液体参数测量系统-复审决定


发明创造名称:液体参数测量系统
外观设计名称:
决定号:187511
决定日:2019-08-22
委内编号:1F263759
优先权日:
申请(专利)号:201510557991.8
申请日:2015-09-02
复审请求人:中国科学院工程热物理研究所
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:李思源
合议组组长:高懿颖
参审员:张瑞
国际分类号:G01N11/04,G01N13/02
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款
决定要点
:如果一项权利要求请求保护的技术方案相对于最接近的对比文件存在多个区别技术特征,而这些区别技术特征中一部分是本领域常规技术手段,另一部分是在其他对比文件公开内容的基础上结合本领域常规技术手段容易想到的,则该项权利要求请求保护的技术方案相对于这些对比文件及本领域常规技术手段的结合不具备创造性。
全文:
本复审请求涉及申请号为201510557991.8,名称为“液体参数测量系统”的发明专利申请(下称本申请),本申请的申请日为2015年09月02日,公开日为2015年11月25日,申请人为中国科学院工程热物理研究所。
经实质审查,国家知识产权局实质审查部门于2018年07月23日发出驳回决定,驳回了本申请,其理由是:权利要求1-8不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定。驳回决定引用了如下2篇对比文件:
对比文件1:CN104502240A,公开日2015年04月08日;
对比文件2:“微通道内液—液两相流型和传质特性研究”,陈丹,《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑》,2013年第05期,B015-27,2013年05月15日。
驳回决定所依据的文本为:申请日提交的说明书附图、说明书摘要、摘要附图以及2017年07月28日提交的权利要求第1-8项、说明书第1-104段。驳回决定所针对的权利要求书内容如下:
“1. 一种液体参数测量系统,其特征在于,包括:
第一供液管路和第二供液管路;
混液部件(106),其第一接口和第二接口分别连接至所述第一供液管路和第二供液管路的后端;
可视测量微管(107),其具有一透明的微通道,该微通道的前端与所述混液部件(106)的后端相连通;
液膜厚度测量装置(109)和相机(110),分别设置于所述可视测量微管(107)径向的外围;
数据采集及分析装置(113),与所述相机(110)和液膜厚度测量装置(109)相连接;
调温管路(124),连接于混液部件(106)和可视测量微管(107)之间,其主体部分被置入温控腔(125)内;以及
第三管路,包括:压缩气源(104)和调节阀(105);
其中,第一供液管路提供连续的待测液体A,第二供液管路以添加泡的形式提供液体B;待测液体A和液体B在混液部件(106)内混合,形成液-液柱塞流,待测液体A在液-液柱塞流中呈连续的液池形式,液体B在液-液柱塞流中呈离散的液泡形式;液-液柱塞流流经可视测量微管(107)的微通道;液膜厚度测量装置(109)透过可视测量微管测量微通道内液泡周边初始液膜厚度δ0;相机(110)透过可视测量微管捕捉微通道内液泡流动的多个瞬时图像;数据采集及分析装置(113)利用所述相机(110)捕捉液泡流动的多个瞬时图像得到液泡的表观流速Ub,进而计算待测液体A的动力粘度μl和/或表面张力σ;
其中,在进行液-液系统中液体参数测量时,第一供液管路和第二供液管路中的调节阀打开,第三管路中的调节阀关闭;在进行气-液系统中液体参数测量时,第一供液管路和第三管路中的调节阀打开,第二供液管路中的调节阀关闭,所述第一供液管路、第三管路和混液部件(106)构成Taylor气泡流产生装置。
2. 根据权利要求1所述的液体参数测量系统,其特征在于,所述第一供液管路和第二供液管路均包括:驱动电极、注射器和调节阀;
其中,所述注射器存储液体,其活塞芯杆的后端由相应驱动电机驱动,其出口通过相应调节阀连接至混液部件(106)的相应接口。
3. 根据权利要求2所述的液体参数测量系统,其特征在于,所述混液部件(106)为“T”型三通件,其第一直通接口连接至第一供液管路中调节阀(103)的出口,其旁通接口连接至第二供液管路中调节阀(123)的出口。
4. 根据权利要求1所述的液体参数测量系统,其特征在于,所述温控腔(125)为水浴/油浴/空气浴电加热类型的温控腔。
5. 根据权利要求1至4中任一项所述的液体参数测量系统,其特征在于,还包括:
温度传感器(111、112),设置于所述可视测量微管(107)的前端和/或后端;和/或
回收器(108),连接于所述可视测量微管(107)的微通道的后端。
6. 根据权利要求1至4中任一项所述的液体参数测量系统,其特征在于:
所述相机(110)的拍摄速率不小于1000帧/秒;
所述液膜厚度测量装置为激光共焦距位移测量计或椭偏仪,其测量精度大于0.1μm;
所述液膜厚度测量装置(109)和相机(110)所对应的可视测量微管(107)上的面为平面。
7. 根据权利要求1至4中任一项所述的液体参数测量系统,其特征在于,所述可视测量微管(107)为外方内圆的透明玻璃管,其内径小于1.5mm。
8. 根据权利要求7所述的液体参数测量系统,其特征在于,所述数据采集及分析装置利用以下公式计算待测液体A的动力粘度μl和/或表面张力σ:

其中:Ca为毛细常数:Ca=μlUb/σ;
We为韦伯数:
Re为雷诺数:
其中:D为可视测量微管(107)的微通道的内径;ρl为待测液体A的密度;δ0为液泡周边初始液膜厚度;
其中,液体B的液体参数已知或未知:(1)当待测液体A的表面张力σ已知时,通过一组液-液柱塞流获得的参数计算待测液体A的动力粘度μl;(2)当待测液体A的动力粘度μl已知时,通过一组液-液柱塞流获得的参数计算待测液体A的表面张力σ;或(3)待测液体A的动力粘度μl和表面张力σ都未知时,通过两组液-液柱塞流获得的参数联立方程组计算待测液体A的动力粘度μl和表面张力σ,该两组液-液柱塞流通过改变待测液体A和液体B的流量获得。”
驳回决定认为:权利要求1的方案相对于对比文件1所公开方案的区别在于:(1)其测量的为液液两相流,其还包括第二供液管路;混合部件的第二接口和第二供液管路的后端连接;第二供液管路以添加泡的形式提供液体B;待测液体A和液体B在混液部件内混合,形成液-液柱塞流,待测液体A在液-液柱塞流中呈连续的液池形式,液体B在液-液柱塞流中呈离散的液泡形式;液-液柱塞流流经可视测量微管的微通道,其观察的是液泡图像、获得液泡的表观流速;(2)在进行液-液系统中液体参数测量时,第一供液管路和第二供液管路中的调节阀打开,第三管路中的调节阀关;在进行气-液系统中液体参数测量时,第二供液管路中的调节阀关闭;(3)调温管路,连接于混液部件和可视测量微管之间,其主体部分被置入温控腔内。上述区别技术特征(1)和(2),部分技术特征被对比文件2公开,部分为本领域技术人员容易想到和做到的;上述区别技术特征(3)为本领域技术人员容易想到和做到的。因此权利要求1相对于对比文件1、对比文件2和本领域的常规技术手段结合不具备创造性。从属权利要求2-8的附加技术特征或已被对比文件1、对比文件2公开,或属于本领域常规技术手段,因而也不具备创造性。
申请人中国科学院工程热物理研究所(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2018年10月24日向国家知识产权局提出了复审请求,并提交了权利要求书的全文修改替换页,此次修改在独立权利要求1中加入了新的技术特征:“其中,液体B的流量要低于待测液体A的流量,在这种情况下,液体B以添加泡的形式注入待测液体A中,形成稳定的液-液柱塞流”。修改后的权利要求书内容如下:
“1. 一种液体参数测量系统,其特征在于,包括:
第一供液管路和第二供液管路;
混液部件(106),其第一接口和第二接口分别连接至所述第一供液管路和第二供液管路的后端;
可视测量微管(107),其具有一透明的微通道,该微通道的前端与所述混液部件(106)的后端相连通;
液膜厚度测量装置(109)和相机(110),分别设置于所述可视测量微管(107)径向的外围;
数据采集及分析装置(113),与所述相机(110)和液膜厚度测量装置(109)相连接;
调温管路(124),连接于混液部件(106)和可视测量微管(107)之间,其主体部分被置入温控腔(125)内;以及
第三管路,包括:压缩气源(104)和调节阀(105);
其中,第一供液管路提供连续的待测液体A,第二供液管路以添加泡的形式提供液体B;待测液体A和液体B在混液部件(106)内混合,形成液-液柱塞流,待测液体A在液-液柱塞流中呈连续的液池形式,液体B在液-液柱塞流中呈离散的液泡形式;液-液柱塞流流经可视测量微管(107)的微通道;液膜厚度测量装置(109)透过可视测量微管测量微通道内液泡周边初始液膜厚度δ0;相机(110)透过可视测量微管捕捉微通道内液泡流动的多个瞬时图像;数据采集及分析装置(113)利用所述相机(110)捕捉液泡流动的多个瞬时图像得到液泡的表观流速Ub,进而计算待测液体A的动力粘度μl和/或表面张力σ;
其中,在进行液-液系统中液体参数测量时,第一供液管路和第二供液管路中的调节阀打开,第三管路中的调节阀关闭;在进行气-液系统中液体参数测量时,第一供液管路和第三管路中的调节阀打开,第二供液管路中的调节阀关闭,所述第一供液管路、第三管路和混液部件(106)构成Taylor气泡流产生装置;
其中,液体B的流量要低于待测液体A的流量,在这种情况下,液体B以添加泡的形式注入待测液体A中,形成稳定的液-液柱塞流。
2. 根据权利要求1所述的液体参数测量系统,其特征在于,所述第一供液管路和第二供液管路均包括:驱动电极、注射器和调节阀;
其中,所述注射器存储液体,其活塞芯杆的后端由相应驱动电机驱动,其出口通过相应调节阀连接至混液部件(106)的相应接口。
3. 根据权利要求2所述的液体参数测量系统,其特征在于,所述混液部件(106)为“T”型三通件,其第一直通接口连接至第一供液管路中调节阀(103)的出口,其旁通接口连接至第二供液管路中调节阀(123)的出口。
4. 根据权利要求1所述的液体参数测量系统,其特征在于,所述温控腔(125)为水浴/油浴/空气浴电加热类型的温控腔。
5. 根据权利要求1至4中任一项所述的液体参数测量系统,其特征在于,还包括:
温度传感器(111、112),设置于所述可视测量微管(107)的前端和/或后端;和/或
回收器(108),连接于所述可视测量微管(107)的微通道的后端。
6. 根据权利要求1至4中任一项所述的液体参数测量系统,其特征在于:
所述相机(110)的拍摄速率不小于1000帧/秒;
所述液膜厚度测量装置为激光共焦距位移测量计或椭偏仪,其测量精度大于0.1μm;
所述液膜厚度测量装置(109)和相机(110)所对应的可视测量微管(107)上的面为平面。
7. 根据权利要求1至4中任一项所述的液体参数测量系统,其特征在于,所述可视测量微管(107)为外方内圆的透明玻璃管,其内径小于1.5mm。
8. 根据权利要求7所述的液体参数测量系统,其特征在于,所述数据采集及分析装置利用以下公式计算待测液体A的动力粘度μl和/或表面张力σ:

其中:Ca为毛细常数:Ca=μlUb/σ;
We为韦伯数:
Re为雷诺数:
其中:D为可视测量微管(107)的微通道的内径;ρl为待测液体A的密度;δ0为液泡周边初始液膜厚度;
其中,液体B的液体参数已知或未知:(1)当待测液体A的表面张力σ已知时,通过一组液-液柱塞流获得的参数计算待测液体A的动力粘度μl;(2)当待测液体A的动力粘度μl已知时,通过一组液-液柱塞流获得的参数计算待测液体A的表面张力σ;或(3)待测液体A的动力粘度μl和表面张力σ都未知时,通过两组液-液柱塞流获得的参数联立方程组计算待测液体A的动力粘度μl和表面张力σ,该两组液-液柱塞流通过改变待测液体A和液体B的流量获得。”
复审请求人认为:(1)本申请权利要求1的技术方案的目的在于获知待测液体A的参数,并不需要了解或者测量液体B的参数,而对比文件2所披露的技术方案,两种液相的参数属于已知,并不存在待测液体的问题,对比文件2并没有给出可以进行待测液体A的相关参数测量的技术启示,其目的在于建立流型分布图,并结合相关参数,分析形成的原因。(2)修改后的权利要求1的技术方案,为了获得稳定的液-液柱塞流,进一步限定了“液体B的流量要低于待测液体A的流量,在这种情况下,液体B以添加泡的形式注入待测液体A中”;而对比文件2所披露的技术方案与此不同,其在实验中,通过改变水相和有机相的流量和两相间流量比,观察到两相流动的各种流型,其目的在于获得流型,而非待测液体A的参数。因而,本申请具备创造性。
经形式审查合格,国家知识产权局于2018年10月30日依法受理了该复审请求,并将其转送至原审查部门进行前置审查。
经前置审查,原审查部门坚持原驳回决定。
随后,国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
合议组于2019年05月10日向复审请求人发出复审通知书,指出:权利要求1要求保护一种液体参数测量系统,其与对比文件1公开的技术方案相比,二者区别技术特征在于:(1)权利要求1的测量系统能进行液-液系统中的液体参数测量,还包括有第二供液管路,混液部件的第二接口连接至第二供液管路的后端,第二供液管路以添加泡的形式提供液体B,待测液体A和液体B在混液部件内混合,形成液-液柱塞流,待测液体A在液-液柱塞流中呈连续的液池形式,液体B在液-液柱塞流中呈离散的液泡形式,液-液柱塞流流经可视测量微管的微通道;液膜厚度测量装置和相机对应获得的是液泡的相关参数,对应的数据采集及分析装置得到液泡的表观流速,进而获得待测液体A的动力粘度μl和/或表面张力σ;液体B的流量要低于待测液体A的流量,在这种情况下,液体B以添加泡的形式注入待测液体A中,形成稳定的液-液柱塞流;(2)在进行液-液系统中液体参数测量时,第一供液管路和第二供液管路中的调节阀打开,第三管路中的调节阀关闭;在进行气-液系统中液体参数测量时,第一供液管路和第三管路中的调节阀打开,第二供液管路中的调节阀关闭;(3)调温管路,连接于混液部件和可视测量微管之间,其主体部分被置入温控腔内。所述区别技术特征(1)部分被对比文件2披露的内容给出技术启示,部分属于本领域技术人员容易想到和做到的;区别技术特征(2)和(3)是本领域技术人员容易想到和做到的。因此权利要求1相对于对比文件1、对比文件2和本领域公知常识的结合不具备创造性。从属权利要求2-8的附加技术特征或已被对比文件1、对比文件2公开,或属于本领域常规技术手段,因而也不具备创造性。
针对上述复审通知书,复审请求人于2019年06月18日提交了意见陈述书,未对申请文件进行修改。复审请求人认为:(1)本申请中为获知待测液体A的参数,并不需要了解测量液体B的参数,而对比文件2披露的技术方案中,两种液相的参数属性是已知的,并不存在待测液体的问题,对比文件2没有给出可进行待测液体A的相关参数测量的技术启示,其目的在于建立流型分布图,并结合相关参数,分析形成原因。且对比文件2并未给出采用本装置如何直接得出液体的表面张力、粘性力等流体参数。对比文件2的目的是对流体的流型的影响因素进行研究,而且指出粘性力对流型的影响可以忽略,在此基础上,不可能得到采用本装置进行流体粘性力的研究。对比文件2并没有公开流型或其他流动参数与粘性力、表面张力之间的定量关系,而此定量关系是决定能否通过本装置测量流动参数得到液体物性参数的关键。对比文件2第2.2节中明确指出采用手动分析图片处理数据,而本申请采用计算机内部处理程序自动根据所述测液膜厚度计算出液体物性参数,而计算机内部处理程序是基于流动参数与粘性力、表面张力之间的定量关系建立的,在对比文件2中并未公开。(2)本申请还公开了调温管路124以及温控腔125,而调温管路124以及温控腔125在对比文件1中并未被公开,该调温管路124用于将柱塞流加热至预设温度,所能达到的另一技术效果是能够实现多种温度条件下液体表面张力和粘度的测量,对比文件1中并不能实现。(3)本申请提供了一种既能实现气-液两相体系中流体的表面张力和粘度的测量,又能实现液-液两相体系中流体的表面张力和粘度的测量的装置,适用范围广。因此本申请的权利要求1-8具备创造性。
在上述程序的基础上,本案合议组经合议,认为本案事实已经清楚,依法作出本审查决定。

二、决定的理由
(一)审查文本的认定
在复审程序中,复审请求人于2018年10月24日在提出复审请求时提交了权利要求书的全文修改替换页。经审查,所作修改符合专利法第33条和专利法实施细则第61条第1款的规定。因此,本决定所针对的审查文本为:复审请求人于申请日2015年09月02日提交的说明书附图、说明书摘要、摘要附图,2017年07月28日提交的说明书第1-104段以及2018年10月24日提交的权利要求第1-8项。
(二)关于专利法第22条第3款
根据专利法第22条第3款的规定,发明是否具有创造性是指与现有技术相比,该发明是否具有突出的实质性特点和显著的进步。
如果一项权利要求请求保护的技术方案相对于最接近的对比文件存在多个区别技术特征,而这些区别技术特征中一部分是本领域常规技术手段,另一部分是在其他对比文件公开内容的基础上结合本领域常规技术手段容易想到的,则该项权利要求请求保护的技术方案相对于这些对比文件及本领域常规技术手段的结合不具备创造性。
就本案而言:
1. 独立权利要求1要求保护一种液体参数测量系统,对比文件1公开了一种液体参数测量系统,液体参数测量系统包括(参见说明书第0106-0116段,附图6):Taylor气泡流产生装置;可视测量微管107,其具有一微通道,该微通道的前端与Taylor气泡流产生装置相连通,后端连接至回收容器108;温度传感器组件,设置于可视测量微管107的前端和后端;液膜厚度测量装置109,设置于可视测量微管107径向的外围;高速相机110,设置于可视测量微管107径向的外围;以及数据采集及分析系统113,电性连接至液膜厚度测量装置109和高速相机110。其中,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δ0,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气泡流流入回收容器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Ub,进而由气泡周边初始液膜厚度δ0、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ρl计算待测液体的动力粘度μl和/或表面张力σ。Taylor气泡流产生装置用于生成待测液体的Taylor气泡流,包括:驱动电机101,注射器102,第一调节阀103,压缩气瓶104,第二调节阀105和第一三通管106。可视测量微管107为外方内圆的透明玻璃管。
将本申请权利要求1与对比文件1公开的以上内容相比较可知,对比文件1也公开了一种液体参数测量系统,系统中的驱动电机101、注射器102、第一调节阀103在一管路上用于提供待测液体,相当于本申请权利要求1中的第一供液管路提供连续的待测液体A。第一三通管106的一接口与具有第一调节阀103的管路连接,其中的第一三通管进行待测液体和气泡的混合,相当于本申请权利要求1中的混液部件,其一接口与第一供液管路的后端连接。对比文件1中的压缩气瓶104,第二调节阀105位于另一管路上,相当于本申请权利要求1中的第三管路。对比文件1中的测量系统中也具有可视测量微管107,为外方内圆的透明玻璃管,具有一微通道,该微通道的前端与Taylor气泡流产生装置相连通,相当于本申请权利要求1中的可视测量微管具有透明微通道,其前端与混液部件后端相连通。对比文件1中测量系统的液膜厚度测量装置109和高速相机110也均分别设置于可视测量微管107径向的外围。对比文件1中测量系统的数据采集及分析系统113电性连接至液膜厚度测量装置109和高速相机110,相当于本申请权利要求1中的数据采集及分析装置与相机和液膜厚度测量装置相连接。对比文件1中的Taylor气泡流产生装置用于生成待测液体的Taylor气泡流,包括:驱动电机101,注射器102,第一调节阀103,压缩气瓶104,第二调节阀105和第一三通管106;相当于本申请权利要求1中的第一供液管路、第三管路和混液部件构成Taylor气泡流产生装置。
由此可见,权利要求所要求保护的技术方案与对比文件1的区别在于:(1)权利要求1的测量系统能进行液-液系统中的液体参数测量,还包括有第二供液管路,混液部件的第二接口连接至第二供液管路的后端,第二供液管路以添加泡的形式提供液体B,待测液体A和液体B在混液部件内混合,形成液-液柱塞流,待测液体A在液-液柱塞流中呈连续的液池形式,液体B在液-液柱塞流中呈离散的液泡形式,液-液柱塞流流经可视测量微管的微通道;液膜厚度测量装置和相机对应获得的是液泡的相关参数,对应的数据采集及分析装置得到液泡的表观流速,进而获得待测液体A的动力粘度μl和/或表面张力σ;液体B的流量要低于待测液体A的流量,在这种情况下,液体B以添加泡的形式注入待测液体A中,形成稳定的液-液柱塞流;(2)在进行液-液系统中液体参数测量时,第一供液管路和第二供液管路中的调节阀打开,第三管路中的调节阀关闭;在进行气-液系统中液体参数测量时,第一供液管路和第三管路中的调节阀打开,第二供液管路中的调节阀关闭;(3)调温管路,连接于混液部件和可视测量微管之间,其主体部分被置入温控腔内。基于上述区别技术特征,权利要求实际解决的技术问题是:如何对液液两相流进行测试。
对于上述区别技术特征(1),对比文件2公开了一种微通道内液-液两相流型的研究方法,并具体公开了(参见第2.2-2.3节),实验设备包括注射泵、CCD高速相机、冷光源、光学显微镜和微通道,以去离子水和30%TBP分别为水相和有机相,形成液-液不相溶两相体系,水相和有机相分别由两个高精度活塞泵注入各自入口管道中,分别经水相进液管和有机相进液管导入微通道入口处,相撞后进入微通道内流动,最后从微通道出口处流出,结合图2-3可确定其包括第一供液管路和第二供液管路,还包括一混合部件,去离子水和30%TBP在混合部件内混合,混合部件的第一接口和第二接口分别连接至第一供液管路和第二供液管路的后端,实验过程中水油两相表观流速都控制在 0.012~0.50m/s 范围内,两相流量比介于0.03125~32 之间;在 924μm直径的微通道内,离入口处 3/4 管道处,实验中拍摄到的流型有滴状流、弹状流、并行流、环形流、弹状-环状流、紊乱流以及不规则流,影响水平微通道内液-液两相流流型的主要因素有两相间的界面张力,粘性力和惯性力。滴状流时水油两相流量比介于2-32和0.03-0.91之间,结合图2-5可看出其中有机相液体为添加泡以滴状流的形式呈现,水相液体为液池形式,形成液-液柱塞流。液-液柱塞流流经可视测量的微通道,可观察到液泡图像,在实验条件下,通过分析图像得到流体动力学参数。因而对比文件2中给出了采用两个供液管路,通过混合进行液-液两相流进行研究的技术方案,并通过改变水相和有机相的流量比,得到有机相液体为添加泡的滴状流,建立流型分布图和分析流体动力学参数。即对比文件2中给出了采用两个供液管路混合进行液-液两相流研究,并分析流体动力学参数的启示。本领域技术人员在该启示下,当面对也要进行液-液两相流体测试时,会考虑为了在同一个实验系统中能够对气-液两相体系以及液-液两相体系中的流体动力学参数进行测量,同时设置第一供液管路、第二供液管路、供气管路,即将气-液两相体系以及液-液两相体系组合在一个装置,并测试液液两相流中流体动力学参数的状态。而具体的采用液-液两相中的哪一种流型进行流体动力学参数分析,本领域技术人员在对比文件2公开的多种流型的启示下会根据实验需要,如稳定、精度等方面选择合适的两相间流量比以形成对应的流型,如对比文件2中的有机相液体为添加泡以滴状流的形式呈现,水相液体为液池形式,形成液-液柱塞流。此外,对比文件1中为了测得气-液两相中流体动力学参数中的表面张力σ以及连续相的粘度μ,测出了初始液膜厚度、以及气泡的流速,并公开了具体的计算公式。同样的,在本领域的液-液两相流中,对于流体动力学参数表面张力、液体粘度其与流速、液膜厚度等有关,已属于本领域的公知技术,即本领域技术人员知晓液-液柱塞流中液体的粘度、表面张力也与液膜厚度、液滴流速有关,在此基础上通过液膜厚度测量装置和相机对应获得液泡的相关参数,数据采集及分析装置得到液泡的表观流速,进而获得待测液体A的动力粘度μl和/或表面张力σ,这是容易想到和做到的。
对于上述区别技术特征(2),对比文件1中公开了气-液两相测量系统,对比文件2中公开了液-液两相测量系统,为了在同一个实验系统中既能对气-液两相体系又能对液-液两相体系中的表面张力、粘度进行测量,本领域技术人员可以想到,同时设置第一供液管路、第二供液管路、供气管路,即将两个测量系统组合在一个装置中,在进行液-液系统中液体参数测量时,第三管路中的调节阀关闭,在进行气液系统中液体参数测量时,第二供液管路中的调节阀关闭,这是本领域技术人员可以想到的也是容易做到的。这种组合后的技术方案,在组合后各技术特征在功能上各自以其常规的方式工作,且总的技术效果是各组合部分效果之和,各个技术特征之间在功能上无相互作用关系,仅仅是一种简单的叠加。
对于上述区别技术特征(3),对比文件1中公开了(参见图1)基于计算机系统的微型毛细管测量系统,其在可视微型毛细管前设置了调温系统,用于调节管路的温度,在对比文件1的基础上,本领域技术人员可以想到在混液部件和可视测量微管之间设置调温管路,以测量不同温度下的待测液体的性质,这是本领域技术人员根据实际检测的需要可以想到的,其主体部分被置入温控腔内也是本领域技术人员可以想到和做到的。
因此,在对比文件1的基础上结合对比文件2和本领域公知常识得出该权利要求1请求保护的技术方案,对本领域技术人员来说是显而易见的,该权利要求1要求保护的技术方案不具有突出的实质性特点和显著的进步,不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
针对复审请求人在答复复审通知书时的意见陈述,合议组认为:
(1)针对复审请求人的上述第(1)点意见,首先,复审请求人认为对比文件2中披露的两种液相的参数属性是已知的,不存在待测液体的问题;但合议组认为对比文件2中虽已明确两种液相分别为去离子水和30%TBP,这两种液体的固有参数属性是已知的,但液体流体动力学参数是受环境、液体流速等影响的,也就是说其流体动力学参数并非一定是固有的、已知的;在实际实验中是存在对液相中液体的流体动力学参数获知的需求的。且实际上,对比文件2中除公开了建立相应的流型分布图,并结合相关参数,分析形成原因外,在第2.2节倒数第2段中还明确公开了:在实验条件下,所拍摄得到的动态影像都将根据拍摄顺序转换为静态图片,然后手动分析图片以得到流体动力学参数。也就是说对比文件2中给出了在其液-液两相流的研究中分析流体动力学参数的启示。
其次,复审请求人认为对比文件2中2.3.2节中采用雷诺数Re、韦伯数We以及毛细数Ca无因次数群来定性的比较表面张力、粘性力、惯性力作用的相对大小,并给出了雷诺数Re、韦伯数We以及毛细数Ca的计算公知,其并未给出采用本装置如何直接得出液体的表面张力、粘性力等流体参数。合议组认为对比文件2中虽然给出的是利用无因次群来定性判断表面张力、粘性力、惯性力作用的相对大小,但本领域技术人员在进行各类参数测量时,除具有定性判断的需求,定量判断也是常见的需求,因而在对比文件2定性测量的启示下,当本领域技术人员需要进行定量判断时进行定量测量这是容易想到的,而具体的定量测量算法关系式,这已在对比文件1中公开(参见说明书第95-103、126-132段),且该定量测量算法实际上也是本领域的公知常识,对比文件1第95段也引用书籍证明了这一点。
再次,复审请求人认为对比文件2第32页倒数第1段记载说明对比文件2的目的是对流体的流型的影响因素进行研究,而且指出粘性力对流型的影响可以忽略,在此基础上,不可能得到采用本装置进行流体粘性力的研究。对此合议组认为,对比文件2上述部分记载的是“粘性力相对表面张力和惯性力而言,对流型的影响可以忽略”,也就是说上述内容是从对流型的影响来分析粘性力、表面张力和惯性力之间的关系,其说明的是粘性力对流型的影响相对可以忽略,在进行流型调整时,表面张力和惯性力对流型影响更大,粘性力影响更小,并非无影响。但实际在实验中进行观测时,通常是当一种流型发展稳定后,再观测相关流体力学参数,此时流型为稳定的,不存在粘性力、表面张力和惯性力对流型的影响,此时它们之间的关系相对固定,可进行流体粘性力的研究,这是容易想到和做到的。
另外,复审请求人认为对比文件2的实验条件为液-液不相容两相体系,而本申请并没有对两液体A和B的性质进行限定,对任意待测液体A均可测量。对此合议组认为,本申请权利要求书中未对两液体A和B的性质进行限定,因而对任何性质的两种液体的测量均包含在权利要求的保护范围内,对比文件2的液-液不相容两相体系显然落入了权利要求中的液-液测量体系中。且实际上本申请权利要求书虽未对两液体A和B的性质进行限定,但是液体B是以添加泡的形式注入待测液体A中,形成稳定的液-液柱塞流;如果液体A和B二者相容,是无法形成稳定的添加泡柱塞流的,因此,权利要求1中的两种液体A和B实际也是不相容的。至于采用计算机内部处理程序自动计算出液体物性参数,对比文件1已公开了为了测得气-液两相中流体动力学参数中的表面张力σ以及连续相的粘度μ,测出了初始液膜厚度、以及气泡的流速,并公开了具体的计算公式。同样的,在本领域的液-液两相流中,对于流体动力学参数表面张力、液体粘度其与流速、液膜厚度等有关,已属于本领域的公知技术,即本领域技术人员知晓液-液柱塞流中液体的粘度、表面张力也与液膜厚度、液滴流速有关,在此基础上通过相应装置和自动化手段,如计算机手段得到液泡的表观流速,进而获得待测液体A的动力粘度μl和/或表面张力σ,这是本领域技术人员容易想到和做到的。
(2)针对复审请求人的上述第(2)点意见,合议组认为:对比文件1的实施例中虽并未公开调温管路和温控腔,但对比文件1的背景技术中的相关粘度计(参见对比文件1第4-8段,图1)基于计算机系统的微型毛细管测量系统,其在可视微型毛细管前设置了调温系统,用于调节管路的温度;在此启示下,本领域技术人员可以想到在混液部件和可视测量微管之间设置调温管路,以测量不同温度下的待测液体的性质,这是本领域技术人员根据实际检测的需要可以想到的,其主体部分被置入温控腔内也是本领域技术人员可以想到和做到的。
(3)针对复审请求人的上述第(3)点意见,合议组认为:对比文件1中公开了气-液两相测量系统,对比文件2中公开了液-液两相测量系统,为了在同一个实验系统中能够对气-液两相体系以及液-液两相体系中的表面张力、粘度进行测量,本领域技术人员可以想到,同时设置第一供液管路、第二供液管路、供气管路,即将两个测量系统组合在一个装置中,在进行液-液系统中液体参数测量时,第三管路中的调节阀关闭,在进行气液系统中液体参数测量时,第二供液管路中的调节阀关闭,这是本领域技术人员可以想到的也是容易做到的。这种组合后的技术方案,在组合后各技术特征在功能上各自以其常规的方式工作,且总的技术效果是各组合部分效果之和,各个技术特征之间在功能上无相互作用关系,仅仅是一种简单的叠加,无需付出创造性劳动。
因此,复审请求人陈述的意见不能被接受。
2. 权利要求2为权利要求1的从属权利要求。对比文件1进一步公开了(参见0109-0110段)Taylor气泡流产生装置用于生成待测液体的Taylor气泡流,包括:驱动电机101,注射器102,第一调节阀103,压缩气瓶104,第二调节阀105和第一三通管106;注射器102的功能是存储被测液体,注射器102的活塞芯杆的后端由驱动电极101驱动,其出口通过第一调节阀103连接至第一三通管106的第一直通接口。其中的驱动电机101、注射器102、第一调节阀103在一管路上用于提供待测液体,相当于本申请权利要求1中的第一供液管路提供连续的待测液体A。其中的第一三通管进行待测液体和气泡的混合,相当于本申请权利要求1中的混液部件。对比文件2中公开了设置第一供液管路和第二供液管路,在对比文件1和2的基础上,本领域技术人员有动机将第二供液管路也设置为与第一供液管路相同的形式,包括驱动电极、注射器和调节阀。因而,当其引用的权利要求不具备创造性时,权利要求2也不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定。
3. 权利要求3为权利要求2的从属权利要求。对比文件1中进一步公开了(参见附图6)第一三通管106“T”型三通件(相当于混合部件为“T”型三通件),其第一直通接口连接第一供液管路中第一调节阀103的出口(相当于T型三通件的第一直通接口连接至第一供液管路中调节阀的出口),其旁通接口连接至供气管路中第二调节阀105的出口,而对比文件2公开了设置第一供液管路和第二供液管路,在对比文件1和2的基础上,本领域技术人员容易想到T型三通件的旁通接口连接至第二供液管路中的调节阀的出口。因而,当其引用的权利要求不具备创造性时,权利要求3也不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定。
4. 权利要求4为权利要求1的从属权利要求。温控方式是本领域技术人员可以选择的,将温控腔确定为水浴/油浴/空气浴电加热类型是本领域常规的技术手段,不需要付出创造性的劳动。
权利要求5对权利要求1-4中任意一项作了进一步限定。对比文件1中进一步公开了(参见第0106段、第0119段) 温度传感器组件包括:位于可视测量微管107的微通道前端的第一温度传感器111和位于可视测量微管107的微通道后端的第二温度传感器112(相当于温度传感器111、112,设置于所述可视测量微管的前端和/或后端)。由该第一温度传感器111和第二温度传感器112的平均值可以得到待测液体的温度。可视测量微管107,其具有一微通道,后端连接至回收容器108(相当于回收器,连接于可视测量微管的微通道的后端)。因而对比文件1公开了其附加技术特征。
因而,当其引用的权利要求不具备创造性时,权利要求4-5也不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定。
5. 权利要求6对权利要求1-4中任意一项作了进一步限定。对比文件1进一步公开了(参见第0122-0125段) 该高速相机110的拍摄速率应当不小于1000帧/秒,除了激光共焦距位移测量计之外,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0.1μm即可满足要求。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上的外壁面的曲率应当为0,即该外壁面应当为平面。
权利要求7对权利要求1-4中任意一项作了进一步限定。对比文件1进一步公开了(参见第0116段)如图8所示,可视测量微管107为外方内圆的透明玻璃管。微通道的直径为0.5mm,但本发明并不以此为限。微通道的直径只要不大于1.5 mm即可。
因此,对比文件1公开了权利要求6-7的附加技术特征。因而,当其引用的权利要求不具备创造性时,权利要求6-7也不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定。
6. 权利要求8为权利要求7的从属权利要求。对比文件1中进一步公开了(参见说明书第0126-0132段),数据采集及分析系统利用公式(12)计算待测液体的动力粘度μl和表面张力σ,,其中Ca=μlUb/σ是毛细管常数,韦伯数We和雷诺数的Re的计算公式为:,,D表示可视测量微管107的微通道的内径,ρl为待测液体的密度,δ0为气泡微液膜厚度,在对比文件1的基础上,当对液液两相流进行测量时,本领域技术人员能够想到将δ0对应为液泡周边初始液膜厚度,获得液泡周边初始液膜厚度以进行液泡状态下的测量。
对比文件1还公开了(参见第0132段)上述公式(12)有两个未知量-待测液体的动力粘度μl和表面张力σ。当被测液体的表面张力σ已知时,可以通过一次测量(即一组Taylor气泡流) 来获得待测液体的动力粘度μl(通过一组气液流获得参数计算待测液体A的动力粘度)。当被测液体的动力粘度μl已知时,可以通过一次测量(即一组Taylor气泡流)来获得待测液体的表面张力σ。当动力粘度μl和表面张力σ都未知时,可以通过调节Taylor气泡流参数(待测液体流量和/或填充气体量),来获得两组Taylor气泡流,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μl和表面张力σ。在此基础上,在面对液液两相流测量时,即液体A和液体B两相流混合测量时,本领域技术人员也容易想到液体B的液体参数已知或未知,当待测液体A的表面张力σ已知时,通过一组液-液柱塞流获得的参数计算待测液体A的动力粘度μl;当待测液体A的动力粘度μl已知时,通过一组液-液柱塞流获得的参数计算待测液体A的表面张力σ;测液体A的动力粘度μl和表面张力σ都未知时,通过两组液-液柱塞流获得的参数联立方程组计算待测液体A的动力粘度μl和表面张力σ,并通过改变待测液体A和B的流量获得两组液-液柱塞流。
因而,当其引用的权利要求不具备创造性时,权利要求8也不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定。
综上所述,本申请权利要求1-8不符合专利法第22条第3款的规定。
在上述程序的基础上,合议组依法作出如下复审决定。

三、决定
维持国家知识产权局于2018年07月23日对本申请作出的驳回决定。
如对本复审请求审查决定不服,根据专利法第41条第2款的规定,复审请求人自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。



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