SU750408A1 - Способ измерени магнитной восприимчивости жидкостей - Google Patents

Description

Изобретение относится к способам исследования магнитных свойств жидкостей в широком интервале температур. 5

Обычно магнитные свойства жидкостей известны при какой-то температуре или в узком интервале температур.

Известны способы измерения магнитной восприимчивости ЖИДКОСТИ, OCHO- 10 ванные на методе поднятия жидкости. Исследуемая жидкость наливается в сосуд, состоящий из капиллярной трубки и баллона большого сечения. Капилляр ная трубка помещается в магнитное j поле, в результате воздействия которого мениск поднимается или опускается на величину дЬ в зависимости от того, какими свойствами обладает исследуе мая жидкость - парамагнитными или диамагнитными [1] .

Магнитная восприимчивость жидкос ти определяется по формуле

Н* ’ где g - ускорение силы тяжести ,*

Н - напряженность поля)

Ah - высота подъема столба жидкости.

Однако таким способом затруднено измерение магнитной восприимчивости жидкости, находящейся в условиях насыщения, в частности криогенной жидкости, так как возникновение кипения в капилляре приводит к хаотическому изменению высоты мениска; определение магнитной восприимчивости криогенной жидкости данным способом требует сложных термостатирующих устройств, а также невысокая точность измерения - порядка 5-10%.

Известен также способ исследования слабомагнитных растворов, который позволяет определить магнитную восприимчивость жидкости [2] .

Согласно этому способу исследуемая жидкость в виде раствора с известной концентрацией помещают в одном сосуде'. под индикаторной жидкостью - чистым растворителем, плотность и магнитная восприимчивость которого известны. Благодаря различию плотностей и малой скорости процесса диффузии, .смешивание жидкостей не происходит и наблюдается граница их раздела.Сосуд с жидкостью помещается в неоднородное магнитное поле, изменяя напряженность которого, добиваются ра венства удельных весов жидкостей, которое фиксируется по моменту смешивания исследуемого раствора и индикаторной жидкости, т.е. по моменту исчезновения границы раздела. Затем по известным соотношениям рассчитывают г значение магнитной восприимчивости исследуемой жидкости.

I Однако таким способом нельзя определить магнитную восприимчивость криогенных жидкостей, так как для. них невозможно подобрать индикаторную жидкость с требуемыми физическими свойствами; определение магнитной восприимчивости с помощью этого спосо-, ба для обычных жидкостей в широком интервале температур и давлений 15 .встречает серьезные затруднения, так как может изменять значительно скорость диффузии, что приведет к понижению точности измерений или сделает их невозможными. . 20

Целью изобретения является повышение точности измерения магнитной восприимчивости жидкостей.

Это достигается тем, что в способ, согласно которому в жидкость вво-25 дят индикаторное вещество с известной магнитной восприимчивостью, помещают в неоднородное магнитное поле, изменяют напряженность его до момента равенства удельных весов жидкости и индикаторного вещества. В качестве индикаторного вещества в жидкость, по мещенную в неоднородное магнитное поле, вводят газ с малой магнитной восприимчивостью, например гелий, а неоднородное магнитное поле выбирают с законом распределения напряженности по вертикали (grad Н²) = const. Жидкость переводят в состояние нужной температуры Ίγ путем введения извне’ газа с малой магнитной восприимчивое- 40 тью, создают газовый пузырь с температурой T-_L , путем изменения напряженности магнитного поля создают условия безразличного равновесия пузырю, а значение магнитной восприимчивости подсчитывают по формуле:

где:.Н‘_ь - напряженность магнитного поля в контрольной точке при безразличном равновесии газового пузыря;

g_n - ускорение силы тяжести; Д , д¹ плотность жидкости и газа при темпе--- Л. . _л ратуре Т; ; A .= - характеристика магнитного поля в контрольной точке.

Способ может быть реализован с помощью соленоида. Этот соленоид имеет 60 две встречно включенных обмотки. . Внут ри такого соленоида создаются условия Igrad Н^г| = const. Помещают капилляр, подающий газ, на оси соленоида и при этом обеспечивают вывод изображения газового пузыря из жидкости, например, с помощью перископа или световодов.

Способ также может быть реализо- ван для исследования магнитной восприимчивости жидкого кислорода во всем диапазоне температур существования жидкости с помощью сосуда Дьюара с жидкостью, в котором имеется капилляр для подачи газа, сосуд помещается в межполюсное пространство магнита, имеющего наконечники специальной/ ‘конфигурации. Для наблюдения за поведением газового пузыря в сосуде Дьюара должны быть предусмотрены окна. Перевод жидкости в состояние нужной температуры может быть произведен любым известным методом. Проведение операций, предусмотренных в предлагаемом способе, позволяет определить магнитную восприимчивость.

К достоинствам предлагаемого метода следует отнести: высокую точность измерения магнитной восприимчивости (относительная погрешность измерения не превышает 0,2%), универсальность способа, позволяющего определить магнитную восприимчивость любой жидкости .

Claims (2)

1. Формула изобретения

   1. Способ измерения магнитной восприимчивости жидкостей, согласно которому в жидкость вводят индикаторное вещество с известной магнитной вос приимчивостью, помещают в неоднородное магнитное поле, изменяют напряженность его до момента равенства удельных весов жидкости и индикаторного вещества, отличающий с я тем, что, с целью повышения точ ности измерения, в торного вещества в качестве индикажидкость,помещенную в неоднородное магнитное поле, вводят газ с малой магнитной восприимчивостью.'
2. 2. Способ по π, 1, отлича ющ и й с я тем, что неоднородное магнитное поле выбирают с законом рас — пределения напряженности по вертикали (grad Н²| = const.