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

doi:10.16854 /j.cnki.1000-0712.180330

大学物理 ›› 2019, Vol. 38 ›› Issue (3): 54-.doi: 10.16854 /j.cnki.1000-0712.180330

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

刘逸飞，王槿，李文华，惠王伟，文小青，张春玲

南开大学物理学院，天津300071

收稿日期:2018-05-30 修回日期:2018-09-19 出版日期:2019-03-20 发布日期:2019-04-26
通讯作者: 王槿，E-mail: wangjin8208@ nankai.edu.cn
作者简介:刘逸飞( 1998—) ，河北邯郸人，南开大学物理学专业2016 级本科生.
基金资助:
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

Liquid surface tension coefficient measurement based on the profile fitting of axisymmetric liquid bridge

LIU Yi-fei，WANG Jin，LI Wen-hua，HUI Wang-wei，WEN Xiao-qing，ZHANG Chun-ling

School of Physics，Nankai University，Tianjin 300071，China

Received:2018-05-30 Revised:2018-09-19 Online:2019-03-20 Published:2019-04-26

摘要/Abstract

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.

关键词: Yang-Laplace 公式, 液桥, 边缘提取, 表面张力系数

Abstract: 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%.

Key words: Yang-Laplace equation, liquid bridge, profile fitting, surface tension coefficient

刘逸飞, 王槿, 李文华, 惠王伟, 文小青, 张春玲. 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[J]. 大学物理, 2019, 38(3): 54-.

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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

Liquid surface tension coefficient measurement based on the profile fitting of axisymmetric liquid bridge

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