Способ измерения коэффициента вращательной вязкости жидких кристаллов и устройство для его реализации Советский патент 1982 года по МПК G01N11/00 

лений от осевой симметрии в форме камеры при определенных скоростях вращения магнита возможны вращательные качения камеры; имеются трудности в определении нулевого положения угла закручивания нити в результате его смещения в сторону вращения магнита относительно положения в покоящемся магните. Наиболее близким к изобретению является способ определения коэффициента вращательной вязкости жидких кристаллов 2, включающий вращение магнита относительно неподвижно закрепленной камеры С нахрдящимся в ней исследуемым кристаллом, через которую пропускают ультразвуковые импульсы в плоскости, перпендикулярной оси вращения магнита. Принятые импульсы детектируют, усиливают и определяют сдвиг фаз между вектором магнитной .индукции и дирек тором посредством регистрации отметок направления вектора магнитной индукции и экстремальных амплитуд ультразвуковых импульсов. Способ осуществляют устройством для измерения коэффициента вращательной вязкости жидких кристаллов содержащим магнит с возможностью вр щения, камеру для исследуемого материала, расположенную между полюса ми магнита, передающую систему в ви де генератора ультразвуковых импуль сов и пьезометров, а также измеритель, регистрирующий прибор и датчи отметок направления магнитного поля Малая величина анизотропии акустических параметров жидких кристаллов приводит к низкой точности оп:ределения вращательной вязкости. На точность измерения оказывает так же отрицательное влияние нестабильность амплитудных характеристик генератора и усилителя. При определении температурной зависимости коэффициента вращательной вязкости не; обходимы дополнительные регулировки так как при изменении температуры сильно няется коэфициент поглощения ультразвука. Известный способ обладает повышенной сложностью ввиду большого количества используемых приемов. Целью изобретения является повышение точности и упрощение процесса измерений. 74 Указанная цель достигается тем, что согласно способу, включающему вращение магнита относительно неподвижно закрепленной камеры с находящимся в ней жидким кристаллом и определение сдвига фаз между вектором магнитной индукции и директором исследуемого жидкого кристалла, направление директора определяют по диэлектрической проницаемости жидкого кристалла в Плоскости вращения магнита. В устройстве для реализации способа, содержащем магнит, установленный на платформе t возможностью вращения , расположенную в зазоре между его, полюсами камеру для исследуемого жидкого кристалла, передающую систему, связанную с измерителем, на выходе которого включен регистрирующий прибор, соединенный с датчиком отметок направления магнитного поля, передающая система выполнена в виде конденсатора, плоскости пластин которого перпендикулярны плоскости вращения магннта. При вращении жидкого кристалла внешним магнитным полем величина диэлектрической проницаемости меняется, достигая экстремальных значений. Наличие вращательной вязкости приводит к тому, что экстремальные значения диэлектрической проницаемости отстают по времени от вектора магнитной, индукции. Регистрируя отметки направления вектора магнитной индукции и экстремальнь1е значения диэлектрической проницаемости, посредством измерения емкости конден-сатора можно определить сдвиг фаз & между директором и вектором магнитной индукции, определяющий коэффициент вращательной вязкости. Коэффициент вращательной вязкости определяется по фйрмуле 1йЗе& sin2Q 2; . где Д9банизотропия диамагнитной восприимчивости; индукция магнитного поля; 0- - сдвиг фаз между вектором магнитного поля и директором;/J - магнитная проницаемость. На чертеже изображена схема устройства, реализующего предложенный сИособ. в неподвижно укрепленную между полюсами постоянного магнита 1 камеру 2, заполненную жидким кристаллом .3, помещен конденсатор . Пластины конденсатора соединены с измерителем 5 емкости, на выходе которо го включен регистрирующий прибор 6, связанный с датчиком отметок направления магнитного поля 7Устройство работает следующим образом. Вращение магнита 1 вызывает перио дическое изменение емкости конденсатора k, в зазоре которого расположен жидкий кристалл 3. Переменное напряжение, пропорциональное изменению емкости, с измерителя 5 поступает на регистрирующий прибор 6, куда также подаются отметки с датчика отметок направления магнитного поля 7 Фазовый между директороми вектором магнитной индукции определяется сдвигом между экстремальными значениями регистрируемого напряжения и отметками напряжения вектора магнитнбй индукции. Постоянный магнит индукцией 3 кГс установлен на платформу установки для проверки гироприборов УПГ-56. В неподвижную камеру, заполненную жидким крие1 таллом МББА, установлен конденсатор состоящий из двух пластин емкостью 15 пф. Пластины конденсатора соединяются с мостом переменного тока Р577 (тип. МИЕ), на выходе которого включается самописец Н339, на который также подаются отметки направления с контактного датчика. Технико-экономический эффект от внедрения изобретения заключается в првь1шений точности измерений, кЬторая достигается тем, что о направлении директора жидкого кристалла судят по его диэлектрической проницаемости, величина анизотропии которой больше анизотропии акустических параметров. Кроме того, сведено к минимуму количество используемых приемов, что упрощает процесс измерений. Формула изобретения 1. Способ измерения коэффициента вращательной вязкости жидких кристаллов, заключающийся во вращении магнита относительно неподвижно закрепленной камеры с находящимся в ней жидким кристаллом и определении сдвига фаз между вектором магнитной индукции и директором исследуемого жидкого кристалла, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности измерения и упрощения процесса измерений, направление директора определяют по диэлектрической проницаемости жидкого кристалла в плоскости вращения магнита .2. Устройство для реализации способа измерения коэффициента вращательной вязкости жидких кристаллов, содержащее магнит, установленный, на платформе с возможностью вращения, расположенную в зазоре между его полюсами камеру для исследуемого жидкого кристалла, передающую систему, связанную с изм1врителем, на выходе которого включен регистрирующий прибор, соединенный с датчиком отметок направления магнитного поля, о т л. и ч а ю щ е е с я тем, что, передакщая система выполнена в виде конденсатора, плоскости пластин которого перпендикулярны плоскости вращения . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Prost I., GaspariensvJI. . Lett, 36А, № 3, 1971, с. . 2.Авторское свидетельство СССР W 731355,кл. G 01 N 11/00,1978 (прототип) .