基于对轴对称液桥边缘轮廓拟合的液体表面张力系数测量研究

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英文篇名：Liquid surface tension coefficient measurement based on the profile fitting of axisymmetric liquid bridge 作者：刘逸飞 ; 王槿 ; 李文华 ; 惠王伟 ; 文小青 ; 张春玲 英文作者：LIU Yi-fei;WANG Jin;LI Wen-hua;HUI Wang-wei;WEN Xiao-qing;ZHANG Chun-ling;School of Physics,Nankai University; 关键词：Yang-Laplace公式 ; 液桥 ; 边缘提取 ; 表面张力系数 英文关键词：Yang-Laplace equation;;liquid bridge;;profile fitting;;surface tension coefficient 中文刊名：DXWL 英文刊名：College Physics 机构：南开大学物理学院; 出版日期：2019-03-15 出版单位：大学物理 年：2019 期：v.38 基金：教育部基础学科拔尖学生培养试验计划基金;; 国家基础科学人才培养基金项目(J1210027);; 南开大学物理基地能力提高项目(J1103208)资助 语种：中文; 页：DXWL201903014 页数：4 CN：03 ISSN：11-1910/O4 分类号：56-58+71

摘要

基于Yang-Laplace公式与液桥平均曲率的关系,研究两平行板间液桥的形貌与表面张力系数的关系,探索出通过对液桥边缘进行轮廓拟合来测量液桥液体的表面张力系数的方法.搭建了一套可以拍摄液桥的边缘放大图的实验平台,利用sobel算子提取边缘信息的Matlab算法,对液桥轮廓进行边缘提取,进而拟合得到液体表面张力系数,计算结果显示表面张力系数的相对误差在5%以内.
        Based on Yang-Laplace formula and mean curvature, the relationship between the surface appearance and surface tension of two parallel plates is studied, and the method of measuring the surface tension of the liquid bridge by fitting profile of the liquid bridge is explored. A set of experimental platform for measuring the surface tension coefficient by photographing the enlarged image of the liquid bridge and performing edge detection is developed. The sobel operator is used to extract the edge information on the MATLAB platform, and the liquid bridge profile is fitted to obtain the surface tension coefficient of liquid. Relative error is controlled within 5%.

引文

[1] 安郁宽,徐艳岩,王云创,等.毛细管探针法测定液体表面张力系数的进一步研究[J].大学物理,2010,29(12):31-33.
    [2] 张春玲,刘冠男,钱钧,等.拉脱法测液体表面张力系数实验探讨[J].大学物理,2016,35(1):31-34.
    [3] 刘慎秋.用拉普拉斯公式测液体表面张力系数[J].物理实验,1999(1):12-14.
    [4] 艾芳洋,毕胜山,吴江涛.全轮廓拟合悬滴法表面张力实验系统[J].物理实验,2015(5):1-6.
    [5] 宁乔,朱志强,吕旭涛,等.图像法求液滴表面张力和接触角[J].空间科学学报,2008,28(1):74-79.
    [6] 陈维桓.微分几何初步[M].北京大学出版社,2004.
    [7] Lemmon E W,Huber M L,McLinden M O.REFPROP 9.0[CP].Boulder,Colorado:NIST,2010.