基于PASCO物理实验平台的液体表面张力系数测量

现有的拉脱法测量液体表面张力系数的实验中存在人为选取液膜拉断点等影响测量结果的弊端.本文利用PASCO实验平台搭建了一套能够实现高频率拉力测量及采集的实验装置.利用该实验装置,首先系统地测量了金属环所受拉力,然后分析了金属环出水过程中界面张力、浮力的变化,再现了这一过程的物理图像.对测量得到的数据进行拟合,得到了水在空气中的表面张力系数值为0.0705 N/m,与表面张力系数标准值相差2.7%.     

一种测量液体表面张力系数的新方法

利用表面张力、浮力和重力相互平衡的简单概念,设计了一套新的液体表面张力系数测量装置。实验结果表明,使用该装置测量去离子水和自来水的表面张力系数,其结果与标准值符合得很好,与基于拉力传感器的拉脱法相比,测量精度有较大的提高。该装置具有简易、精度高、便宜等优点,能够为测量液体表面张力系数提供一种新的方法。     

基于LabVIEW的液体表面张力系数测定

设计了基于LabVIEW数据采集的液体表面张力系数测定系统.采用力敏传感器测量拉力,由单片机系统结合LabVIEW程序实现了数据的自动采集,并实时显示拉力曲线.纯净水的表面张力系数测试结果表明该系统准确性高且重复性好.     

基于NI myDAQ数据采集器的表面张力系数测量系统

基于NI myDAQ数据采集器、应变式力传感器和位移传感器,用LabVIEW设计和制作了拉脱法测液体表面张力系数的实验系统,该系统可完整定量地记录液面拉破前后液面高度和液体表面张力的变化过程,液面高度测量精度达到0.01mm,表面张力测量精度达到10-5 N.用该系统测量了水、乙醇及其混合液体的表面张力系数,发现随着乙醇体积分数的增加,表面张力系数呈非线性递减,且液膜可拉伸长度也非线性减小.     

极大值法测量表面张力系数

测量金属薄片从液体中拉出过程中液膜高度和拉力的关系,分析其产生的原因,给出液体表面张力系数的准确测量方案.     

利用拟合软件分析液体表面张力系数与浓度、温度的关系

利用硅压阻力敏传感器测量不同温度下液体表面张力系数,不同Nacl浓度下液体表面张力系数。分别利用SPSS和MATLAB拟合软件进行数值分析和模拟,发现液体表面张力系数与温度呈线性关系,而与浓度呈三次方关系。并给出了液体表面张力系数随温度和浓度变化的拟合曲线及近似表达式,与理论值符合较好。     

液体表面张力系数测定实验设计与制作

用NI myDAQ和微型计算机等开发制作了基于LabVIEW数据处理的自动测量液体表面张力系数实验仪。将传统手动测量读数据计算液体表面张力系数和用现代数据采集器传感器结合,计算机自动测量液体表面张力系数两种方法结合分别对纯水、不同浓度酒精进行数据测量,计算液体表面张力系数并且作曲线图。让学生掌握传统和现代测量方法、拓宽学生知识视野、培养学生用多种方法解决问题以及创新思维能力。     

最大气泡压力法测液体表面张力系数的改进

对最大气泡压力法测定液体表面张力系数的实验原理、方法及仪器进行了研究,提出用螺旋活塞定量加压控制气泡的生成速度;用扩散硅气体压力传感器测量压强,测得值数字显示;用双毛细管制作实验探头,消除了毛细管插入液体一定深度产生的静压强及待测液体密度等对计算液体表面张力系数的影响,提高了液体表面张力系数的测量速度和精度.     

拉脱法测量纯水表面张力系数实验的研究

从实验和理论上对拉脱法测量表面张力系数的实验进行了研究.用微力传感器代替约利弹簧,并在此基础上改进了实验仪器.研究分析了使用约利弹簧和传感器测量表面张力系数实验的实验原理,指出了它们的区别,并给出了利用传感器测量表面张力系数实验的理论计算公式.改进后的实验降低了拉脱法测量表面张力系数实验的技术难度,提高了测量表面张力系数的精确度.     

基于逐差法推算液体表面张力系数的不确定度

用力敏传感器测量液体表面张力系数,采用逐差法处理数据,根据“测量不确定度”理论推算液体表面张力系数不确定度的传递公式,并运用于数据处理中。     

酒精杂质对水的表面张力系数的影响

利用毛细管测量液体的表面张力系数α是一个重要的物理实验,它是根据毛细现象,利用公式α=ρghR/2来测量的,式中的ρ为被测液体的密度,g为重力加速度,h为液体在毛细管中上升的高度,R为毛细管的半径.此实验经常用水和酒精两种液体来做.在做这个实验的过程中发现水中混入少量的酒精杂质会对水的表面张力系数的测量结果产生很大的影响.为此,笔者专门对酒精杂质的影响进行了研究,介绍于下.     

拉脱法测液体表面张力系数中的动态演化过程

利用自制液体表面张力系数测定仪,在计算机上实时监测了表面张力系数测量中电压随时间的变化曲线,并且把电压变化曲线分为6个阶段进行了详细讨论.利用此仪器精确控制了液面的升降速度和液体的温度,进一步详细研究了液面的升降速度和液体温度对表面张力系数测量结果的影响.     

毛细管探针法测定液体的表面张力系数

在毛细管法测定液体表面张力系数的实验中,利用被测液体导电的性质,在螺旋测微计的测微螺杆上沿轴线方向加装一根金属探针,通过电学方法探测毛细管内液面及容器内液面的位置,实现液体在毛细管内上升高度的测量.利用探针法分别测量了蒸馏水在几个不同温度下的毛细上升高度,利用瑞利公式计算表面张力系数.实验结果表明,探针法测量毛细上升高度的重复性好,所测得蒸馏水的表面张力系数与其公认值的百分误差约小于0.12%.     

光纤Bragg光栅拉力传感器不确定度标定研究

实现光纤Bragg光栅拉力传感器的静态测试和性能分析,设计了一种量程为10kN的拉力传感器标定装置对其进行校准实验。通过对光纤光栅解调仪的中心波长和拉力机产生的拉力值进行最小二乘法拟合,求出静态标定系数,并分析拉力传感器标定装置的不确定度。实验结果表明,光纤传感器的灵敏度为0.161nm/kN,线性度为1.796%FS,二阶拟合曲线的重复性误差为1.337%FS,标定装置的不确定度为0.029kN。     

液体表面张力系数测量装置的改进

对用力敏传感器测量液体表面张力系数仪器进行研究,重新设计了吊环,便于吊环的水平调节,对待侧液体表面均匀下降的方法和实验装置做了重新设计,减小了实验误差,同时增加了待测液体的变温控制,能够精确测量液体表面张力系数与温度的关系,扩充了实验内容.     

新型液体表面张力系数测试仪的研制

研制了新型的液体表面张力系数测试仪,测量了不同流速时液体的表面张力系数。随液体流速增加,液体的表面张力系数先减小,后迅速增加,当液体流速达到3.0ml/s时,液体的表面张力趋于稳定,该值与理论值较接近。     

液体表面张力系数测定仪器的改进

对FD-NST-I型液体表面张力系数测定仪进行了改进,把单金属吊环改为用绝缘体接起的入水通电吊环,把玻璃容器更换为双层变温水池,利用STM32来进行力敏传感器数据的输出和对液体温度的控制,可以有效地减小误差和更好研究温度对此液体表面张力系数的影响.     

磁力平衡悬梁式液体界面张力仪的研制

液体界面张力系数是液体的重要物性参数之一,实现液体界面张力系数的精确测量具有重要的应用价值,所以我们以吊环法为基础开发出一套新型液体界面张力仪,该型仪器借助杠杆原理,利用霍尔式位移传感器以及永磁/电磁复合磁悬浮技术,通过对一个单摆式悬梁悬浮状态的监测和控制,将作用于金属吊环上的拉力适度放大并反映为电磁线圈的工作电流,进而实现液体界面张力的电法精确测量.所设计的仪器结构简单、测量精确、重复性好.     

用力敏传感器测液体表面张力系数的不确定度分析及影响因素分析

介绍了利用DH4607液体表面张力系数测定仪测量液体的表而张力系数的详细过程,讨论了液体表面张力系数测定的数据处理方法,分析了测量过程中的误差来源,给出了直接测量量和间接测量量不确定度的评定方法和计算公式。     

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.