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本发明公开了基于组合透镜技术的微流控液滴制备在线检测装置及方法，该装置包括主体装置和物镜，主体装置包括透镜装置，透镜装置包括微透镜阵列架和球透镜旋转架，微透镜阵列架设置微透镜，球透镜旋转架设置球透镜，物镜位于主体装置的上方；微透镜对微液滴初步放大，球透镜对微透镜成像二次放大，物镜对双透镜的成像进一步放大，旋转若干个不同参数的微透镜与若干个不同参数的球透镜组合成像以实现不同的放大倍数。本发明使用不同的微透镜、球透镜、物镜相互组合，可实现高分辨率成像，适应不同尺寸微纳液滴的放大观察；结合图像处理，能够在线检测微流控制备液滴的形态特征、尺寸大小、生成频率，对制备的微纳液滴进行实时调控。