Використання: в контрольно-вимірювальній техніці, зокрема, в хімічній промисловості. Суть винаходу: спосіб визначення магнітної сприйнятливості полягає в накладенні на магнітну рідину магнітного поля, порушення поверхневої хвилі, вимірювань довжини хвилі, і обчисленні магнітної сприйнятливості по розрахунковим формулами, отриманими в результаті аналізу процесу поширення хвилі по поверхні магнітної рідини, що знаходиться в магнітному полі. При накладенні магнітного поля паралельно вільної поверхні рідини магнітну сприйнятливість обчислюють за формулою: 
, де 
- щільність магнітної рідини; 
- коефіцієнт поверхневого натягу магнітної рідини; f - задана частота поверхневої хвилі; H0 - напруженість магнітного поля. При накладенні поля перпендикулярно вільної поверхні рідини магнітну сприйнятливість обчислюють за формулою: 
2 з.п. ф-ли, 2 мул.
Винахід відноситься до контрольно-вимірювальної техніки і може знайти застосування в хімічній промисловості.
Відомі способи визначення магнітних характеристик речовин (магнітної проникності і магнітної сприйнятливості) можна розділити на дві групи. До першої відносяться методи вимірювань в постійному магнітному полі, до другої в змінному (або імпульсному) поле. До першої групи належать, наприклад, метод Сексміта [1, с. 78] і метод Гуи [1, с. 91] в яких вимірюється магнітна сила, що діє на намагнічене тіло, і вібраційний метод [1, с. 70] в якому вимірюється ЕРС, індукована вагається в котушці намагніченим тілом. До другої групи належать індукційний [1, с. 105] і резонансний [1, с. 182] методи, в яких вимірюється індуктивність котушки з сердечником з досліджуваної речовини. На практиці при вимірюванні магнітної сприйнятливості в магнітне поле поміщають деякий зразок досліджуваної речовини кінцевого обсягу. В цьому випадку до зовнішнього поля додається магнітне поле, обумовлене наведеними на поверхні зразка магнітними зарядами. Це поле називають розмагнічувати полем. Для тел досить простої форми (куля, довгий циліндр, еліпсоїд) воно пропорційно величині намагніченості даного зразка з коефіцієнтом N, званим розмагнічувати фактором і залежать від форми зразка. У загальному випадку (для тіла довільної форми) такого зв'язку немає. Зважаючи на це форма зразка має суттєвий вплив на результати вимірювання. Нагадаємо, що в Ферогідродинаміка [2, 3] в числі визначальних параметрів фігурують основні поняття феромагнетизму, а саме: вектор напруженості магнітного поля 
і вектор індукції B. Ці величини пов'язані між собою через намагніченість середовища 
де 
o = 4 
10-7 Гн / м магнітна постійна, 
магнітна сприйнятливість. З урахуванням другого виразу (1) маємо 
де абсолютна магнітна проникність, mr відносна магнітна проникність. Найбільш близьким за технічною сутністю і досягається результату є спосіб визначення магнітної сприйнятливості за допомогою підняття рідин [1, стор. 102] полягає в накладенні магнітного поля на досліджувану рідину і вимірі зміни висоти меніска. Схематичне пристрій приладу, заснованого на цьому принципі, представлено на фіг. 1 [1, стор. 103, рис. 44] Досліджувана рідина 1 наливається в посудину 2, що складається з капілярної трубки і балона великого перерізу. Капілярна трубка поміщається між полюсами електромагніту 3. При включенні поля меніск в капілярної трубці піднімається або опускається в залежності від того, яка налита рідина парамагнітна або діамагнітная. Сприйнятливість досліджуваної рідини визначається зі співвідношення [1, стор. 102, формула (7.30)] 7.30)] 
де 
h зміна висоти меніска;
g прискорення сили тяжіння, 1 і 2 відповідно щільності рідини і газу над меніском; 1 сприйнятливість досліджуваної рідини; 2 сприйнятливість газу;
H напруженість магнітного поля. Так як 1 
2 то в разі, коли можна знехтувати сприйнятливістю газу, що знаходиться над рідиною, сприйнятливість останньої визначається за формулою 
Тут і далі: сприйнятливість рідини, r щільність рідини. Відзначимо, що ця формула записана в гаусом системі одиниць. У Ферогідродинаміка аналогічна формула випливає з рівняння Бернуллі: на підставі формул (5.4) і (5.26), наведених в [2, стор. 137, стор. 144] для лінійно намагнічується магнітної рідини маємо (в системі СІ) 
Стосовно до магнітних рідин (магнітна сприйнятливість яких на кілька порядків більше сприйнятливості, наприклад, розчинів парамагнітних солей) недоліком зазначеного способу визначення є та обставина, що наявність викривленої (навіть за відсутності поля) поверхні меніска створює поблизу неї істотне спотворення спочатку однорідного магнітного поля, внаслідок чого виникає об'ємна магнітна сила, що викликає перерозподіл тиску в рідині, що тягне за собою додаткове зміна форми меніска. Розрахункова ж формула (3) отримана в припущенні, що поверхня магнітної рідини є плоскою, і не враховує внесене меніском спотворення поля. При обчисленні c ця обставина призводить до систематичної помилку. Пропонований спосіб усуває зазначений недолік. Заявляється спосіб за першим пунктом включає накладення на магнітну рідину магнітного поля, орієнтованого паралельно вільної поверхні рідини, що відрізняється тим, що на поверхні рідини збуджують поверхневу хвилю із заданою частотою і вимірюють довжину збудженої поверхневої хвилі, що розповсюджується паралельно або антипараллельно прикладеному магнітному полю, а магнітну сприйнятливість обчислюють за формулою 
де щільність магнітної рідини;
s коефіцієнт поверхневого натягу магнітної рідини;
f задана частота поверхневої хвилі;
l вимірювана довжина поверхневої хвилі;
H0 напруженість магнітного поля. За другим пунктом спосіб включає накладення на магнітну рідину магнітного поля, який відрізняє тим, що магнітне поле накладають перпендикулярно вільної поверхні рідини, на поверхні рідини збуджують поверхневу хвилю із заданою частотою і вимірюють довжину збудженої поверхневої хвилі, а магнітну сприйнятливість обчислюють за формулою 
де щільність магнітної рідини;
s коефіцієнт поверхневого натягу магнітної рідини;
f задана частота поверхневої хвилі;
l вимірювана довжина поверхневої хвилі;
H0 напруженість магнітного поля. На фіг. 1 показана схема установки для визначення магнітної сприйнятливості способом підняття рідин; на фіг. 2 схема установки для визначення магнітної сприйнятливості запропонованим способом. Відзначимо, що відомий спосіб визначення коефіцієнта поверхневого натягу рідин [4] при якому в відсутності магнітного поля збуджують поверхневу хвилю і вимірюють довжину хвилі l
Як відомо, магнітні рідини являють собою колоїдний розчин дрібних (близько 100 
) Феромагнітних частинок в рідині-носії. Наявність феромагнітних частинок призводить до того, що в зовнішньому магнітному полі 
магнітна рідина намагничивается. Якщо при цьому магнітне поле в рідині 
неоднорідне, то за рахунок взаємодії 
з феромагнітним дипольниммоментом кожної колоїдної частинки магнітна рідина відчуває вплив об'ємної магнітної сили. Крім того, відмінність магнітних сприйнятливості магнітної рідини і повітря, що знаходиться над шаром рідини, обумовлює виникнення поверхневої магнітної сили, що діє на кордоні розділу рідина-повітря в тому випадку, коли перпендикулярна цій кордоні складова вектора намагніченості 
відмінна від нуля. Зважаючи на це, швидкість поширення поверхневих хвиль залежить від орієнтації магнітного поля 
по відношенню до спочатку плоскою вільної поверхні магнітної рідини. У вертикальному магнітному полі дисперсійне співвідношення для хвилі з частотою 
= 2 f має вигляд [2, стор. 197, формула (7.76)] 
де
k = 2 / 
хвильове число при наявності магнітного поля;
M намагніченість рідини. Зв'язок між частотою і хвильовим числом, що виражається рівністю (4), отримана в реченні, що товщина спочатку плоского шару магнітної рідини значно більше довжини хвилі. На початковій ділянці кривої намагнічування зв'язок між величинами M і H0 можна представити у вигляді [2, стор. 92] 
Підставляючи (5) в (4) при виконанні умови 
отримуємо рівняння для визначення відносної магнітної проникності рідини mr 
Вирішуючи рівняння (6), отримуємо розрахункове співвідношення для обчислення відносної магнітної проникності 
. Використовуючи останнє співвідношення (2), зі співвідношення (8) з урахуванням (7) остаточно отримуємо формулу (1) для магнітної сприйнятливості. Для горизонтального магнітного поля дисперсійне співвідношення для хвилі, що розповсюджується паралельно (або антипараллельно) додається полю 
можна отримати як окремий випадок із загального дисперсійного рівняння для рухомих середовищ в похилому магнітному полі [2, стор. 207, рівняння (7.94)] 
Перетворюючи рівняння (9) з урахуванням умови 
отримуємо квадратне рівняння для обчислення mr 
Вирішуючи рівняння (10), знаходимо 
Використовуючи останнє співвідношення (2), зі співвідношення (12) з урахуванням (11) остаточно отримуємо формулу (II) для магнітної сприйнятливості. Спосіб визначення магнітної сприйнятливості реалізується в такий спосіб:
а) попередньо відомим способом визначають щільність і коефіцієнт поверхневого натягу s рідини (наприклад, r ваговим способом, s способом [4, стор. 468]), заснованим на вимірі довжини поверхневої хвилі. При цьому коефіцієнт поверхневого натягу s визначається зі співвідношення = 3of2 / 2 (13)
де o довжина поверхневої хвилі в відсутності магнітного поля;
f частота хвилі;
б) відповідно до першого пункту винаходи на магнітну рідину накладають магнітне поле H0, орієнтоване паралельно вільної поверхні рідини, на поверхні рідини збуджують поверхневу хвилю заданої частоти f і вимірюють хвилю збудженої поверхневої хвилі розповсюджується паралельно або антипараллельно прикладеному полю, після чого, використовуючи формулу (I), обчислюють магнітну сприйнятливість c
в) згідно з другим пункту винаходи на магнітну рідину накладають магнітне поле H0, орієнтоване перпендикулярно вільної поверхні рідини, на поверхні рідини збуджують поверхневу хвилю заданої частоти f і вимірюють довжину збудженої поверхневої хвилі l після чого, використовуючи формулу (II), обчислюють магнітну сприйнятливість c
При реалізації способу застосовувався електромагнітний вібратор 4 (див. Фіг. 2), в якості якого використовувався гучномовець типу 4ГД-28. Скляний стрижень 5 порушував хвилю на поверхні магнітної рідини 1. Для створення магнітного поля різної орієнтації використовувалися електромагніт 3 типи ФО-1 (або соленоїди і котушки Гельмгольца). Напруженість магнітного поля визначалася датчиком Холла ПХЕ 1606117В або мікровеберметра Ф-190. Частота коливань стержня 5 задавалася генератором Г3-118, сполученим з вібратором 4, і визначалася частотоміром Ч3-38. Довжина хвилі l вимірювалася фотографічним способом. В експериментах досліджувалася магнітна рідина на основі гасу з дисперговані частками магнетиту. Ареометріческім методом визначалася щільність рідини: r 992 кг / м3, способом [4] коефіцієнт поверхневого натягу. Було знайдено, що при частоті f 4 103 Гц довжина хвилі в відсутність магнітного поля lo 2,2 10-4 м. Використовуючи формулу (13), отримуємо величину коефіцієнта поверхневого натягу 2,7 10-2 H / м. При накладенні горизонтального магнітного поля напруженістю H0 1,5 104 A / м для хвилі, що розповсюджується вздовж поля, було зареєстровано значення довжини l 2,5 10-4 м. Використовуючи вираз (11), отримуємо q 1,13, чому за формулою (12) відповідає відносна магнітна проникність mr 3,2 і, відповідно, магнітна сприйнятливість 2,2. При накладенні вертикального магнітного поля напруженістю H0 1,5 104 A / м була зареєстрована довжина хвилі l 2,1 104- м. Використовуючи співвідношення (7), отримуємо p 1,13, чому відповідає величина відносної магнітної проникності mr 3,1 і, відповідно, магнітна сприйнятливість 2,1. У висновку відзначимо, що новим в заявляється способу є сам принцип, заснований на використанні залежності динамічної характеристики (швидкості хвилі) від магнітного поля. Джерела інформації
1. Чечерников В. І. Магнітні вимірювання. М. изд. Московського університету, 1963, с.285. 2. Розенцвейг Р. Ферогідродинаміка. М. Світ, 1989, с.357
3. Берковський Б.М. Медведєв В.Ф. Краків М.С. Магнітні рідини. М. Хімія, 1989, с. 239. 4. Сивухин Д.В. Термодинаміка і молекулярна фізика. М. Наука, 1990, с. 468. 5. Ландау Л.Д. Ліфшиц Е.М. Теоретична фізика. Гідродинаміка. М. Наука, 1988, с.733.8
формула винаходу
1. Спосіб визначення початкової магнітної сприйнятливості магнітних рідин, що включає накладення на магнітну рідину магнітного поля, орієнтованого паралельно вільної поверхні рідини, що відрізняється тим, що на поверхні рідини збуджують поверхневу хвилю із заданою частотою і вимірюють довжину збудженої поверхневої хвилі, що розповсюджується паралельно або антипараллельно прикладеному магнітному полю, а магнітну сприйнятливість обчислюють за формулою 
де o - магнітна постійна; - щільність магнітної рідини; - коефіцієнт поверхневого натягу магнітної рідини;
f задана частота поверхневої хвилі; - виміряна довжина поверхневої хвилі;
H0 напруженість магнітного поля. 2. Спосіб визначення початкової магнітної сприйнятливості магнітних рідин, що включає накладення на магнітну рідину магнітного поля, що відрізняється тим, що магнітне поле накладають перпендикулярно вільної поверхні рідини, на поверхні рідини збуджують поверхневу хвилю із заданою частотою і вимірюють довжину збудженої поверхневої хвилі, а магнітну сприйнятливість обчислюють за формулою 
де - щільність магнітної рідини; - коефіцієнт поверхневого натягу магнітної рідини;
f задана частота поверхневої хвилі; - виміряна довжина поверхневої хвилі;
H0 напруженість магнітного поля; o- магнітна постійна.
МАЛЮНКИ
Малюнок 1 , малюнок 2
