透速度时，压力传感器检测到的压力差会增加，而当注射累提供的气流速度等 于多孔薄膜内气流渗透速度时，压力传感器检测到的压力差达到稳定状态。
[0056] 步骤403:待压力传感器测得的气流压力达到稳定状态时，读取压力传感器显示的 压力差测量值。
[0057] 步骤404:根据注射累的流体流速和压力差测量值，采用达西定律计算待测多孔薄 膜的渗透率。
[0化引达西定律如公式(2)所示：
[0059]
*^2)
[0060] 其中，稳定状态下流体压力差dP和体积流量速率Q通过实验获得，粘度μ的计算需 要考虑溫度效应，可W通过萨瑟兰公式(Sutherland's化rmula)计算得到多孔薄膜加热到 44摄氏度时空气的粘度。由于压力差dP仅相当于进气口或出气口之绝对压力的十分之一， 所W忽略空气压缩率不予考虑。达西定律公式(2)中A是垂直于流体方向的横截面积。本实 施方式中，A即是多孔薄膜的厚度与歧管的槽的长度的乘积。
[0061] 本实施方式通过对Ξ种不同的多孔薄膜样品进行检测，获取对应的实验数据：
[0062] 第一种样品，具有规则矩形阵列通道（periodic array of rectangular channels)的样品，该种样品的水平渗透率可W通过理论计算方法得到，其理论计算方法为 已知技术，在此不再寶述。该种样品可W采用光刻蚀刻法制得，其显微镜下的结构示意图如 图5a所示。经过测量得出：通道间隙宽度为300微米，通道深度为242微米，通道宽度为31微 米。
[0063] 第二种样品，具有规则圆柱形阵列通道(periodic cylin化ical pillar array)， 该种样品结构采用355纳米紫外激光在娃晶片上切出。其俯视图经由40倍光学显微镜放大 后的结构示意图如图化所示。经过图片分析可W得到，圆柱的直径约是300微米，相邻圆柱 之间的距离约是22微米，圆柱的高度大约是30微米，圆柱之间的被激光切除的部分的表面 粗糖度约是10微米。
[0064] 第Ξ种样品，采用铜逆蛋白石(copper inverse opal,简称CIO)。铜逆蛋白石是一 种多孔薄膜材料，厚度大约是20微米，其制造方法为已知技术，在此不再寶述。
[0065] 针对上述Ξ种样品分别进行水平渗透率检测，每种样品分别检测得到3组结果。
[0066] 第一种样品的水平渗透率的理论计算方法如下：
[0067] 单个通道的水平渗透率计算公式如下：
[0068]
(J )
[0069] 其中h是矩形的短边，X是矩形的长边与短边之比，f(x)是一系列双曲线正切函数 之和：
[0070]
(4)
[0071] 而通道组的水平渗透率计算公式如下： 剛]
倒
[0073] 其中：
：是通道的占空比。
[0074] 针对第一种样品，理论和实验检测得到的水平渗透率如表1所示，其中，每个实验 数据均采用多组数据的平均值。由此可见，通过本实施方式检测得到的水平渗透率与其理 论值相一致，误差在±8% W内。一般渗透率的测量结果与理论值或者标准值处在同一个数 量级即被认为是较为精确的结果，±8%的误差表明本实施方式的检测方法具有非常高的 准确度。
[0075] 表 1
[0076]
[0077] ~本发明第四实施方式设及一种多孔薄膜的渗透率检测方法。第四实施方式在第Ξ 实施方式的基础上做出进一步改进，主要改进之处在于:在第四实施方式中，在采用达西定 律计算待测多孔薄膜的渗透率的步骤中，采用边缘因数对达西定律的计算公式进行修正。
[0078] 由于在达西定律的计算公式中，A是垂直于流体方向的截面积，于本实施方式中，A 具体指多孔薄膜厚度与歧管的中屯、槽的长度的乘积，所W，当多孔薄膜中的气流路径为沿 中屯、槽与边槽的垂直方向时，本实施方式中W非边缘渗透表示该种渗透，则采用达西定律 计算该种非边缘渗透类型的水平渗透率是较为精确的。
[0079] 在具有规则矩形阵列通道的薄膜中主要存在非边缘渗透，原因在于相互平行的通 道之间是相互隔离的。具体地，如图6所示为多孔薄膜的渗透率检测系统中流体渗透路径示 意图，其中，气流从歧管1中屯、槽12渗透入多孔薄膜5,然后，如箭头方向所示，气流沿相互隔 离的规则矩形阵列通道渗透至多孔薄膜的边缘，并从两边槽13经歧管渗透至空气中。图6中 的水平箭头所代表的气流即为非边缘渗透气流，因此它的垂直于流体方向的截面积A等于 薄膜厚度乘W歧管的中屯、槽的长度(即垂直于纸面方向的长度），运与达西定律的前提条件 相一致。
[0080] 然而，一般情况下，由于薄膜的多孔结构可能是互连互通的，那么，运种互连互通 就可能形成不同于图6中的水平箭头所示的非边缘渗透，即多孔薄膜中存在边缘渗透。具体 地，如图7所示为采用仿真方法得到的流体渗透路径示意图，图7中箭头代表气流矢量，表示 气流大小和方向。由图7可知，大部分气流直接从中屯、槽12向两边槽13渗透，并从两边槽13 渗透至周围环境，而如图7中圆圈70所示区域，还有一小部分气流从中屯、槽12经多孔薄膜直 接渗透至周围环境，该部分从中屯、槽渗入多孔薄膜且未经两边槽而直接从多孔薄膜渗透至 周围环境的渗透即为边缘渗透。此外，如图8a所示，还有经过曲线路径从中屯、槽的顶部或者 底部进入边槽的气流也是边缘渗透。曲线的渗透路径使得截面积A不等于第Ξ实施方式中 达西定律里面A的计算方式，而是需要积分得出，所W按照达西定律公式，将其中的A简单的 等于薄膜厚度乘W中屯、槽的长度，运样计算得到的水平渗透率是不准确的，因此需要边缘 因数运个修正因子来给出去掉边缘渗透后的真实的水平渗透率。
[0081] 本实施方式中，通过引入边缘因数将边缘渗透作用也计入薄膜的水平渗透率计算 中。即在水平渗透率计算公式(2)(见计算公式(6))中加入边缘因数f，从而对计算结果进行 修正。
[0082]
(()>
[0083] 具体而言，边缘因数f可W通过W下方法快速得到：
[0084] 制作2张不同尺寸规格的多孔薄膜，即第一多孔薄膜50与第二多孔薄膜51 (如图 8a、图8b所示）。两张多孔薄膜在相同的激光条件下制造得到，使得两张多孔薄膜的结构极 为接近，并且两张多孔薄膜具有规则的圆柱形阵列通道。第一多孔薄膜50、第二多孔薄膜51 与歧管1的设置方式分别如图8a、8b所示，其中，图8a中第一多孔薄膜50的四条边都大于歧 管1与多孔薄膜的接触面的四条边，图8b中第二多孔薄膜51之平行于歧管1中屯、槽12或者边 槽13的边的长度与中屯、槽12或者边槽13的长度相等，且第二多孔薄膜51的另一组对边的边 长大于歧管1与第二多孔薄膜51的接触面所对应的边。较佳地，第一多孔薄膜50的四条边分 别至少超出歧管1的接触面1毫米，第二多孔薄膜51平行于歧管1中屯、槽的边的长度与中屯、 槽的长度相同，而第二多孔薄膜51的另一组对边至少超出歧管1的接触面1毫米。图8a、8b中 箭头示出了气流渗透的方向，从而便于理解本实施方式中的非边缘渗透W及边缘渗透。
[0085] 分别检测第一多孔薄膜和第二多孔薄膜的渗透率。
[0086] 如表2所示，示出了第一多孔薄膜、第二多孔薄膜的尺寸W及检测得到的水平渗透 率。
[0087] 表 2 [008引
[0089] 将第二多孔薄膜的渗透率与第一多孔薄膜的渗透率的比值作为边缘因数。由表2 可知，消除边缘渗透后，水平渗透率减小了40%。
[0090] 因此，计算得到的边缘因数f为：
[0091] f = 〇.6 (7)
[0092] 综上所述，本实施方式通过快速得到的边缘因数对水平渗透率进行校正，可W有 效提高检测的精度。
[0093] 从显微图像可W知道，切割出的多孔薄膜的表面十分粗糖，使得圆柱形阵列通道 中圆柱的高度难W确定，从而影响截面积A、W及渗透率的准确性，进而影响边缘因数的估 计准确性，最终影响水平渗透率的校正。本实施方式提出一种更精确的方法，采用实验中的 线性因子来表征边缘因数，不需要知道多孔薄膜的渗透率，也就不需要知道圆柱形阵列通 道的高度。其中，线性因子为稳定状态下压力差测量值与体积流量速率的比值。
[0094] 因此，本实施方式还提供了一种精确得到边缘因数的方法：
[00M]制作2张不同尺寸规格的多孔薄膜，即第一多孔薄膜50与第二多孔薄膜51。第一、 第二多孔薄膜的尺寸规格W及制造方法与前述快速检测边缘因数中采用的多孔薄膜相同 即可，在此不再寶述。
[0096] 分别检测第一多孔薄膜和第二多孔薄膜在W下两种状态下的线性因子：
[0097] 第一状态:采用中屯、槽作为进气槽，2个边槽作为出气槽;如图8曰、图8b所示；
[0098] 第二状态:采用2个边槽中的一个作为进气槽，另一个边槽和中屯、槽通过接触非多 孔材料(如多孔薄膜的基底材料)实现密封，流体通过多孔薄膜释放到周围环境中。如图8c、 图8d所示。其中多孔薄膜51在图8d中与歧管的相对位置，相比其在图8b中与歧管的相对位 置旋转了 90度。
[0099] 将第二薄膜在第二状态的线性因子与第一薄膜在第二状态的线性因子的比值乘 W第一薄膜在第一状态的线性因