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.     

液体表面张力系数测量的分析

针对学生在利用FD-NST-I型液体表面张力系数测定仪测量液体表面张力系数时,对何时读取数字电压表的示数存在争议,通过对吊环离开液面后液膜拉脱过程的5个阶段的受力分析、液膜拉脱过程的数学讨论以及微观解释三个方面对该实验数据的最佳读取时刻进行分析讨论以及对实验数据的对比分析,得出在测量时应该读取的是数字电压表在吊环拉脱液膜过程中的最大值。     

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%.     

拉脱法测量液体表面张力系数的改进

通过改进原有的实验仪器,设计一个拉脱法测量液体表面张力系数的新实验.从金属环片受力分析开始,推导测量液体表面张力系数的计算新公式,纠正了一直以来不计液膜重力的过于粗略的计算方法.实践证明该实验测量方法操作方便,测量过程稳定,重复性强,数据精度高.并对新的实验结果进行准确分析,澄清了有关文献中错误的概念.     

拉脱法测量液体表面张力系数α实验误差分析

在液膜拉脱过程中,对吊环的受力以及受力的变化情况进行分析,以便正确测量求得液体表面张力,减少α的实验测量误差。     

拉脱法测液体表面张力系数实验的分析和讨论

拉脱法测液体表面张力系数实验的分析和讨论尹新国（安徽淮北煤炭师范学院物理系２３５０００）拉脱法测液体表面张力系数实验的原理及其现象在一些文献中已有阐述［１，２］，但仍有一些问题值得进一步研讨，譬如：水膜厚度问题、水膜高度间题等．本文从新的角度出发对这...     

拉脱法测量液体表面张力系数的误差分析

拉脱法测量液体表面张力系数的实验过程中,实验条件影响实验结果的因素繁杂,本文通过理论分析的方法,总结归纳分析了四种对实验影响显著的因素,分别是温度测量偏差导致表面张力系数误差;砝码生锈或磨损造成K值不准确导致表面张力系数误差;圆环沾水造成△U变化导致表面张力系数误差和圆环内外径测量失误导致表面张力系数误差。分析结果表明,实验测得的表面张力系数会随着温度的升高而逐渐降低,且其测量误差将随着生锈砝码数量、圆环上附着水滴质量及内外径测量误差的增加而加剧。该研究结果可为大学物理教学实验教学过程中减小拉脱法测量液体表面张力系数测量误差起到一定指导意义。     

有关液体表面张力系数测定实验中的现象研究

针对学生在测量液体表面张力系数的实验过程中常见的问题和现象进行了分析讨论。对拉脱时何时正确读取电压表示数的问题,通过理论分析和实验数据,得出了测量时应该读取液膜被拉断前电压表示数最大值和拉断后瞬间电压数值。     

测量液体表面张力系数实验中液膜断裂点问题的讨论

液膜拉起过程中,选择采用力敏传感器的电压最大值还是断裂时的电压瞬间值来测定液体表面张力系数一直被讨论.本文设计了测定张力系数实验,发现采用电压瞬间值测定时,必须考虑断裂点处液膜直径的减小量;而采用电压最大值测定时,液膜的自身重力对表面张力系数影响非常大,计算公式需修正.通过对实验数据、受力分析及断裂点问题的讨论,得出采...     

不同直径金属丝框对测定液体表面张力系数的影响

用拉脱法测定液体表面张力系数的实验中,实验室只提供唯一直径的金属丝框,且将液膜看成一规则长方体进行数据处理,在此我们进行了修正并用不同直径的金属丝框测定纯净水的表面张力系数,以期给出适合于普通物理实验室使用的金属丝框直径的合理性建议。     

液体表面张力系数测试仪的研制

介绍一种测定液体表面张力的自制简易装置,可以测量不同物质、不同浓度液体的表面张力系数。仪器制作取材方便,安装调试简单,尤其是改进了常规液膜"拉脱"方法(焦利秤、扭秤和螺旋升降台),使得自组表面张力系数测试仪精度高,稳定性好。     

不同泥沙含量河水的表面张力系数测定

表面张力系数的测量方法有很多，其中拉脱法是简单有效的一种，本实验基于拉脱法通过改变河水泥沙含量、温度进行表面张力系数测量，以探究泥沙含量、温度的变化是否会对液体表面张力系数的测量值造成影响，并对比分析在澄清和悬浊状态下河水表面张力系数的变化情况。通过对实验结果分析可知，液体表面张力测量值与泥沙含量、温度变化有关，河水在悬浊状态下的表面张力系数整体上大于澄清状态下的表面张力系数。     

拉脱法测表面张力系数测量值不稳定的原因分析与验证

拉脱法测量液体表面张力系数实验中,采用薄壁(0.6 mm)吊环和标准(1.0 mm)吊环,测量值相对稳定;但对于较厚壁(1.5,2.0,2.5 mm)吊环,每次测量值差别很大.通过手机拍摄视频,对不同时刻的液膜形状进行理论和实验分析,发现测量值不稳定的主要原因是颈缩突变,即拉伸过程中,液膜收缩从吊环外壁突变到内壁的程度不同,导致后续液膜断裂点的位置相差非常大,造成测量值的起伏不定.因此需将吊环平均直径替换为断裂时的液膜直径,对测量值进行修正.结果表明：修正后的表面张力系数与理论值的误差减小到了4.0%以内,验证了理论分析的正确性.     

测量液体表面张力系数两种方法的比较

拉脱法和拉平平板法都是通过扭秤(或焦利氏秤)进行测量液体表面张力系数的。过去我们也用拉脱法,发现问题较多,误差大。近年来改为拉平平板法,克服了拉脱法存在的问题,减少了误差,取得了较好的效果。下面对两种方法进行分析和比较。拉脱法是先将洁净的门形金属丝框悬挂在扭秤上,将丝框浸入液体后,转动角游标缓慢上提,丝框上挂有一层液膜,液膜上提过程,由图1表示。图1(a)中φ角表示液体表面张力方向与竖直方向的夹角,向上拉力小于表面张力。当拉力继续增加到某一确定值时,可使φ=0,液体表面张力方向垂直向下,这时丝框静止,作用在其上的合力为零,即向上的拉力F与向下的液体表面张力     

对“表面张力系数的测定—焦利秤使用方法的改进”的商榷

本刊1988年4期刊登的“表面张力系数的测定——焦利秤使用方法的改进”一文,(下称“改进实验”)提出把一般教材中的双手操作法改为“两步分别操作”,提高了实验的精密度。但是,我们认为:本改进却造成了拉膜时将液膜拉脱与拉破相混淆的错误,致使实验的准确度不高,同时造成不同学生的实验数据相差较大的现象。一、对拉脱与拉破的分析事实上,在拉膜过程中液膜的变化为下面三个阶段,如图1所示,从开始拉膜到达(b)状态前,液膜形状如(a)情形,     

磁性液体磁表面张力测试及其液膜拉脱过程受力分析

使用拉脱法测量了磁性液体的磁表面张力,根据计算机实时采集电压随时间的变化数据得到U-t曲线,进而将液膜拉脱过程分为6个阶段,分别研究了每个阶段的电压变化原因.无外加磁场作用时2F号磁性液体存在一电压变化较平缓的阶段,而白油和1F磁性液体并未出现此现象,这主要是因为白油和1F磁性液体表面张力较大,2F号磁性液体的表面张力较小造成.有外加磁场作用时,磁性液体的磁表面张力增加,主要是由于外加磁场增强了磁性颗粒之间的相互作用.     

一种测量液膜高度的方法

给出一种测量液膜高度的新方法,利用此方法测定液体表面张力系数时发现,计算液膜重量时,液膜厚度不能用金属丝直径代替,否则液体表面张力系数会出现负值。     

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.     

拉脱速度对测量水表面张力系数影响的研究

本文研究了拉脱速度对测量水表面张力系数精度的影响。实验结果表明：拉脱速度越大，实验测得水的表面张力系数越小，实验误差越大；而相对缓慢的拉脱速度，有利于提高实验的测量精度。同时在理论上，采用COMSOL模拟的方式对水膜拉脱前后的形态进行了详细分析。并讨论了不同拉脱速度与水膜形态变化的关联，从而对实验结果作出了合理的解释。本文为精确测量水的表面张力系数，提供了拉脱速度对其影响的实验依据。     

拉脱法测液体表面张力系数实验探讨

从利用拉脱法进行液体表面张力系数测量时误差过大入手,比较了该方法与其他方法相比存在的优劣,具体介绍了拉脱法的原理,分析了弹簧和金属丝的状态对实验结果的影响,以及拉膜过程快结束时,刻线移动的异常现象.