基于NI myDAQ数据采集器的表面张力系数测量系统

崔新图，沈　韩，方奕忠，王　钢，廖德驹，冯饶慧

(中山大学 物理科学与工程技术学院，广东 广州 510275)

基于NI myDAQ数据采集器的表面张力系数测量系统

崔新图，沈韩，方奕忠，王钢，廖德驹，冯饶慧

(中山大学 物理科学与工程技术学院，广东 广州 510275)

摘要：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0.01 mm，表面张力测量精度达到10-5N. 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.

关键词：NI myDAQ；表面张力系数；应变式拉力传感器；液位传感器；LabVIEW

1引言

液体表面张力系数测量是大学物理实验教学的一个重要的实验题目[1-2]. 测量液体表面张力系数的实验方法有许多种，例如采用约利弹簧秤和拉力传感器的拉脱法[3]、最大气泡法[4]、毛细管法[5]、表面波激光干涉法[6]等. 目前国内大学物理实验教学中大多采用基于拉力传感器的拉脱法，其他方法由于设备比较复杂昂贵，或者测量精度不高而较少采用. 用拉脱法进行测量时需要在液面下降的过程中人工关注约利弹簧秤的伸长量或数字毫伏表的读数，并记录液面拉破瞬间的数值，操作难度较大，测量周期长，人为读数误差较大，难以记录液面拉伸过程中拉力的……