可控温式液体黏度测定仪的设计与测试

针对大学物理实验中落球法测液体黏度实验存在的普遍问题,设计了基于多传感器系统的可控温式液体黏度测定仪.测定仪采用了集成霍尔开关传感器、温度传感器、超声波传感器等组成的多传感器系统,可以实现对透明液体和非透明液体黏度的测量.结合外部加热装置,还可以测量不同温度下的液体黏度.     

低黏度透明液体黏滞系数测量实验的研究

研究小球在低黏度透明黏性液体中以初速度为零状态下落的加速运动过程, 通过分析小球在加速下 落过程中下落速度与对应时间的关系而得到液体的黏滞系数值. 新方法改进了原变速落球法研究拟合小球下落位 移与对应时间得到黏滞系数的实验方法. 实验结果表明, 新方法提高了实验的稳定性和拟合的准确度     

对FD-NST-I型液体表面张力系数测量仪的改进

根据吊环法测量液体表面张力系数实验原理,针对现有的FD-NST-1型液体表面张力系数测量仪的不足进行改进.另外在仪器上增加样品加热装置,可以对不同温度下的液体表面张力系数进行测量.通过实验对比得出:改进后的实验装置操作方便、实验误差小,重复性好.     

毛细管法测量液体黏度实验再设计

设计了简单的毛细管法测量液体黏度的实验装置,通过测量液面高度与时间的变化,拟合实验数据得到液体的黏度,省去了传统的恒压液槽的设计.通过毛细管外加恒温管的方法,可较准确地测量不同温度下液体黏度的变化.通过实验给出泊肃叶公式中液体流速与毛细管长度、内径以及两端压强差的关系.     

小球垂直速度对测量透明液体黏度影响的研究

在匀速落球法测液体黏度的实验中,研究小球以较大的垂直速度进入待测液体时对测定透明液体的黏滞系数的影响。     

电热法液体汽化热实验仪的研制

对电热法液体汽化热实验进行了研究,设计了新的实验装置.将盛液体的容器置于保温杯中,保温杯放置在电子天平上,液体由电加热器加热,液体蒸气由出气口排出,排出的液体蒸气的质量可由电子天平实时测量.装置改进后,测量更简单方便,结果更准确.     

物理学家江仁寿对金属液体黏滞性和表面张力的贡献

采用文献分析法,研究物理学家江仁寿在金属液体黏滞性和表面张力方面做出的贡献.结论认为:江仁寿从19世纪30年代开始致力于液体黏滞性的研究,改进并发展了亥姆霍兹设计的双线悬挂旋转球法,利用改进的惯性棒双线悬挂球实验装置,测定了水的黏度、液态碱金属钠、钾的黏度以及钠钾合金的黏度,测得的精确数据得到国际公认并被长期沿用.江仁寿后期将研究范围拓展到液态金属表面张力方面,为中国近代流体物理学的发展做出了重要的贡献.     

基于线性霍尔传感器的液体黏度测量实验仪

利用线性霍尔传感器改进传统落球法测量仪器,可以测量非透明液体的黏度.用磁性球替换钢球,采用4个霍尔传感器HG-302C输出受磁性小球下落所引起的霍尔信号,STM32F103ZET6微控制器实现信号的采集、时间计时和数据上传,LabVIEW程序实现信号的显示与数据的接收保存,Matlab拟合数据得到小球的终极速度.经实验测试,蓖麻油的黏度测量偏差为3.3%.     

基于全反射的透明液体浓度测量装置设计

结合光学原理,利用全反射,设计测量透明液体浓度的实验装置.由亚克力板容器盛装待测液体,研究激光在液体中发生全反射时的光路参数,通过测量两个长度尺寸,计算得到透明液体的折射率,基于透明液体折射率与浓度之间的线性关系,进而得到其浓度.蔗糖溶液和NaCl溶液的测量数据结果表明,折射率的相对误差在0.4%以内,浓度的绝对误差在0.7%以内.该实验装置具有结构简单、操作简便、测量精度高、成本低廉、现象明显等优点.     

一种测量透明液体浓度的实验装置

针对现有测量液体浓度装置结构复杂，成本高，使用不便，不便于学校和一些小型研究机构使用的不足，利用光栅衍射法设计了一种测量透明液体浓度的装置。装置根据折射率和放入待测液体前后的光栅衍射角的关系进行液体折射率的测量，通过实验探究出液体折射率和液体浓度的关系，这样在测得未知透明液体折射率后就可通过换算得到其浓度。     

基于金刚石对顶砧的液体高压黏度测量北大核心CSCD

研制了一种基于金刚石对顶砧的液体高压黏度测量装置。该装置由金刚石对顶砧、显微镜和CCD探测器构成,利用红宝石荧光标定压力,通过落球法可简单方便地实现不同压力下液体黏度的测量。利用该装置,测量了高压下丙三醇的黏度,测量结果与已发表的实验数据吻合得很好,验证了测量装置的可靠性。     

基于金刚石对顶砧的液体高压黏度测量

研制了一种基于金刚石对顶砧的液体高压黏度测量装置。该装置由金刚石对顶砧、显微镜和CCD探测器构成,利用红宝石荧光标定压力,通过落球法可简单方便地实现不同压力下液体黏度的测量。利用该装置,测量了高压下丙三醇的黏度,测量结果与已发表的实验数据吻合得很好,验证了测量装置的可靠性。     

10-6-10-4m2/s黏度液体中靶受力学作用的测试与分析

通过自行研制的光纤传感器对不同黏度液体中材料靶后的力学作用进行研究,获得了液体黏度变化对等离子体烧蚀力、射流冲击力及空泡生存周期的影响. 实验结果表明:液体黏度相同时,靶材所受冲击力幅值随作用激光能量的增加单调上升;液体黏度增加时,靶材所受的冲击力减小,靶材的空化空蚀程度亦减小;受液体黏度增大的影响,空泡膨胀或收缩过程减缓,相应的生存周期也增大. 此外,对空泡溃灭周期公式进行修正,结果表明修正后的理论估算值与实验值的一致性较好.     

基于图像识别的单摆法测量液体黏度

对单摆法测液体黏度装置进行改进,利用图像传感器捕捉液体中摆球的运动轨迹,再采用图象分析软件Track提取其位置坐标,利用双平方权重法排除异常点,基于液体中小球运动学方程的动力学模型,对考虑了液体阻力的单摆运动方程进行求解,通过双平方权重的最小二乘法对动力学方程进行拟合,得到稳定的方程解,求出待测液体的黏度.     

“旋转的液体”实验再改进

针对教材中“旋转的液体”实验装置的不足,从实验器材的选取、实验装置的调整、实验操作安全环保等方面进行了改进.改进后的实验取材方便、操作安全、现象明显,也符合节能和环保的要求.     

10－6—10－4m2/s黏度液体中靶受力学作用的测试与分析

通过自行研制的光纤传感器对不同黏度液体中材料靶后的力学作用进行研究，获得了液体黏度变化对等离子体烧蚀力、射流冲击力及空泡生存周期的影响. 实验结果表明：液体黏度相同时，靶材所受冲击力幅值随作用激光能量的增加单调上升；液体黏度增加时，靶材所受的冲击力减小，靶材的空化空蚀程度亦减小；受液体黏度增大的影响，空泡膨胀或收缩过程减缓，相应的生存周期也增大. 此外，对空泡溃灭周期公式进行修正, 结果表明修正后的理论估算值与实验值的一致性较好.     

搭建激光网面改进液体黏度测量实验

落球法测定液体黏度实验中,由于实验钢珠直径较小,光电计时采用的激光光束较细,钢珠下落过程中难以通过激光光束触发计时而导致实验成功率低.为解决此问题,将盛液体的圆柱形容器改成方形容器,在方形容器的对面分别装有小平面镜,利用反射原理,激光光束在2面平面镜之间来回反射组成激光网平面,从而确保在沿方形容器中心轴附近下落的钢珠能触发计时.实验结果表明,改进后的实验装置降低了实验仪器的调节难度,提高了实验的成功率,并保证了实验结果的准确性.     

液体表面张力系数实验装置的改进

对现有吊环法液体表面张力系数测量仪的水平调节装置、吊环升降装置存在的不足进行了改进,在原有仪器上增加了液体加热装置,以便对不同温度下的液体表面张力系数进行测量,实验说明新的实验装置更加科学合理.通过实验对比得出:新的实验装置操作方便、实验误差小、重复性好,有推广价值.     

落球法测液体黏度的改进

对落球法测量液体黏度实验进行改进,充分利用物理天平称量精度较高的特性,采用称量及求比值的方法求出小球在液体中受力的大小.该方法避免了一些计算误差和测量误差,可提高测量精度.     

部分填充水平旋转圆柱筒内涂层流动的实验研究

通过改变液体的动力黏度、填充体积分数(液体体积与圆柱筒容积之比)、圆柱筒转速等实验参数,对部分填充了粘性液体的圆柱筒在绕其水平对称轴旋转时,圆柱筒内液体自由表面出现的各种现象进行了实验探究和初步定性解释.并作出了当固定液体黏度时转速与填充体积分数的实验相图和固定填充体积分数时转速与黏度的实验相图.