RU2098807C1 - Method determining magnetic susceptibility of magnetic fluid (versions) - Google Patents

Method determining magnetic susceptibility of magnetic fluid (versions) Download PDF

Info

Publication number
RU2098807C1
RU2098807C1 RU94045239A RU94045239A RU2098807C1 RU 2098807 C1 RU2098807 C1 RU 2098807C1 RU 94045239 A RU94045239 A RU 94045239A RU 94045239 A RU94045239 A RU 94045239A RU 2098807 C1 RU2098807 C1 RU 2098807C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
magnetic
fluid
susceptibility
magnetic field
field
Prior art date
Application number
RU94045239A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU94045239A (en
Inventor
В.М. Коровин
А.А. Кубасов
Original Assignee
Научно-исследовательский институт механики МГУ им.М.В.Ломоносова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Научно-исследовательский институт механики МГУ им.М.В.Ломоносова filed Critical Научно-исследовательский институт механики МГУ им.М.В.Ломоносова
Priority to RU94045239A priority Critical patent/RU2098807C1/en
Publication of RU94045239A publication Critical patent/RU94045239A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2098807C1 publication Critical patent/RU2098807C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)

Abstract

FIELD: instrumentation for chemical industry. SUBSTANCE: method determining magnetic susceptibility of magnetic fluid consists in application of magnetic field on magnetic fluid, in exciting of surface wave, in measurement of wave length and calculation of magnetic susceptibility by formulas obtained as result of analysis of process of propagation of wave over surface of magnetic fluid located in magnetic field. For application of magnetic field in parallel to free surface of fluid magnetic susceptibility is computed by formula given in description of invention. EFFECT: improved authenticity of method. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может найти применение в химической промышленности. The invention relates to instrumentation and may find application in the chemical industry.

Известные способы определения магнитных характеристик веществ (магнитной проницаемости и магнитной восприимчивости) можно разделить на две группы. К первой относятся методы измерений в постоянном магнитном поле, ко второй в переменном (или импульсном) поле. К первой группе относятся, например, метод Сексмита [1, с. 78] и метод Гуи [1, с. 91] в которых измеряется магнитная сила, действующая на намагниченное тело, и вибрационный метод [1, с. 70] в котором измеряется ЭДС, индуцируемая колеблющимся в катушке намагниченным телом. Ко второй группе относятся индукционный [1, с. 105] и резонансный [1, с. 182] методы, в которых измеряется индуктивность катушки с сердечником из исследуемого вещества. Known methods for determining the magnetic characteristics of substances (magnetic permeability and magnetic susceptibility) can be divided into two groups. The first includes measurement methods in a constant magnetic field, and the second in an alternating (or pulsed) field. The first group includes, for example, the Sexmith method [1, p. 78] and the Gouy method [1, p. 91] in which the magnetic force acting on a magnetized body and the vibration method are measured [1, p. 70] in which the EMF is induced by a magnetized body oscillating in a coil. The second group includes induction [1, p. 105] and resonance [1, p. 182] methods in which the inductance of a coil with a core from an analyte is measured.

На практике при измерении магнитной восприимчивости в магнитное поле помещают некоторый образец исследуемого вещества конечного объема. В этом случае к внешнему полю добавляется магнитное поле, обусловленное наведенными на поверхности образца магнитными зарядами. Это поле называют размагничивающим полем. Для тел достаточно простой формы (шар, длинный цилиндр, эллипсоид) оно пропорционально величине намагниченности данного образца с коэффициентом N, называемым размагничивающим фактором и зависящим от формы образца. В общем случае (для тела произвольной формы) такой связи нет. Ввиду этого форма образца оказывает существенное влияние на результаты измерения. In practice, when measuring the magnetic susceptibility, a sample of the test substance of a finite volume is placed in a magnetic field. In this case, a magnetic field is added to the external field due to magnetic charges induced on the surface of the sample. This field is called the demagnetizing field. For bodies of a rather simple shape (ball, long cylinder, ellipsoid), it is proportional to the magnetization of a given sample with a coefficient N, called the demagnetizing factor, which depends on the shape of the sample. In the general case (for a body of arbitrary shape) there is no such connection. In view of this, the shape of the sample has a significant effect on the measurement results.

Напомним, что в феррогидродинамике [2, 3] в числе определяющих параметров фигурируют основные понятия ферромагнетизма, а именно: вектор напряженности магнитного поля

Figure 00000004
и вектор индукции B. Эти величины связаны между собой через намагниченность среды
Figure 00000005

Figure 00000006

где
μo= 4π•10-7 Гн/м магнитная постоянная, χ магнитная восприимчивость. С учетом второго выражения (1) имеем
Figure 00000007

где
μ абсолютная магнитная проницаемость, mr относительная магнитная проницаемость.Recall that in ferrohydrodynamics [2, 3], among the determining parameters, the basic concepts of ferromagnetism appear, namely: the magnetic field vector
Figure 00000004
and induction vector B. These quantities are interconnected through the magnetization of the medium
Figure 00000005

Figure 00000006

Where
μ o = 4π • 10 -7 GN / m magnetic constant, χ magnetic susceptibility. Taking into account the second expression (1), we have
Figure 00000007

Where
μ absolute magnetic permeability, m r relative magnetic permeability.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ определения магнитной восприимчивости с помощью поднятия жидкостей [1, стр. 102] заключающийся в наложении магнитного поля на исследуемую жидкость и измерении изменения высоты мениска. Схематическое устройство прибора, основанного на этом принципе, представлено на фиг. 1 [1, стр. 103, рис. 44] Исследуемая жидкость 1 наливается в сосуд 2, состоящий из капиллярной трубки и баллона большого сечения. Капиллярная трубка помещается между полюсами электромагнита 3. При включении поля мениск в капиллярной трубке поднимается или опускается в зависимости оттого, какая налита жидкость парамагнитная или диамагнитная. Восприимчивость исследуемой жидкости определяется из соотношения [1, стр. 102, формула (7.30)] 7.30)]

Figure 00000008

где
Δh изменение высоты мениска;
g ускорение силы тяжести, ρ1 и ρ2 соответственно плотности жидкости и газа над мениском;
χ1 восприимчивость исследуемой жидкости;
χ2 восприимчивость газа;
H напряженность магнитного поля.The closest in technical essence and the achieved result is a method for determining the magnetic susceptibility by raising liquids [1, p. 102], which consists in applying a magnetic field to the studied liquid and measuring the change in the meniscus height. A schematic diagram of an apparatus based on this principle is shown in FIG. 1 [1, p. 103, fig. 44] The test liquid 1 is poured into a vessel 2, consisting of a capillary tube and a large cross-section balloon. The capillary tube is placed between the poles of the electromagnet 3. When the field is turned on, the meniscus in the capillary tube rises or falls, depending on which paramagnetic or diamagnetic liquid is poured. The susceptibility of the test fluid is determined from the relation [1, p. 102, formula (7.30)] 7.30)]
Figure 00000008

Where
Δh meniscus height change;
g acceleration of gravity, ρ 1 and ρ 2, respectively, the density of the liquid and gas above the meniscus;
χ 1 susceptibility of the test fluid;
χ 2 gas susceptibility;
H magnetic field strength.

Так как ρ1≫ ρ2 то в случае, когда можно пренебречь восприимчивостью газа, находящегося над жидкостью, восприимчивость последней определяется по формуле

Figure 00000009

Здесь и далее: χ восприимчивость жидкости, r плотность жидкости. Отметим, что эта формула записана в гауссовой системе единиц.Since ρ 1 ≫ ρ 2 then in the case where the susceptibility of the gas located above the liquid can be neglected, the susceptibility of the latter is determined by the formula
Figure 00000009

Hereinafter: χ liquid susceptibility, r liquid density. Note that this formula is written in a Gaussian system of units.

В феррогидродинамике аналогичная формула следует из уравнения Бернулли: на основании формул (5.4) и (5.26), приведенных в [2, стр. 137, стр. 144] для линейно намагничивающейся магнитной жидкости имеем (в системе СИ)

Figure 00000010

Применительно к магнитным жидкостям (магнитная восприимчивость которых на несколько порядков больше восприимчивости, например, растворов парамагнитных солей) недостатком указанного способа определения χявляется то обстоятельство, что наличие искривленной (даже в отсутствие поля) поверхности мениска создает вблизи нее существенное искажение первоначально однородного магнитного поля, вследствие чего возникает объемная магнитная сила, вызывающая перераспределение давления в жидкости, что влечет за собой дополнительное изменение формы мениска. Расчетная же формула (3) получена в предположении, что поверхность магнитной жидкости является плоской, и не учитывает вносимое мениском искажения поля. При вычислении c это обстоятельство приводит к систематической ошибке.In ferrohydrodynamics, a similar formula follows from the Bernoulli equation: on the basis of formulas (5.4) and (5.26) given in [2, p. 137, p. 144] for a linearly magnetized magnetic fluid we have (in the SI system)
Figure 00000010

As applied to magnetic fluids (whose magnetic susceptibility is several orders of magnitude greater than the susceptibility, for example, solutions of paramagnetic salts), the disadvantage of this method of determining χ is the fact that the presence of a curved (even in the absence of a field) surface of the meniscus creates a substantial distortion of the initially uniform magnetic field near it, due to which creates a volumetric magnetic force, causing a redistribution of pressure in the liquid, which entails an additional change in the shape we are the meniscus. The calculation formula (3) was obtained under the assumption that the surface of the magnetic fluid is flat and does not take into account the field distortion introduced by the meniscus. In calculating c, this circumstance leads to a systematic error.

Предлагаемый способ устраняет указанный недостаток. The proposed method eliminates this drawback.

Заявляемый способ по первому пункту включает наложение на магнитную жидкость магнитного поля, ориентированного параллельно свободной поверхности жидкости, отличающийся тем, что на поверхности жидкости возбуждают поверхностную волну с заданной частотой и измеряют длину возбужденной поверхностной волны, распространяющейся параллельно или антипараллельно приложенному магнитному полю, а магнитную восприимчивость вычисляют по формуле

Figure 00000011

где
ρ плотность магнитной жидкости;
s коэффициент поверхностного натяжения магнитной жидкости;
f заданная частота поверхностной волны;
l измеренная длина поверхностной волны;
H0 напряженность магнитного поля.The inventive method according to the first paragraph includes applying a magnetic field to a magnetic fluid oriented parallel to the free surface of the liquid, characterized in that a surface wave is excited on the liquid surface with a given frequency and the length of the excited surface wave propagating in parallel or antiparallel to the applied magnetic field is measured, and the magnetic susceptibility calculated by the formula
Figure 00000011

Where
ρ is the density of the magnetic fluid;
s surface tension coefficient of the magnetic fluid;
f specified frequency of the surface wave;
l measured surface wavelength;
H 0 magnetic field strength.

По второму пункту способ включает наложение на магнитную жидкость магнитного поля, отличающий тем, что магнитное поле накладывают перпендикулярно свободной поверхности жидкости, на поверхности жидкости возбуждают поверхностную волну с заданной частотой и измеряют длину возбужденной поверхностной волны, а магнитную восприимчивость вычисляют по формуле

Figure 00000012

где
ρ плотность магнитной жидкости;
s коэффициент поверхностного натяжения магнитной жидкости;
f заданная частота поверхностной волны;
l измеренная длина поверхностной волны;
H0 напряженность магнитного поля.According to the second paragraph, the method includes applying a magnetic field to a magnetic fluid, characterized in that the magnetic field is applied perpendicular to the free surface of the liquid, a surface wave is excited at a given frequency and the length of the excited surface wave is measured, and the magnetic susceptibility is calculated by the formula
Figure 00000012

Where
ρ is the density of the magnetic fluid;
s surface tension coefficient of the magnetic fluid;
f specified frequency of the surface wave;
l measured surface wavelength;
H 0 magnetic field strength.

На фиг. 1 показана схема установки для определения магнитной восприимчивости способом поднятия жидкостей; на фиг. 2 схема установки для определения магнитной восприимчивости предложенным способом. In FIG. 1 shows a diagram of an apparatus for determining magnetic susceptibility by a method for raising liquids; in FIG. 2 installation diagram for determining the magnetic susceptibility of the proposed method.

Отметим, что известен способ определения коэффициента поверхностного натяжения жидкостей [4] при котором в отсутствии магнитного поля возбуждают поверхностную волну и измеряют длину волны l
Как известно, магнитные жидкости представляют собой коллоидный раствор мелких (порядка 100

Figure 00000013
) ферромагнитных частиц в жидкости-носителе. Наличие ферромагнитных частиц приводит к тому, что во внешнем магнитном поле
Figure 00000014
магнитная жидкость намагничивается. Если при этом магнитное поле в жидкости
Figure 00000015
неоднородно, то за счет взаимодействия
Figure 00000016
с ферромагнитным дипольным моментом каждой коллоидной частицы магнитная жидкость испытывает воздействие объемной магнитной силы. Кроме того, отличие магнитных восприимчивостей магнитной жидкости и воздуха, находящегося над слоем жидкости, обуславливает возникновение поверхностной магнитной силы, действующей на границе раздела жидкость-воздух в том случае, когда перпендикулярная этой границе составляющая вектора намагниченности
Figure 00000017
отлична от нуля. Ввиду этого, скорость распространения поверхностных волн зависит от ориентации магнитного поля
Figure 00000018
по отношению к первоначально плоской свободной поверхности магнитной жидкости.Note that there is a known method for determining the surface tension coefficient of liquids [4] in which in the absence of a magnetic field a surface wave is excited and a wavelength l is measured
As you know, magnetic fluids are a colloidal solution of small (about 100
Figure 00000013
) ferromagnetic particles in a carrier fluid. The presence of ferromagnetic particles leads to the fact that in an external magnetic field
Figure 00000014
magnetic fluid is magnetized. If the magnetic field in the liquid
Figure 00000015
heterogeneous, then due to the interaction
Figure 00000016
with a ferromagnetic dipole moment of each colloidal particle, the magnetic fluid is affected by volumetric magnetic force. In addition, the difference in the magnetic susceptibilities of the magnetic fluid and the air above the liquid layer causes the appearance of a surface magnetic force acting at the liquid-air interface in the case when the component of the magnetization vector is perpendicular to this boundary
Figure 00000017
different from zero. In view of this, the propagation velocity of surface waves depends on the orientation of the magnetic field
Figure 00000018
with respect to the initially flat free surface of the magnetic fluid.

В вертикальном магнитном поле дисперсионное соотношение для волны с частотой ω = 2πf имеет вид [2, стр. 197, формула (7.76)]

Figure 00000019

где
k = 2π/λ волновое число при наличии магнитного поля;
M намагниченность жидкости.In a vertical magnetic field, the dispersion relation for a wave with a frequency ω = 2πf has the form [2, p. 197, formula (7.76)]
Figure 00000019

Where
k = 2π / λ wave number in the presence of a magnetic field;
M is the magnetization of a liquid.

Связь между частотой и волновым числом, выражаемая равенством (4), получена в предложении, что толщина первоначально плоского слоя магнитной жидкости значительно больше длины волны. The relationship between frequency and wave number, expressed by equality (4), was obtained in the proposal that the thickness of the initially flat layer of magnetic fluid is much greater than the wavelength.

На начальном участке кривой намагничивания связь между величинами M и H0 можно представить в виде [2, стр. 92]

Figure 00000020

Подставляя (5) в (4) при выполнении условия
Figure 00000021
получаем уравнение для определения относительной магнитной проницаемости жидкости mr
Figure 00000022

Решая уравнение (6), получаем расчетное соотношение для вычисления относительной магнитной проницаемости
Figure 00000023
.In the initial section of the magnetization curve, the relationship between the quantities M and H 0 can be represented in the form [2, p. 92]
Figure 00000020

Substituting (5) into (4) under the condition
Figure 00000021
we obtain the equation for determining the relative magnetic permeability of the liquid m r
Figure 00000022

Solving equation (6), we obtain the calculated relation for calculating the relative magnetic permeability
Figure 00000023
.

Используя последнее соотношение (2), из соотношения (8) с учетом (7) окончательно получаем формулу (1) для магнитной восприимчивости. Using the last relation (2), from relation (8) taking into account (7) we finally obtain formula (1) for magnetic susceptibility.

Для горизонтального магнитного поля дисперсионное соотношение для волны, распространяющейся параллельно (или антипараллельно) приложенному полю

Figure 00000024
можно получить как частный случай из общего дисперсионного уравнения для движущихся сред в наклонном магнитном поле [2, стр. 207, уравнение (7.94)]
Figure 00000025

Преобразуя уравнения (9) с учетом условия
Figure 00000026
получаем квадратное уравнение для вычисления mr
Figure 00000027

Решая уравнение (10), находим
Figure 00000028

Используя последнее соотношение (2), из соотношения (12) с учетом (11) окончательно получаем формулу (II) для магнитной восприимчивости.For a horizontal magnetic field, the dispersion relation for a wave propagating parallel (or antiparallel) to the applied field
Figure 00000024
can be obtained as a special case from the general dispersion equation for moving media in an inclined magnetic field [2, p. 207, equation (7.94)]
Figure 00000025

Transforming equations (9) with the condition
Figure 00000026
we get the quadratic equation for calculating m r
Figure 00000027

Solving equation (10), we find
Figure 00000028

Using the last relation (2), from relation (12) with allowance for (11) we finally obtain formula (II) for magnetic susceptibility.

Способ определения магнитной восприимчивости реализуется следующим образом:
а) предварительно известным способом определяют плотность ρ и коэффициент поверхностного натяжения s жидкости (например, r весовым способом, s способом [4, стр. 468]), основанным на измерении длины поверхностной волны. При этом коэффициент поверхностного натяжения s определяется из соотношения
σ = ρλ 3 o f2/2π (13)
где
λo длина поверхностной волны в отсутствии магнитного поля;
f частота волны;
б) согласно первому пункту изобретения на магнитную жидкость накладывают магнитное поле H0, ориентированное параллельно свободной поверхности жидкости, на поверхности жидкости возбуждают поверхностную волну заданной частоты f и измеряют волну возбужденной поверхностной волны λ распространяющейся параллельно или антипараллельно приложенному полю, после чего, используя формулу (I), вычисляют магнитную восприимчивость c
в) согласно второму пункту изобретения на магнитную жидкость накладывают магнитное поле H0, ориентированное перпендикулярно свободной поверхности жидкости, на поверхности жидкости возбуждают поверхностную волну заданной частоты f и измеряют длину возбужденной поверхностной волны l после чего, используя формулу (II), вычисляют магнитную восприимчивость c
При реализации способа применялся электромагнитный вибратор 4 (см. фиг. 2), в качестве которого использовался громкоговоритель типа 4ГД-28. Стеклянный стержень 5 возбуждал волну на поверхности магнитной жидкости 1. Для создания магнитного поля различной ориентации использовались электромагнит 3 типа ФЛ-1 (или соленоиды и катушки Гельмгольца). Напряженность магнитного поля определялась датчиком Холла ПХЭ 1606117В или микровеберметром Ф-190. Частота колебаний стержня 5 задавалась генератором Г3-118, соединенным с вибратором 4, и определялась частотомером Ч3-38. Длина волны l измерялась фотографическим способом.The method for determining magnetic susceptibility is implemented as follows:
a) the density ρ and the surface tension coefficient s of the liquid are determined in a known manner (for example, r by the gravimetric method, s by the method [4, p. 468]), based on measuring the surface wavelength. In this case, the surface tension coefficient s is determined from the relation
σ = ρλ 3 o f 2 / 2π (13)
Where
λ o the surface wavelength in the absence of a magnetic field;
f wave frequency;
b) according to the first point of the invention, a magnetic field H 0 oriented parallel to the free surface of the liquid is applied to the magnetic fluid, a surface wave of a given frequency f is excited on the liquid surface and the wave of the excited surface wave λ propagating in parallel or antiparallel to the applied field is measured, and then using the formula ( I) calculate the magnetic susceptibility c
c) according to the second point of the invention, a magnetic field H 0 is applied to the magnetic fluid, oriented perpendicular to the free surface of the liquid, a surface wave of a given frequency f is excited on the liquid surface and the length of the excited surface wave l is measured, and then, using formula (II), the magnetic susceptibility c is calculated
When implementing the method, an electromagnetic vibrator 4 was used (see Fig. 2), which was used as a speaker type 4GD-28. The glass rod 5 excited a wave on the surface of magnetic fluid 1. To create a magnetic field of various orientations, an electromagnet 3 of type FL-1 (or solenoids and Helmholtz coils) was used. The magnetic field strength was determined by a Hall sensor PCE 1606117V or an F-190 microwebermeter. The oscillation frequency of the rod 5 was set by the generator G3-118, connected to the vibrator 4, and was determined by the frequency meter Ch3-38. The wavelength l was measured by a photographic method.

В экспериментах исследовалась магнитная жидкость на основе керосина с диспергированными частицами магнетита. Ареометрическим методом определялась плотность жидкости: r 992 кг/м3, способом [4] коэффициент поверхностного натяжения. Было найдено, что при частоте f 4•103 Гц длина волны в отсутствие магнитного поля lo 2,2•10-4 м. Используя формулу (13), получаем величину коэффициента поверхностного натяжения σ 2,7•10-2 H/м.In experiments, a magnetic fluid based on kerosene with dispersed particles of magnetite was studied. The areometric method was used to determine the liquid density: r 992 kg / m 3 , by the method [4] the coefficient of surface tension. It was found that at a frequency of f 4 • 10 3 Hz, the wavelength in the absence of a magnetic field is l o 2.2 • 10 -4 m. Using formula (13), we obtain the value of the surface tension coefficient σ 2.7 • 10 -2 H / m

При наложении горизонтального магнитного поля напряженностью H0 1,5•104 A/м для волны, распространяющейся вдоль поля, было зарегистрировано значение длины l 2,5•10-4 м. Используя выражение (11), получаем q 1,13, чему по формуле (12) соответствует относительная магнитная проницаемость mr 3,2 и, соответственно, магнитная восприимчивость χ 2,2.When applying a horizontal magnetic field of strength H 0 1.5 • 10 4 A / m for a wave propagating along the field, a value of length l 2.5 • 10 -4 m was recorded. Using expression (11), we obtain q 1.13, which according to formula (12) corresponds to the relative magnetic permeability m r 3.2 and, accordingly, the magnetic susceptibility χ 2.2.

При наложении вертикального магнитного поля напряженностью H0 1,5•104 A/м была зарегистрирована длина волны l 2,1•104- м. Используя соотношение (7), получаем p 1,13, чему соответствует величина относительной магнитной проницаемости mr 3,1 и, соответственно, магнитная восприимчивость χ 2,1.When applying a vertical magnetic field with a strength of H 0 1.5 • 10 4 A / m, a wavelength l of 2.1 • 10 4 m was recorded. Using relation (7), we obtain p 1.13, which corresponds to the relative magnetic permeability m r 3.1 and, accordingly, the magnetic susceptibility χ 2.1.

В заключении отметим, что новым в заявляемом способе является сам принцип, основанный на использовании зависимости динамической характеристики (скорости волны) от магнитного поля. In conclusion, we note that a new principle in the claimed method is the principle itself, based on the use of the dependence of the dynamic characteristic (wave speed) on the magnetic field.

Источники информации
1. Чечерников В. И. Магнитные измерения. М. изд. Московского университета, 1963, с.285.Sources of information
1. Chechernikov V. I. Magnetic measurements. M. ed. Moscow University, 1963, p. 285.

2. Розенцвейг Р. Феррогидродинамика. М. Мир, 1989, с.357
3. Берковский Б.М. Медведев В.Ф. Краков М.С. Магнитные жидкости. М. Химия, 1989, с. 239.2. Rosenzweig R. Ferrohydrodynamics. M. Mir, 1989, p. 357
3. Berkovsky B.M. Medvedev V.F. Krakow M.S. Magnetic fluids. M. Chemistry, 1989, p. 239.

4. Сивухин Д.В. Термодинамика и молекулярная физика. М. Наука, 1990, с. 468. 4. Sivukhin D.V. Thermodynamics and molecular physics. M. Science, 1990, p. 468.

5. Ландау Л.Д. Лифшиц Е.М. Теоретическая физика. Гидродинамика. М. Наука, 1988, с.733.8 5. Landau L.D. Lifshits E.M. Theoretical physics. Hydrodynamics. M. Science, 1988, p. 733.8

Claims (2)

1. Способ определения начальной магнитной восприимчивости магнитных жидкостей, включающий наложение на магнитную жидкость магнитного поля, ориентированного параллельно свободной поверхности жидкости, отличающийся тем, что на поверхности жидкости возбуждают поверхностную волну с заданной частотой и измеряют длину возбужденной поверхностной волны, распространяющейся параллельно или антипараллельно приложенному магнитному полю, а магнитную восприимчивость вычисляют по формуле
Figure 00000029

где μo - магнитная постоянная;
ρ - плотность магнитной жидкости;
σ - коэффициент поверхностного натяжения магнитной жидкости;
f заданная частота поверхностной волны;
λ - измеренная длина поверхностной волны;
H0 напряженность магнитного поля.1. A method for determining the initial magnetic susceptibility of magnetic fluids, comprising applying a magnetic field to the magnetic fluid oriented parallel to the free surface of the liquid, characterized in that a surface wave is excited on the surface of the liquid at a given frequency and the length of the excited surface wave propagating parallel or antiparallel to the applied magnetic field is measured field, and the magnetic susceptibility is calculated by the formula
Figure 00000029

where μ o is the magnetic constant;
ρ is the density of the magnetic fluid;
σ is the coefficient of surface tension of the magnetic fluid;
f specified frequency of the surface wave;
λ is the measured surface wavelength;
H 0 magnetic field strength. 2. Способ определения начальной магнитной восприимчивости магнитных жидкостей, включающий наложение на магнитную жидкость магнитного поля, отличающийся тем, что магнитное поле накладывают перпендикулярно свободной поверхности жидкости, на поверхности жидкости возбуждают поверхностную волну с заданной частотой и измеряют длину возбужденной поверхностной волны, а магнитную восприимчивость вычисляют по формуле
Figure 00000030

где ρ - плотность магнитной жидкости;
σ - коэффициент поверхностного натяжения магнитной жидкости;
f заданная частота поверхностной волны;
λ - измеренная длина поверхностной волны;
H0 напряженность магнитного поля;
μo- магнитная постоянная.2. A method for determining the initial magnetic susceptibility of magnetic fluids, comprising applying a magnetic field to a magnetic fluid, characterized in that the magnetic field is applied perpendicular to the free surface of the fluid, a surface wave is excited at a given frequency and the length of the excited surface wave is measured, and the magnetic susceptibility is calculated according to the formula
Figure 00000030

where ρ is the density of the magnetic fluid;
σ is the coefficient of surface tension of the magnetic fluid;
f specified frequency of the surface wave;
λ is the measured surface wavelength;
H 0 magnetic field strength;
μ o is the magnetic constant.
RU94045239A 1994-12-26 1994-12-26 Method determining magnetic susceptibility of magnetic fluid (versions) RU2098807C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94045239A RU2098807C1 (en) 1994-12-26 1994-12-26 Method determining magnetic susceptibility of magnetic fluid (versions)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94045239A RU2098807C1 (en) 1994-12-26 1994-12-26 Method determining magnetic susceptibility of magnetic fluid (versions)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU94045239A RU94045239A (en) 1996-10-20
RU2098807C1 true RU2098807C1 (en) 1997-12-10

Family

ID=20163481

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU94045239A RU2098807C1 (en) 1994-12-26 1994-12-26 Method determining magnetic susceptibility of magnetic fluid (versions)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2098807C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2453825C1 (en) * 2011-01-11 2012-06-20 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет" (ВолгГАСУ) Method of monitoring quality of magnetic treatment of liquid

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Чечерников В.И. Магнитные измерения. - М.: Изд-во Московского университета, 1963, с. 182. 2. Там же, с. 102. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2453825C1 (en) * 2011-01-11 2012-06-20 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет" (ВолгГАСУ) Method of monitoring quality of magnetic treatment of liquid

Also Published As

Publication number Publication date
RU94045239A (en) 1996-10-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kutsovsky et al. NMR imaging of velocity profiles and velocity distributions in bead packs
Tanner et al. Restricted self‐diffusion of protons in colloidal systems by the pulsed‐gradient, spin‐echo method
US8143887B2 (en) Apparatus and method for real time and real flow-rate measurement of multi-phase fluids with MRI
Brown et al. Conditions for initial quasilinear T 2− 1 versus τ for Carr-Purcell-Meiboom-Gill NMR with diffusion and susceptibility differences in porous media and tissues
US7459907B2 (en) Flow measurement using NMR
Frosch et al. Probing the pore space of geothermal reservoir sandstones by nuclear magnetic resonance
US7357016B2 (en) Process and device for determining viscosity
WO2001036919A1 (en) Magnetic resonance analyzing flow meter and flow measuring method
Shi et al. An integrated inductive-capacitive microfluidic sensor for detection of wear debris in hydraulic oil
Polunin et al. Elastic properties of a magnetic fluid with an air cavity retained by levitation forces
Sawada et al. Kinematic characteristics of magnetic fluid sloshing in a rectangular container subject to non-uniform magnetic fields
Polunin et al. On the estimation of physical parameters of magnetic nanoparticles in magnetic fluid
RU2098807C1 (en) Method determining magnetic susceptibility of magnetic fluid (versions)
Allen et al. Morphology of porous media studied by nuclear magnetic resonance line shapes and spin–echo decays
Emelyanov et al. Estimation of physical parameters of magnetic nanoparticles
CN113932939A (en) Ferromagnetic resonance temperature measurement method based on field sweeping method
Kuperman Nuclear magnetic resonance measurements of diffusion in granular media
Sokolov et al. ABSORPTION OF ULTRASOUND BY A MAGNETIC FLUID IN A ROTATING MAGNETIC FIELD.
Kamiyama et al. Recent developments of technology in magnetic fluid experiments
RU2746040C1 (en) Device for testing magnetic force of pole elements of magnetic devices and instruments
RU2739730C1 (en) Method of measuring magnetization of a substance by nuclear magnetic resonance
Dodge et al. Free-surface vibrations of a magnetic liquid
RU2047099C1 (en) Method of determination of flow rate of liquid or gas
Blums et al. Thermal diffusion and particle separation in ferrocolloids
Shabanova et al. Determination of Sound Speed in a Magnetic Fluid Using Acoustomagnetic Effect