Способ определения устойчивости магнитных жидкостей

 

Изобретение относится к коллоидной химии, а именно к способам определения устойчивости магнитннх жидкостей в неоднородных магнитных полях, и позволяет повысить точность определения устойчивости магнитных жидкостей за счет уменьшения количества измеряемых параметров Способ определения устойчивости магнитных /кидкостей заключается в том, что магнитную жидкость помещают в неоднородное поле с образованием из нее пробки в измерительном канале, а в разделенных пробкой полостях создают перепад давлений и измеряют его величину,. Новым п способе является то, что до создания перепада давлений в одну из полостей вводят дополнительное количество нсследуемоч магнитной жидкости , заполнял пространств о г пробки и за пределы действия магнитного пол , после чего именно в этой поп tin создают повышенное давление, а стойчивость определяют по величине «.большего перепада давлений,, Перрчлд давл. ний доносят до величины выие i лггнче::- кого, затем дяго возможность ему уменьшаться за счет перетекания -части магнитной жидкость в другую полост;, а измеряют установивгшйся перепад давленийо л ил« Ј Г Гъаю

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЩИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУВЛИН (gi)g G 01 N 7/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

А0 изОБРетениям и ОтнРытиям

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4488088/26 (22) 09.08.88 (46) 15.04.91. Бюл. М 14 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро "Полюс" при Ивановском энергетйческом институте им. В.И.Ленина (72) А.М.Земляков и Ю.О.Михалев (53) 535.434(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11- 922586, кл.4 01 N 7/10> 1980. (54) СПОСОБ OIIPЕДЕЛЕНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ

МАГНИТНЫХ ЖИДКОСТЕЙ (57) Изобретение относится к коллоидной химии, а именно к способам определения устойчивости магнитных жидкостей в неоднородных магнитных полях, и позволяет повысить точность определения устойчивости магнитных жидкостей за счет уменьшения количества измеряемых параметров. Способ определения устойчивости магнитных жидко— г

Изобретение относится к коллоидной химии и может быть применено для оценки устойчивости магнитных жидкостей в неоднородных магнитных полях.

Целью изобретения является повышение точности.

На фиг.1 изображено расположение устойчивой магнитной жидкости в измерительном канале; на фиг.2 — расположение магнитожидкостной пробки при давлении на нее исходной магнитной жидкостью; на фиг.3 — критическое положение магнитожидкостной пробки под

„„SU„„1642316 А 1 стей заключается в том, что магнитную жидкость помещают в неоднородное поле с образованием из нее пробки в измерительном канале, а в разделенных пробкой полостях создают перепад давлений и измеряют его величину. Новым в способе является то, что до создания пере»ада давлений в одну из полостей вводят дополнительное количество исследуемоA магнитной жидкости, заполняя »pocrpe»crbî от »робки и за пределы действия магнитного поля, после чего име»»о в этой полссiè с".ë": -— дают повышен»ое давление, а ; cтойчивость опревеляют 10 вел»чи»е наибольшего перепада давле »1й. 11ере,ад давле - д ний цоводят до величины выше !",»тине кого, затем даю:- возможность ему уменьшаться 3 а счет пере re ca»! .я ч асти, магнитной жидкости в другую полость, а измеряют установившийся перепад давлений. 4 ил. действием внешнегс перепада цавлений„ на фиг.4 — уст".новка для определения устойчивости магнитной жидкости.

Проба 1 магнитной жидкости Tio! ещена в изогнутом . участке U-образ."-.ой трубки 2 между магнитными полюсамп > и 4.

При помещении пробы 1 магнитной жидкости в измерительный канап и отсутствии перепада давлений магнитная жидкость занимает положе» е, при котором магнитная энергия на свободных ее поверхностях одинакова (фиг.1).

1642316

Это выполняется, когда напряженность магнитного поля на свободных поверхностях магнитной жидкости одинакова

Н1 =Но, и поэтому справедливо

5Р pО,I (H, Hß) 0З, где (О > — магнитная постоянная;

Х вЂ” намагниченность насыщения

5 магнитной жидкости.

EcJIH для устойчивой магнитной жир, кости с одной из сторон измерительного канала добавить порцию этой же жидкости, то она без перепада давлений переместится и займет симметричное положение относительно магнитных полюсов 3 и 4, при котором магнитная энергия на ее свободных поверхностях одинакова, т.е. произойдет перетекание магнитной жидкости 20 при отсутствии внешнего перепада давлений.

При неустойчивости магнитной жид1 кости в результате перераспределения концентрации частиц диснерсной фазы 25 в слоях жидкости и других изменений магнитожидкостная пробка 1 имеет более высокую намагниченность насыще-! ния I, чем у исходной магниткой жидкости. Б этом случае при дополнитель- 10 ной подаче исходной магнитной жидкости 5 перетекание ее не наблюдается, а магкитожидкостная пробка перемещается (фиг.2) и занимает положение, определяемое из условия

=35 Р = 111, Х (Н, — Н ) - j4 I>(H, -Н )=

О.

Для создания условий, предшествующих перетеканию исходной магнитной жидкости при ее дополнительной по- 40 даче, необходим такой внешний перепад давлений QP ) О, чтобы MaFEIHTOжидкостная пробка переместилась в критическое положение (фиг.3). Дальнейшее незначительное повышение внеш- 45 него перепада давлений приводит к образованию канала в магнитожидкост. ной пробке и перетеканию исходной магнитной жидкости.

Образование канала в слабом месте 50 магнитожидкостной пробки связано с неоднородностью структуры. магнитной жидкости и магнитного поля по сечению измерительного канала.

Если учесть, что Н и Н з намного 55 меньше, чем Н < то

I ! фо (I где р„Н - постоянная прибора.

Намагниченность насыщения магнитной жидкости связана с концентрацией магнитной фазы С соотношением

Х, = Х К, C =ОС,, где Х вЂ” намагниченность насыщения магнитной фазы (для магнетита I = 450)

К вЂ” коэффициент> зависящий от размера частиц магнитной фазы (обычно К вЂ -0,7-0,9); (=1 К вЂ” постоянная для данной маг1 нитной жидкости.

Поэтому об устойчивости магнитной

J жидкости можно судить по изменению ее намагниченности насыщения:

1 (I =Х-I = — ) к при этом достаточно определить один параметр — максимальнь!й удерживаемый перепад давлений Р и по нсму непосредственно судить об устойчивости магнитной жидкости, При устойчивой магнитной жидкости gI = О.

Пример. При определении устойчивости магнитной жидкости, синтезированной на кремкийоргакической жидкости ПЭС-1 с объемной концентрацией магнетита 0,1, пробу 1 в объеме

0 1 см вводили U-образную прозрачную

3 трубку 2 из немагнитного материала с сечением измерительного канала 0,5 >

>!6 мм . Трубку помещали в неоднородное магнитное поле, создаваемое полюсными наконечниками 3 и 4, с максимальной напряженностью 160 кА/и и градиентом напряженности 810 кА/м . П хпюсные наконечники 3,4 со стороны рабочего зазора выполнены по параболам для обеспечения постоянства градиента напряженности магнитного поля. После 24 ч выдержки в трубку с одного конца дополнительно вводили 3 см исходной магнитной жидкости 5, пока часть ее не протекала в другой вертикальный участок трубки. По разнице высот столбиков магнитной жидкости в вертикальных участках .трубки определяли наибольший удерживаемый перепад давлений.

Средний измерительный перепад давлений составил 2700 Па, а размах отдельных значений не превысит 5ь от среднего значения.

В соответствии с действующими HGp мативкыми документами на магнитные жидкости стабильность их во времени оценивается по изменению максимального перепада давлений, который выдер1642316 живает магнитожидкостная пробка в измерительном канале под воздействием неоднородного магнитного поля. По

ТУ 49-2-1-85 для магнитной жидкости максимальное увеличение критического перепада давлений за 48 ч не должно превышать- 35_#_ от перьоначального его значения.

Для приведенных в примере магнитной жидкости и условий критический перепад давлений атмосферного воздуха, выдерживаемый магнитожидкостной пробкой объема 0,1 см без предварительной выдержки ее в магнитном поле, составляет 8900 Па. Определенное по предлагаемому способу приращение наибольшего удерживаемого перепада давлений (2700 11а) за 24 ч составляет около 30% от указанного критического перепада давлений (8900 Па I, На основании этого можно сделать вывод, что испытанная магнитная жидкость не обладает достаточной устойчивостью.в неоднородном магнитном поле.

Предложенный способ позволяет по, высить точность оценки качества магнитных жидкостей, выявить возможные их области применения.

Формула и з о б р е т е н и я

Способ определения устойчивости магнитных жидкостей, включающий поме10 щение пробы исследуемой магнитной жидкости в трубку, выдержку пробы в неоднородном магнитном поле, подачу текучей среды в трубку под возрастающим давлением для создания перепада

15 давлений в полостях трубки, разделенных пробой, измерение перепада давлений, установившегося после перетекания текучей среды через пробу, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности, пробу помещают в U-образную трубку, в качестве текучей среды используют исследуемую магнитную жидкость, а перепад давлений измеряют по разности уровней жидкости -в коленах трубки.

Способ определения устойчивости магнитных жидкостей Способ определения устойчивости магнитных жидкостей Способ определения устойчивости магнитных жидкостей 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к коллоидной химии, а именно к способам оценки устойчивости магнитных коллоидов

Изобретение относится к физике полимеров, а именно к устройствам для измерения констант сорбционного равновесия и коэффициентов диффузии газообразных веществ в полимерные сыпучие или волокнистые материалы Цель изобретения - повышение достоверности и точности результатов измерений и расширение информативных возмоЯГ7Л костей за счет измерения вклада диффузии в несорбировапной фазе , Колонку 1 заполняют исследуемым материалом и при открытых кранах 4, 5 и 10 и закрытом кране 6 производят предварительную откачку всей установки форвакуумными насосами 9 и 13, остаточное давление не более 5-10 торр

Изобретение относится к стендам для испытания фильтрующих элементов

Изобретение относится к ферментационной технике ,в частности, к устройствам для определения содержания растворенных газов в жидкости непосредственно в технологических аппаратах

Изобретение относится к устройствам для контроля пористых сред и может быть использовано при диагностировании фильтроэлементов в авиационной и других отраслях промышленности

Изобретение относится к области физики твердого тела, может быть использовано для определения газопроницаемости широкого класса твердых материалов и позволяет повысить точность и чувствительность определения, Устройство содержит корпус (К) 1, сетку 2 для закрепления образца 3, разделяющую корпус 1 на рабочую камеру (РК) 4 и камеру 5 высокого давления , К камерам 4 и 5 подключены независимые системы 6 и 7 вакуумной откачки соответственно, средства 8 измерения давления в РК 4 и система 9 напуска газа в камеру 5 и измерения давления

Изобретение относится к средствам влагометрии, может быть использовано л.чя контроля влажности почвы и ее регулирования в устройствах управления ме.чиоративными средствами и позволяет повысить надежность

Изобретение относится к технике измерения содержания газов, растворенных в исследуемой жидкости, может быть использовано в микробиологической, медицинской и пищевой промышленности и позволяет повысить точность измерения

Изобретение относится к экспериментальной гидрофизике дисперсных и пористых материалов, может быть использовано в сельском хозяйстве и строительстве и позволяет упростить конструкцию устройства для измерения капиллярного давления жидкости

Изобретение относится к материаловедению изделий легкой промышленности, в частности к методам изучения структуры и свойств материалов

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к устройствам для контроля скважности силосной массы в процессе ее уплотнения в горизонтальных силосных хранилищах

Изобретение относится к материаловедению изделий легкой промышленности, в частности к методам изучения структуры и свойств материалов

Изобретение относится к способам приготовления парогазовых смесей веществ в массовых единицах концентрации и может использоваться для метрологического обеспечения (аттестации, поверки и градуировки) газоанализаторов

Изобретение относится к устройствам для испытания текстильных фильтровальных материалов на вымываемость волокон

Изобретение относится к коллоидной химии и позволяет расширить функциональные возможности за счет определения агрегативной устойчивости наряду с кинетической
Наверх