高速相机及智能手机在液体黏滞系数测量上的应用

周 宇,李 绒,罗仕娇,林漫迪

(六盘水师范学院 物理与电气工程学院，贵州 六盘水 553004)

各种实际液体具有不同程度的黏滞性，当液体流动时，平行于流动方向的各层流体速度都不相同，即存在着相对滑动，于是在各层之间就有摩擦力产生，这一摩擦力称为黏滞力，它的方向平行于接触面，其大小与速度梯度及接触面积成正比，比例系数称为黏度，它是表征液体黏滞性强弱的重要参数。在工业生产和科学研究中(如流体的传输、液压传动、机器润滑、船舶制造、化学原料及医学等方面)常常需要知道液体的黏滞系数，液体的黏滞性的测量是非常重要的[1,2]。

测定液体黏滞系数有多种方法，主要包括落球法(也称斯托克斯Stokes法)、毛细管法、转筒法以及泊肃叶公式法等[3-8]，其中落球法是最常用的方法，也是最基本的一种方法，适用于测量黏度较高的透明或半透明的液体，比如：蓖麻油、变压器油、甘油等。落球法物理现象明显，概念清晰，原理易于说明，实验操作简单，训练内容较多，是高校理工类专业学生的基础物理实验项目。

目前最常用的落球法测液体黏滞系数装置是通过激光发射探头测量小球匀速下落过程中的速度，进而计算黏滞系数[9,10]。然而，实际操作过程中，激光器的调节往往很困难，而且容易出现小球下落过程中难以穿过激光的现象，导致实验成功率低。此外，多次实验后，待测液体内产生的絮状物使激光发生散射，致使激光接收端信号接收失败。……