비율검사채널에서 특정비율로 조절된 상기 대상유체와 비교유체의 유량 또는 너비비율과 상기 비교유체의 기측정된 유체특성 결과치를 이용하여 상기 대상유체의 상기 저항검사채널에서의 유동저항 또는 상기 대상유체의 점성도를 결정하는 것은, 하기의 수학식이 활용되는 것이 바람직하다.On the other hand, the flow resistance in the resistance test channel of the target fluid using the flow rate or width ratio of the target fluid and the comparative fluid adjusted to a specific ratio in the ratio test channel and the measured fluid characteristic results of the comparative fluid or In determining the viscosity of the target fluid, the following equation is preferably used.

Figure 112009067234106-pat00006
Figure 112009067234106-pat00006

(Q:유량, △P:압력차, R:유동저항)(Q: flow rate, ΔP: pressure difference, R: flow resistance)

Figure 112009067234106-pat00007
Figure 112009067234106-pat00007

(Rx:대상유체의 제1 검사채널에서의 유동저항, Rref:비교유체의 제2 검사채널에서의 유동저항, Q1:제1 유체주입구에 주입된 대상유체의 유량, Q2:제2 유체주입구에 주입된 비교유체의 유량)(R x : flow resistance in the first inspection channel of the target fluid, R ref : flow resistance in the second inspection channel of the comparative fluid, Q 1 : flow rate of the target fluid injected into the first fluid inlet, Q 2 : 2 Flow rate of the comparative fluid injected into the fluid inlet)

Figure 112009067234106-pat00008
Figure 112009067234106-pat00008

(R:유동저항, fR2:프릭션 상수(friction constant), μ:점성계수, L:채널길이, Dh:채널의 수력직경, A:채널의 단면적)(R: flow resistance, fR 2 : friction constant, μ: viscosity coefficient, L: channel length, D h : hydraulic diameter of channel, A: cross-sectional area of channel)

Figure 112009067234106-pat00009
Figure 112009067234106-pat00009

(Q:유량, △P:압력차, μ:점성계수)(Q: flow rate, ΔP: pressure difference, μ: viscosity coefficient)

Figure 112009067234106-pat00010
Figure 112009067234106-pat00010

(μ1:대상유체의 점성계수, μ2:비교유체의 점성계수, Q1:대상유체의 유량, Q2:비교유체의 유량)(μ 1 : Viscosity coefficient of the target fluid, μ 2 : Viscosity coefficient of the comparative fluid, Q 1 : Flow rate of the target fluid, Q 2 : Flow rate of the comparative fluid)

여기에서, 상기 비교유체의 기측정된 유체특성 결과치는, 상기 비교유체의 상기 저항검사채널에서의 유동저항값인 것이 바람직하다.Here, the measured fluid characteristic result of the comparative fluid is preferably a flow resistance value in the resistance test channel of the comparative fluid.

본 발명에 따른 유체특성 측정방법 및 그 측정장치는, 기준이 되는 저항검사채널과 알고자 하는 저항검사채널을 흘러가는 유체들의 유량비율 또는 너비비율을 이용하여, 알고자 하는 저항검사채널을 흘러가는 유체의 특성, 즉 유동저항 및 점성도를 측정할 수 있는 효과를 가진다.A method for measuring a fluid property and a measuring device according to the present invention use the resistance test channel as a reference and the flow rate ratio or width ratio of fluids flowing through the resistance test channel to be known, which flows through the resistance test channel to be known. It has the effect of measuring the properties of the fluid, ie flow resistance and viscosity.

본 발명은 유체특성을 측정하고자 하는 대상유체와 유체특성이 기측정된 비교유체를 각각의 미세채널에 흘려서, 대상유체와 비교유체의 유량비율 또는 너비비율과 비교유체의 기측정된 유체특성 결과치를 이용하여, 대상유체의 유체특성을 결정하는 것을 특징으로 한다.According to the present invention, a flow rate ratio or a width ratio of a target fluid and a comparative fluid and a flow rate ratio and a measured fluid characteristic of the comparative fluid are measured by flowing a target fluid and a comparative fluid whose fluid characteristics are previously measured to each microchannel. It is characterized in that for determining the fluid properties of the target fluid.

여기에서, 상기 대상유체의 유체특성은 대상유체의 미세채널에 대한 유동저항 또는 대상유체의 점성도이다.Here, the fluid characteristic of the target fluid is the flow resistance or viscosity of the target fluid to the microchannel of the target fluid.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유체특성 측정장치를 개략적으로 나타낸 평면도이며, 도 2는 도 1의 유체특성 측정장치의 비율검사채널에서의 대상유체와 비교유체의 유량 및 너비를 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유체특성 측정방법을 나타낸 순서도이다.1 is a plan view schematically showing a fluid characteristic measuring apparatus according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 2 is a view showing the flow rate and width of the target fluid and the comparative fluid in the ratio test channel of the fluid characteristic measuring apparatus of FIG. 3 is a flowchart illustrating a method of measuring fluid properties according to a preferred embodiment of the present invention.

도면을 참조하면, 유체특성 측정장치는 복수의 유체주입구(10)(20), 비율검사채널(40), 복수의 저항검사채널(60)(70), 및 유체배출구(90)를 포함하며, 이와 같은 구성요소들은 랩온어칩 기술로서 하나의 칩 구조인 본체(100)에 형성된다.Referring to the drawings, the fluid characteristic measuring apparatus includes a plurality of fluid inlets 10 and 20, a ratio test channel 40, a plurality of resistance test channels 60 and 70, and a fluid outlet 90, Such components are formed in the main body 100 which is a single chip structure as a lab-on-a-chip technology.

상기 복수의 유체주입구(10)(20)는 대상유체와 비교유체가 각각 주입되는 구멍으로서 본체(100)에 형성된다.The plurality of fluid inlets 10 and 20 are formed in the main body 100 as holes in which the target fluid and the comparative fluid are respectively injected.

여기에서, 대상유체가 주입되는 유체주입구는 제1 유체주입구(10)이며, 비교유체가 주입되는 유체주입구는 제2 유체주입구(20)로 지칭하기로 한다.Here, the fluid inlet to which the target fluid is injected is the first fluid inlet 10, and the fluid inlet to which the comparative fluid is injected is referred to as a second fluid inlet 20.

또한, 상기 비율검사채널(40)은 복수의 유체주입구(10)(20)로부터 각각 연결되어 합쳐진 구조이다. 즉, 비율검사채널(40)은 하나의 채널로서 복수의 유체주입구(10)(20) 각각으로부터 연통된 통로들이 이어진다.In addition, the ratio test channel 40 is connected to each other from the plurality of fluid inlets 10, 20 are combined. That is, the ratio test channel 40 is connected to the passages communicated from each of the plurality of fluid inlets 10 and 20 as one channel.

아울러, 상기 복수의 저항검사채널(60)(70)은 유체주입구와 대응되는 수만큼 상기 비율검사채널(40)로부터 분기되어 형성된다.In addition, the plurality of resistance test channels 60 and 70 are formed branched from the ratio test channel 40 by the number corresponding to the fluid inlet.

여기에서, 대상유체가 유입되는 저항검사채널은 제1 저항검사채널(60)이며, 비교유체가 유입되는 저항검사채널은 제2 저항검사채널(70)로 지칭하기로 한다.Here, the resistance test channel through which the target fluid flows is the first resistance test channel 60, and the resistance test channel through which the comparative fluid flows will be referred to as a second resistance test channel 70.

그리고, 상기 유체배출구(90)는 복수의 저항검사채널(60)(70)로부터 연결되어 합쳐진 구조이다. 즉, 유체배출구(90)는 복수의 저항검사채널(60)(70) 각각으로부터 연통된 통로들이 이어지며, 대상유체와 비교유체가 외부로 배출되는 구멍이다.In addition, the fluid outlet 90 is connected to and joined from the plurality of resistance test channels 60 and 70. That is, the fluid discharge port 90 is connected to the passages communicated from each of the plurality of resistance test channels 60 and 70, and is a hole through which the target fluid and the comparative fluid are discharged to the outside.

이와 같이 구성되는 유체특성 측정장치는, 상기 비율검사채널(40)에서 특정비율로 조절된 대상유체와 비교유체의 유량(Q1)(Q2) 또는 너비비율(W1/W2)과 비교유체의 기측정된 유체특성 결과치에 의해, 대상유체의 유체특성이 결정될 수 있는 장치다.The fluid characteristic measuring apparatus configured as described above has a flow rate (Q 1 ) (Q 2 ) or a width ratio (W 1 / W 2 ) and a comparative fluid of the target fluid and the comparative fluid adjusted to a specific ratio in the ratio test channel 40. The measured fluid properties result of the device allows the fluid properties of the target fluid to be determined.

그러면, 상기 유체특성 측정장치를 활용하여, 대상유체의 유체특성을 측정하는 측정방법에 대해서 알아보기로 한다.Then, the measurement method for measuring the fluid characteristics of the target fluid by using the fluid characteristic measurement apparatus will be described.

먼저, 유체특성을 측정하고자 하는 대상유체를 제1 유체주입구(10)에 주입하고, 유체특성이 기측정된 비교유체를 제2 유체주입구(20)에 주입한다.First, a target fluid for which fluid characteristics are to be measured is injected into the first fluid inlet 10, and a comparative fluid whose fluid properties are previously measured is injected into the second fluid inlet 20.

이어서, 상기 제1 유체주입구(10)와 제2 유체주입구(20)로부터 각각 연결되어 합쳐진 비율검사채널(40)에서, 주입된 상기 대상유체와 비교유체의 유량(Q1)(Q2)을 특정비율로 조절한다.Subsequently, in the ratio test channel 40 connected to and combined from the first fluid inlet 10 and the second fluid inlet 20, respectively, the flow rate Q1 and Q2 of the injected target fluid and the comparative fluid are specified in a specific ratio. Adjust with

여기에서, 상기 특정비율은, 대상유체가 제1 저항검사채널(60)에, 비교유체가 제2 저항검사채널(70)에 각각 유입되도록 설정된 비율이다.Here, the specific ratio is a ratio set such that the target fluid flows into the first resistance test channel 60 and the comparative fluid flows into the second resistance test channel 70, respectively.

즉, 실험자가 비율검사채널(40)에서 제1 저항검사채널(60)과 제2 저항검사채널(70)로 분기되는 부분을 모니터하면서, 대상유체가 제2 저항검사채널(70)에 유입되지 않고, 비교유체가 제1 저항검사채널(60)에 유입되지 않도록 유량을 조절한다.That is, while the experimenter monitors the portion of the ratio test channel 40 branched from the first resistance test channel 60 and the second resistance test channel 70, the target fluid does not flow into the second resistance test channel 70. The flow rate is adjusted so that the comparative fluid does not flow into the first resistance test channel 60.

참고로, 상기 비율검사채널(40)은 미세한 채널이기 때문에, 내부에서 유동되는 유체들은 혼합되지 않는다.For reference, since the ratio test channel 40 is a minute channel, fluids flowing therein are not mixed.

다음으로, 상기 비율검사채널(40)에 연결된 제1 저항검사채널(60)과 제2 저항검사채널(70)에, 대상유체와 비교유체가 분기되어 유동된다.Next, the target fluid and the comparative fluid are branched and flow into the first resistance test channel 60 and the second resistance test channel 70 connected to the ratio test channel 40.

마지막으로, 상기 특정비율에서의 대상유체와 비교유체의 유량(Q1)(Q2)과 비교유체의 기측정된 유체특성 결과치를 이용하여, 대상유체의 유체특성을 결정한다.Finally, the fluid characteristics of the target fluid are determined by using the flow rate Q1 (Q2) of the target fluid and the comparative fluid at the specific ratio and the measured fluid characteristic results of the comparative fluid.

여기에서, 상기 대상유체의 유체특성은 대상유체의 제1 저항검사채널(60)에서의 유동저항 또는 대상유체의 점성도이다.Here, the fluid characteristic of the target fluid is the flow resistance or viscosity of the target fluid in the first resistance test channel 60 of the target fluid.

그러면, 상기 대상유체의 유체특성을 결정하는 과정을 구체적으로 살펴보기로 한다.Then, the process of determining the fluid characteristics of the target fluid will be described in detail.

비율검사채널(40)을 확인하여, 제2 저항검사채널(70)의 유동저항(Rref)이 제1검사채널의 유동저항(Rx)보다 클 경우, 제2 저항검사채널(70)로 비교유체가 이동하 는데 있어서 저항이 상대적으로 더 크기 때문에 비교유체는 덜 유입되게 되지만, 제1 검사채널(60)로 유체가 이동하는데 있어서 저항이 상대적으로 더 작기 때문에 대상유체는 더 많이 유입되게 된다.Checking the ratio test channel 40, if the flow resistance (R ref ) of the second resistance test channel 70 is greater than the flow resistance (R x ) of the first test channel, to the second resistance test channel 70 The comparative fluid is less inflow because the resistance is relatively greater in the movement of the comparative fluid, but the target fluid is introduced more because the resistance is relatively smaller in the fluid movement to the first test channel (60).

이에 따라, 제1 유체주입구(10)에 주입된 유체의 유량(Q1)은 제2 유체주입구(20)에 주입된 유체의 유량(Q2)보다 크게 되며, 비율검사채널(40) 내에서 두 유체가 채널 내 차지하는 비율은 제1 유체주입구(10)에서 주입된 유체의 너비(W1)가 제2 유체주입구(20)에서 주입된 유체의 너비(W2)보다 크게 된다.Accordingly, the flow rate Q1 of the fluid injected into the first fluid inlet 10 is greater than the flow rate Q2 of the fluid injected into the second fluid inlet 20 and the two fluids in the ratio test channel 40. The ratio occupies in the channel is such that the width W1 of the fluid injected from the first fluid inlet 10 is greater than the width W2 of the fluid injected from the second fluid inlet 20.

이에 반해, 제2 저항검사채널(70)의 유동저항(Rref)이 제1 저항검사채널(60)의 유동저항(Rx)보다 작을 경우, 제2 저항검사채널(70)로 유체가 이동하는데 있어서 저항이 상대적으로 더 작기 때문에 비교유체는 더 많이 유입되게 되지만, 제1 저항검사채널(60)로 유체가 이동하는데 있어서 저항이 상대적으로 더 크기 때문에 대상유체는 덜 유입이 되게 된다.In contrast, when the flow resistance R ref of the second resistance test channel 70 is smaller than the flow resistance R x of the first resistance test channel 60, the fluid moves to the second resistance test channel 70. The comparative fluid is introduced more because the resistance is relatively smaller, but the target fluid is less introduced due to the relatively higher resistance in moving the fluid to the first resistance test channel 60.

이에 따라, 제1 유체주입구(10)에 주입된 대상유체의 유량(Q1)은 제2 유체 주입구에 주입된 비교유체의 유량(Q2)보다 작게 되며, 비율검사채널(40) 내에서 두 유체가 채널 내 차지하는 비율은 제1 유체주입구(10)에서 주입된 대상유체의 너비(W1)가 제2 유체주입구(20)에서 주입된 비교유체의 너비(W2)보다 작게 된다.Accordingly, the flow rate Q 1 of the target fluid injected into the first fluid inlet 10 is smaller than the flow rate Q 2 of the comparative fluid injected into the second fluid inlet 10. The proportion of the fluid in the channel is such that the width W 1 of the target fluid injected from the first fluid inlet 10 is smaller than the width W 2 of the comparative fluid injected from the second fluid inlet 20.

상기 유량(Q)은 다음과 같이 채널 길이에서의 압력차(△P)와 유동저항(R)으 로 정의가 된다.The flow rate Q is defined as the pressure difference ΔP and the flow resistance R in the channel length as follows.

Figure 112009067234106-pat00011
Figure 112009067234106-pat00011

제1 채널검사채널(60)과 제2 저항검사채널(70)은 병렬연결되어 있기 때문에, 압력차는 서로 같게 되며, 이를 통해 대상유체의 제1 저항검사채널(60)에서의 유동저항(Rx)과 비교유체의 제2 저항검사채널(70)에서의 유동저항(Rref)은 다음과 같이 제1 유체주입구(10)에 주입된 대상유체의 유량(Q1)과 제2 유체주입구(20)에 주입된 비교유체의 유량(Q2)과의 관계로 표현할 수 있다.Since the first channel test channel 60 and the second resistance test channel 70 are connected in parallel, the pressure difference becomes equal to each other, and thereby the flow resistance R x in the first resistance test channel 60 of the target fluid. ) And the flow resistance (R ref ) in the second resistance test channel 70 of the comparative fluid is the flow rate (Q 1 ) and the second fluid inlet 20 of the target fluid injected into the first fluid inlet 10 as follows: It can be expressed by the relationship with the flow rate (Q 2 ) of the comparative fluid injected into the).

Figure 112009067234106-pat00012
Figure 112009067234106-pat00012

비교유체의 제2 저항검사채널(70)에서의 유동저항(Rref)은 이미 측정/계산되어 이미 알고 있는 값을 이용하며, 제1 유체주입구(10)와 제2 유체주입구(20)에 주입된 대상유체와 비교유체의 유량(Q1)(Q2)은 비율검사채널(40)을 통하여 모니터링 하면서 유량을 조절함으로써 확인을 할 수 있기 때문에, 알고자 하는 대상유체의 제1 저항검사채널(60)에서의 유동저항(Rx)을 알아낼 수 있다.The flow resistance R ref in the second resistance test channel 70 of the comparative fluid is measured / calculated using a known value and injected into the first fluid inlet 10 and the second fluid inlet 20. Since the flow rate (Q 1 ) (Q 2 ) of the target fluid and the comparative fluid can be confirmed by adjusting the flow rate while monitoring through the ratio test channel (40), the first resistance test channel ( 60, the flow resistance (R x ) can be found.

한편, 유동저항(R)은 다음의 식과 같이, 프릭션상수(friction constant, fRe), 점성계수(μ), 채널길이(L), 채널의 수력직경(Dh), 채널의 단면적(A)으로 표현할 수 있다.On the other hand, the flow resistance (R) is the friction constant (fRe), the viscosity coefficient ( μ ), the channel length (L), the hydraulic diameter of the channel (D h ), the cross-sectional area of the channel (A) It can be expressed as

Figure 112009067234106-pat00013
Figure 112009067234106-pat00013

프릭션 상수(fRe)는 채널의 구조적 특성에 따라 변하며, 채널의 구조적 특성을 나타내는 채널길이(L), 채널의 수력직경(Dh), 채널의 단면적(A)이 제1 저항검사채널(60)과 제2 저항검사채널(70)이 같다면, 유량(Q)은 다음과 같이 압력차(△P), 점성계수(μ)로 표현할 수 있다.The friction constant fRe varies according to the structural characteristics of the channel, and the channel length (L), the hydraulic diameter (D h ) of the channel, and the cross-sectional area (A) of the channel are the first resistance test channel (60). ) And the second resistance test channel 70 are the same, the flow rate (Q) can be expressed by the pressure difference (ΔP), the viscosity coefficient (μ) as follows.

Figure 112009067234106-pat00014
Figure 112009067234106-pat00014

이는, 제1 유체주입구(10)에 주입된 점성도(μ1)을 가진 대상유체의 유량(Q1)과 제2 유체주입구(20)에 주입된 점성도(μ2)를 가진 비교유체의 유량(Q2)과의 관계로 다음과 같이 표현할 수 있다.This is because the flow rate of the comparison fluid having a viscosity (μ 2) injecting a first fluid inlet 10, the viscosity of the flow rate of the object fluid with a (μ 1) (Q 1) and the second fluid inlet 20 is injected into the ( Q 2 ) can be expressed as follows.

Figure 112009067234106-pat00015
Figure 112009067234106-pat00015

이때, 제2 유체주입구(20)에 주입된 비교유체의 점성도(μ2)는 이미 측정/계 산된 값을 이용하며, 제1 유체주입구(10)와 제2 유체주입구(20)에 주입된 대상유체 및 비교유체의 유량(Q1)(Q2)은 비율검사채널(40)을 통하여 모니터링 하면서 유량을 조절함으로써 확인을 할 수 있기 때문에, 알고자 하는 제1 유체주입구(10)에 주입된 대상유체의 점성도(μ1)를 알아낼 수 있다.In this case, the viscosity (μ 2 ) of the comparative fluid injected into the second fluid inlet 20 uses a value measured / calculated, and the object injected into the first fluid inlet 10 and the second fluid inlet 20. Since the flow rate Q 1 (Q 2 ) of the fluid and the comparative fluid can be confirmed by adjusting the flow rate while monitoring through the ratio test channel 40, the object injected into the first fluid inlet 10 to be known. The viscosity of the fluid (μ 1 ) can be found.

상술한 바와 같이, 제1 유체주입구(10)와 제2 유체주입구(20)에 주입된 대상유체 및 비교유체의 유량(Q1)(Q2) 및 그 유량비(Q1/Q2)를 통해 알고자 하는 대상유체의 제1 저항검사채널(60)에서의 유동저항(Rx) 및 제1 유체주입구(10)에 주입된 대상유체의 점성도(μ1)를 측정할 수 있지만, 주입된 유량비(Q1/Q2)는 채널 내 유체가 차지하는 비율(W1/W2)와 같기 때문에, 주입된 대상유체와 비교유체의 유량(Q1)(Q2)을 확인할 수 없을 경우, 비율검사채널(40) 내에서 두 유체가 채널내 차지하는 너비(W1)(W2) 및 그 너비비율(W1/W2)을 통해서 알고자 하는 대상유체의 제1 저항검사채널(60)에서의 유동저항(Rx) 및 제1 유체주입구(10)에 주입된 대상유체의 점성도(μ1)를 측정할 수도 있다.(도 3 참조)As described above, through the flow rate Q 1 (Q 2 ) and the flow rate ratio (Q 1 / Q 2 ) of the target fluid and the comparative fluid injected into the first fluid inlet 10 and the second fluid inlet 20. Although the flow resistance (R x ) in the first resistance test channel 60 of the target fluid to be measured and the viscosity (μ 1 ) of the target fluid injected into the first fluid inlet 10 can be measured, the injected flow rate ratio Since (Q 1 / Q 2 ) is equal to the ratio of the fluid in the channel (W 1 / W 2 ), if the flow rate (Q 1 ) (Q 2 ) of the injected target fluid and the comparative fluid cannot be determined, the ratio test In the first resistance test channel 60 of the target fluid to be known through the width (W 1 ) (W 2 ) and the width ratio (W 1 / W 2 ) of the two fluids in the channel in the channel (40) The viscosity (μ 1 ) of the target fluid injected into the flow resistance (R x ) and the first fluid inlet 10 may be measured (see FIG. 3).

이때, 상기 대상유체와 비교유체의 너비비율(W1/W2)은, 상기 비율검사채널(40)에서 상기 대상유체와 비교유체 각각이 차지하는 단면적에 의한 비율이다.In this case, the width ratio (W 1 / W 2 ) of the target fluid and the comparative fluid is a ratio by the cross-sectional area occupied by each of the target fluid and the comparative fluid in the ratio test channel 40.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.As described above, although the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto and is intended by those skilled in the art to which the present invention pertains. Of course, various modifications and variations are possible within the scope of equivalents of the claims to be described.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유체특성 측정장치를 개략적으로 나타낸 평면도이다.1 is a plan view schematically showing a fluid characteristic measuring apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.

도 2는 도 1의 유체특성 측정장치의 비율검사채널에서의 대상유체와 비교유체의 유량 및 너비를 나타낸 도면이다.2 is a view showing the flow rate and the width of the target fluid and the comparative fluid in the ratio test channel of the fluid characteristic measurement apparatus of FIG.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유체특성 측정방법을 나타낸 순서도이다.3 is a flow chart showing a method for measuring fluid properties in accordance with a preferred embodiment of the present invention.

<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>DESCRIPTION OF THE REFERENCE SYMBOLS

10 : 제1 유체주입구 20 : 제2 유체주입구10: first fluid inlet 20: second fluid inlet

40 : 비율검사채널 60 : 제1 저항검사채널40: ratio test channel 60: first resistance test channel

70 : 제2 저항검사채널 90 : 유체배출구70: second resistance test channel 90: fluid outlet

100 : 본체100: main body

Claims (15)

삭제delete 삭제delete 유체특성을 측정하고자 하는 대상유체를 제1 유체주입구에 주입하고, 유체특성이 기측정된 비교유체를 제2 유체주입구에 주입하는 유체주입단계;A fluid injection step of injecting a target fluid of which fluid characteristics are to be measured into a first fluid inlet and injecting a comparative fluid whose fluid properties are previously measured into a second fluid inlet; 상기 제1 유체주입구와 제2 유체주입구로부터 각각 연결되어 합쳐진 비율검사채널에서, 주입된 상기 대상유체와 비교유체의 유량을 특정비율로 조절하는 유량조절단계;A flow rate adjusting step of controlling a flow rate of the injected target fluid and a comparative fluid to a specific ratio in a ratio test channel connected to and respectively joined from the first fluid inlet and the second fluid inlet; 상기 비율검사채널에 연결된 제1 저항검사채널과 제2 저항검사채널에, 상기 대상유체와 비교유체가 분기되는 분기단계; 및A branching step of branching the target fluid and the comparative fluid into a first resistance test channel and a second resistance test channel connected to the ratio test channel; And 상기 특정비율에서의 상기 대상유체와 비교유체의 유량과 상기 비교유체의 기측정된 유체특성 결과치를 이용하여, 상기 대상유체의 유체특성을 결정하는 유체특성 결정단계;를 포함하되,And a fluid property determining step of determining a fluid property of the object fluid using the flow rate of the object fluid and the comparison fluid at the specific ratio and the measured fluid property results of the comparison fluid. 상기 유체특성 결정단계에서,In the fluid property determination step, 상기 대상유체의 유체특성은 상기 대상유체의 상기 제1 저항검사채널에서의 유동저항과 상기 대상유체의 점성도인 것을 특징으로 하는 유체특성 측정방법.And a fluid characteristic of the object fluid is a flow resistance in the first resistance test channel of the object fluid and a viscosity of the object fluid. 유체특성을 측정하고자 하는 대상유체를 제1 유체주입구에 주입하고, 유체특성이 기측정된 비교유체를 제2 유체주입구에 주입하는 유체주입단계;A fluid injection step of injecting a target fluid of which fluid characteristics are to be measured into a first fluid inlet and injecting a comparative fluid whose fluid properties are previously measured into a second fluid inlet; 상기 제1 유체주입구와 제2 유체주입구로부터 각각 연결되어 합쳐진 비율검사채널에서, 주입된 상기 대상유체와 비교유체의 유량을 특정비율로 조절하는 유량조절단계;A flow rate adjusting step of controlling a flow rate of the injected target fluid and a comparative fluid to a specific ratio in a ratio test channel connected to and respectively joined from the first fluid inlet and the second fluid inlet; 상기 특정비율에서의 상기 대상유체와 비교유체의 너비비율을 확인하는 너비비율 확인단계;A width ratio checking step of checking a width ratio of the target fluid and the comparative fluid at the specific ratio; 상기 비율검사채널에 연결된 제1 저항검사채널과 제2 저항검사채널에, 상기 대상유체와 비교유체가 분기되는 분기단계; 및A branching step of branching the target fluid and the comparative fluid into a first resistance test channel and a second resistance test channel connected to the ratio test channel; And 확인된 상기 대상유체와 비교유체의 너비비율과 상기 비교유체의 기측정된 유체특성 결과치를 이용하여, 상기 대상유체의 유체특성을 결정하는 유체특성 결정단계;를 포함하되,And a fluid property determining step of determining a fluid property of the target fluid using the identified width ratio of the target fluid and the comparative fluid and the measured fluid characteristic results of the comparative fluid. 상기 유체특성 결정단계에서,In the fluid property determination step, 상기 대상유체의 유체특성은 상기 대상유체의 상기 제1 저항검사채널에서의 유동저항과 상기 대상유체의 점성도인 것을 특징으로 하는 유체특성 측정방법.And a fluid characteristic of the object fluid is a flow resistance in the first resistance test channel of the object fluid and a viscosity of the object fluid. 청구항 5은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.Claim 5 was abandoned upon payment of a set-up fee. 제3항 또는 제4항에 있어서,The method according to claim 3 or 4, 상기 유량조절단계에서,In the flow rate adjusting step, 상기 특정비율은, 상기 대상유체가 상기 제1 저항검사채널에, 상기 비교유체가 상기 제2 저항검사채널에 각각 유입되도록 설정된 비율인 것을 특징으로 하는 유체특성 측정방법.The specific ratio is a fluid characteristic measurement method, characterized in that the target fluid is set to the first resistance test channel, the comparative fluid is set to flow into the second resistance test channel, respectively. 제4항에 있어서,5. The method of claim 4, 상기 너비비율 확인단계에서,In the width ratio check step, 상기 대상유체와 비교유체의 너비비율은, 상기 비율검사채널에서 상기 대상유체와 비교유체 각각이 차지하는 단면적에 의한 비율인 것을 특징으로 하는 유체특성 측정방법.The width ratio of the target fluid and the comparative fluid is a ratio of the cross-sectional area occupied by each of the target fluid and the comparative fluid in the ratio test channel. 삭제delete 제3항 또는 제4항에 있어서,The method according to claim 3 or 4, 상기 유체특성 결정단계에서,In the fluid property determination step, 상기 특정비율에서의 상기 대상유체와 비교유체의 유량 또는 너비비율과 상기 비교유체의 기측정된 유체특성 결과치를 이용하여 상기 대상유체의 상기 제1 저항검사채널에 대한 유동저항과 점성도를 결정하는 것은, 하기의 수학식이 활용되는 것을 특징으로 하는 유체특성 측정방법.Determining the flow resistance and viscosity for the first resistance test channel of the target fluid using the flow rate or width ratio of the target fluid and the comparative fluid at the specific ratio and the measured fluid characteristic results of the comparative fluid Method for measuring fluid properties, characterized in that the following equation is utilized.
Figure 112011096026841-pat00016
Figure 112011096026841-pat00016
 (Q:유량, △P:압력차, R:유동저항)(Q: flow rate, ΔP: pressure difference, R: flow resistance)
Figure 112011096026841-pat00017
Figure 112011096026841-pat00017
 (Rx:대상유체의 제1 검사채널에서의 유동저항, Rref:비교유체의 제2 검사채널에서의 유동저항, Q1:제1 유체주입구에 주입된 대상유체의 유량, Q2:제2 유체주입구에 주입된 비교유체의 유량)(R x : flow resistance in the first inspection channel of the target fluid, R ref : flow resistance in the second inspection channel of the comparative fluid, Q 1 : flow rate of the target fluid injected into the first fluid inlet, Q 2 : 2 Flow rate of the comparative fluid injected into the fluid inlet)
Figure 112011096026841-pat00018
Figure 112011096026841-pat00018
 (R:유동저항, fR2:프릭션 상수(friction constant), μ:점성계수, L:채널길이, Dh:채널의 수력직경, A:채널의 단면적)(R: flow resistance, fR 2 : friction constant, μ: viscosity coefficient, L: channel length, D h : hydraulic diameter of channel, A: cross-sectional area of channel)
Figure 112011096026841-pat00019
Figure 112011096026841-pat00019
 (Q:유량, △P:압력차, μ:점성계수)(Q: flow rate, ΔP: pressure difference, μ: viscosity coefficient)
Figure 112011096026841-pat00020
Figure 112011096026841-pat00020
 (μ1:대상유체의 점성계수, μ2:비교유체의 점성계수, Q1:대상유체의 유량, Q2:비교유체의 유량)(μ 1 : Viscosity coefficient of the target fluid, μ 2 : Viscosity coefficient of the comparative fluid, Q 1 : Flow rate of the target fluid, Q 2 : Flow rate of the comparative fluid) 청구항 9은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.Claim 9 was abandoned upon payment of a set-up fee. 제3항 또는 제4항에 있어서,The method according to claim 3 or 4, 상기 비교유체의 기측정된 유체특성 결과치는, 상기 비교유체의 상기 제2 저항검사채널에서의 유동저항값인 것을 특징으로 하는 유체특성 측정방법.And a pre-measured fluid characteristic result of the comparative fluid is a flow resistance value in the second resistance test channel of the comparative fluid. 대상유체와 비교유체가 각각 주입되는 복수의 유체주입구;A plurality of fluid inlets through which the target fluid and the comparative fluid are respectively injected; 상기 복수의 유체주입구로부터 각각 연결되어 합쳐진 비율검사채널;A ratio test channel connected to and coupled from the plurality of fluid inlets, respectively; 상기 유체주입구와 대응되는 수만큼 상기 비율검사채널로부터 분기되어 형성된 복수의 저항검사채널; 및A plurality of resistance test channels branched from the ratio test channel by a number corresponding to the fluid inlets; And 상기 복수의 저항검사채널로부터 연결되어 합쳐지며, 상기 대상유체와 비교유체가 외부로 배출되는 유체배출구;를 포함하며,And a fluid discharge port connected to and joined from the plurality of resistance test channels, wherein the target fluid and the comparative fluid are discharged to the outside. 상기 비율검사채널에서 특정비율로 조절된 상기 대상유체와 비교유체의 유량 또는 너비비율과 상기 비교유체의 기측정된 유체특성 결과치에 의해, 상기 대상유체의 유체특성이 결정되고,The fluid characteristics of the target fluid are determined by the flow rate or width ratio of the target fluid and the comparative fluid adjusted to a specific ratio in the ratio test channel, and the measured fluid characteristic results of the comparative fluid. 상기 대상유체의 유체특성은 상기 대상유체의 상기 저항검사채널에서의 유동저항과 상기 대상유체의 점성도인 것을 특징으로 하는 유체특성 측정장치.And a fluid characteristic of the object fluid is a flow resistance in the resistance test channel of the object fluid and a viscosity of the object fluid. 청구항 11은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.Claim 11 was abandoned upon payment of a setup registration fee. 제10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 특정비율은, 상기 대상유체와 비교유체가 별도로 각각 상기 저항검사채널에 유입되도록 설정된 비율인 것을 특징으로 하는 유체특성 측정장치.The specific ratio is a fluid characteristic measuring apparatus, characterized in that the ratio is set so that the target fluid and the comparative fluid are separately introduced into the resistance test channel. 제10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 대상유체와 비교유체의 너비비율은, 상기 비율검사채널에서 상기 대상유체와 비교유체 각각이 차지하는 단면적에 의한 비율인 것을 특징으로 하는 유체특성 측정장치.The width ratio of the target fluid and the comparative fluid is a fluid characteristic measuring apparatus, characterized in that the ratio by the cross-sectional area occupied by each of the target fluid and the comparative fluid in the ratio inspection channel. 삭제delete 제10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 비율검사채널에서 특정비율로 조절된 상기 대상유체와 비교유체의 유량 또는 너비비율과 상기 비교유체의 기측정된 유체특성 결과치를 이용하여 상기 대상유체의 상기 저항검사채널에서의 유동저항과 상기 대상유체의 점성도를 결정하는 것은, 하기의 수학식이 활용되는 것을 특징으로 하는 유체특성 측정장치.The flow resistance and the target in the resistance test channel of the target fluid using the flow rate or width ratio of the target fluid and the comparative fluid adjusted to a specific ratio in the ratio test channel and the measured fluid characteristic results of the comparative fluid. Determining the viscosity of the fluid, fluid characteristics measuring apparatus characterized in that the following equation is utilized.
Figure 112011096026841-pat00021
Figure 112011096026841-pat00021
 (Q:유량, △P:압력차, R:유동저항)(Q: flow rate, ΔP: pressure difference, R: flow resistance)
Figure 112011096026841-pat00022
Figure 112011096026841-pat00022
 (Rx:대상유체의 제1 검사채널에서의 유동저항, Rref:비교유체의 제2 검사채널에서의 유동저항, Q1:제1 유체주입구에 주입된 대상유체의 유량, Q2:제2 유체주입구에 주입된 비교유체의 유량)(R x : flow resistance in the first inspection channel of the target fluid, R ref : flow resistance in the second inspection channel of the comparative fluid, Q 1 : flow rate of the target fluid injected into the first fluid inlet, Q 2 : 2 Flow rate of the comparative fluid injected into the fluid inlet)
Figure 112011096026841-pat00023
Figure 112011096026841-pat00023
 (R:유동저항, fR2:프릭션 상수(friction constant), μ:점성계수, L:채널길이, Dh:채널의 수력직경, A:채널의 단면적)(R: flow resistance, fR 2 : friction constant, μ: viscosity coefficient, L: channel length, D h : hydraulic diameter of channel, A: cross-sectional area of channel)
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Figure 112011096026841-pat00024
 (Q:유량, △P:압력차, μ:점성계수)(Q: flow rate, ΔP: pressure difference, μ: viscosity coefficient)
Figure 112011096026841-pat00025
Figure 112011096026841-pat00025
 (μ1:대상유체의 점성계수, μ2:비교유체의 점성계수, Q1:대상유체의 유량, Q2:비교유체의 유량)(μ 1 : Viscosity coefficient of the target fluid, μ 2 : Viscosity coefficient of the comparative fluid, Q 1 : Flow rate of the target fluid, Q 2 : Flow rate of the comparative fluid) 청구항 15은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.Claim 15 was abandoned upon payment of a registration fee. 제10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 비교유체의 기측정된 유체특성 결과치는, 상기 비교유체의 상기 저항검사채널에서의 유동저항값인 것을 특징으로 하는 유체특성 측정장치.And a pre-measured fluid characteristic result of the comparison fluid is a flow resistance value in the resistance test channel of the comparison fluid.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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KR102274177B1 (en) * 2017-06-16 2021-07-08 한양대학교 산학협력단 Viscometer Using Method of Viscometer and Program for Measuring Viscometer

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03248683A (en) * 1990-02-27 1991-11-06 Victor Co Of Japan Ltd Video camera
JPH087132A (en) * 1994-06-20 1996-01-12 Nippon Signal Co Ltd:The Automatic ticket examination machine
KR20110038351A (en) * 2009-10-08 2011-04-14 광주과학기술원 Fluid viscosity measuring device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03248683A (en) * 1990-02-27 1991-11-06 Victor Co Of Japan Ltd Video camera
JPH087132A (en) * 1994-06-20 1996-01-12 Nippon Signal Co Ltd:The Automatic ticket examination machine
KR20110038351A (en) * 2009-10-08 2011-04-14 광주과학기술원 Fluid viscosity measuring device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101210838B1 (en) 2012-10-30 2012-12-11 한국지질자원연구원 Apparatus and method for measuring permeability of core samples using water

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