Способ определения физико-механических параметров жидких кристаллов

Способ определения физико-механических параметров жидких кристаллов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения яв .ляется определение анизотропии.диамагнитной восприимчивости жидких кристаллов (ЖК) благодаря измерению параметров ультразвуковых колебаний, прошедших через ЖК при формировании магнитного и электрического полей. Формируют в ЖК 8 магнитное поле магнитом 6 с вектором Н напряженности и прозвучивают Ж 8 теневым методом преобразователями 2 и 3 в плоскости измерений , в которой лежит вектор Н. Поворачивают вектор Н в плоскости измерений относительно камеры 1 и измеряют изменения амплитуды принятых ультразвуковых колебаний. Возвращают магниты 6 в исходное положение, формируют в ЖК электрическое поле с вектором Е напряжённости в плоскости измерения под углом Ч к вектору Е и увеличивают напряженность Е до тех пор, пока изменение амплитуды прин5- тых ультразвуковых колебаний .не примет ранее найденного значения. По результатам производимых операций с учетом анизотропии диэлектрической проницаемости определяют искомьй параметр . 1 ил. (Л WXl // СП &д Jiin СО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИ (ЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) 2 4 А1 (594 G 01 N 29 00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

®СУу-,-:- -.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ц:

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ вЂ”. „" " " тс д (21) 4045718/25-28 (22) 16.01.86 (46) 23.07.87. Бюл. Р 27 (71) Всесоюзный заочный машиностроительный институт (72) С.В. Пасечник, В.А. Баландин, С.Г. Ежов и В.И. Киреев (53) 620.179.16(088.8) (56) Чандрасекар С. Жидкие кристаллы. — М.: Мир. 1980, с. 152-153.

Авторское свидетельство СССР

Р 731355, кл. G 01 N 11/00, 1978. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ЖИДКИХ КРИСТАЛЛОВ (57) Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения яв.ляется определение анизотропии диамагнитной восприимчивости жидких кристаллов (ЖК) благодаря измерению параметров ультразвуковых колебаний, прошедших через ЖК при формировании магнитного и электрического полей. Формируют в EK 8 магнитное поле магнитом

6 с вектором Н напряженности и прозвучивают ЖК 8 теневым методом преобразователями 2 и 3 в плоскости измерений, в которой лежит. вектор Н.

Поворачивают вектор Н в плоскости измерений относительно камеры 1 и измеряют изменения амплитуды принятых ультразвуковых колебаний. Возвращают магниты 6 в исходное положение, формируют в ЖК электрическое поле с вектором Е напряженности в плоскости из". мерения под углом Ч к вектору Е и увеличивают напряженность Е до тех пор, пока изменение амплитуды принятых ультразвуковых колебаний не примет ранее найденного значения ° По результатам производимых операций с учетом анизотропии диэлектрической С проницаемости определяют искомый параметр. 1 ил.

349

Изобретение относится к измерительной технике, в частности, использующей акустические колебания, и может быть использовано при определе5 нии физико-механических параметров, восприимчивости жидких кристаллов.

Цель изобретения — определение аниэотропии диамагнитной восприимчивости за счет измерения параметров ультразвуковых (УЗ) колебаний при формировании в жидком кристалле магнитного и электрического полей.

На чертеже схематично представлено устройство, реализующее способ оп- 15 ределения физико-механических параметров жидких кристаллов.

Сущность" способа определения физико-механических параметров жидких крискристаллов заключается в следующем. 2д

В жидком кристалле формируют магнитное поле с вектором Н напряженносв ти. Излучают и принимают УЗ колебания из жидкого кристалла. Прозвучива ние жидкого кристалла осуществляют 25 так, чтобы ось излучения-приема и вектор Н напряженности лежали в одной плоскости измерений, Поворачивают вектор Н на угол в плоскости измерений и измеряют изменение р А ампли- дб туды принятых колебаний. Затем поворачивают вектор Н на угол Ч,т.е. измеряют анизотропию 8 диэлектрической проницаемости, т,е, возвращают

его в исходное положение и формируют в жидком кристалле электрическое поле с вектором Е напряженности. Электрическое поле формируют так, чтобы вектор Е напряженности лежал в плоскости измерений и образовал с векто- 40 ром Н напряженности угол Ч . После этого увеличивают напряженность электрического поля до тех пор, пока измерение амплитуды принятых УЗ колебаний не примет ранее измеренного значения вА, и измеряют значение достигаемой при этом напряженности Е

Анизотропию 8„ диамагнитной -восприимчивости определяют из выражения в = - (ввв2

d Е, к 8иН

Устройство, реализующее способ оп" 55 ределения физико-механических параметров жидких кристаллов, содержит камеру 1, установленные в камере 1 УЗ преобразователи 2 и 3, например, пьезоэлектрические, из кварда Х-сгеэа генератор 4 и блок 5 измерений. Устройство также содержит магнит 6, окружающий камеру 1, установленный относительно нее с воэможностью вращения, и формирователь 7 электрического поля, например блок питания ИП-11. Выход генератора 4 соединен с излучающим преобразователем, а вход блока 5 измерений, например, вольтметра, соединен с приемным преобразователем 3. В ходе работы камера 1 заполняется исследуемым жидким кристаллом 8.

Способ определения физико-механических параметров жидких кристаллов реализуется следующим образом.

В жидком кристалле 8 формируют постоянным магнитом 6 магнитное поле с вектором Н напряженности, лежащим в одной плоскости — плоскости измерений с акустическими осями соосных преобразоватепей 2 и 3 и, в частности, параллельным им. С помощью генератора 4 возбуждают преобразователь

2, который излучает УЗ колебания. Преобразователь 3 принимает УЗ колебания, прошедшие через жидкий кристалл

8, и передает их в блок 5, где происходит измерение амплитуды принятых

УЗ колебаний. Поворачивают магнит 6 вокруг камеры t, в результате чего вектор Н поворачивается в плоскости измерений на заданный угол. Амплитуда УЗ колебаний, принятых преобразователем 3 при этом измеряется вследствие анизотропного характера поглощения ультразвука. Это изменение 4.А амплитуды сигнала измеряется с помощью блока S и фиксируется. Возвращают магнит 6 в исходное положение и измеряют анизотропию диэлектрической проницаемости жидкого кристалла

8 одним из известных методов, например, с помощью моста Е7-8 (не показан). Затем формирователем 7 формируют электрическое поле с вектором

Е напряженности, лежащим в плоскости измерений и, начиная с минимальных значений„ увеличивают напряженность.

По достижении изменением амплитуды сигнала, принятого преобразователем

3, зафиксированного значения ь А рост напряженности прекращается, достигнутое при этом значение напряженности Е, измеряется, а аниэотропия 6„ диамагнитной восприимчивости определяется по формуле, выве13 денной из уравнения балансов сил, действующих на директор со стороны электрического и магнитного полей в пренебрежении влияния ограничивающих поверхностей в„— сс- — (sin2 g ctg2 К вЂ” сов2 (), () Е<

8 и„Н

В = — о — (в(о2 С ctg2 <- ??????2??), ?? . ??, ??= 8!,Н

Составитель В. Гондаревский

Редактор А. Козориз Техред П.Сердюкова Корректор В. Бутяга

Заказ 3043/38 Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 где Ю вЂ” анизотропия диэлектричесе кой проницаемости жидкого кристалла; — угол между Эекторами напряженности Е и Н электрического и магнитного полей соответственно; (— угол поворота магнита 6 относительно камеры 1.

При измерениях предлагаемым способом на МББА (и-метоксибензилиденО п-н-бутиланилин) при 25 в магнит1 ном поле с индукцией В=О,З Тл поворот магнитного поля осуществляется на о

45 . Анизотропия d составляет, 0,72, а напряженность Е электрического поля, ориентированно относительО но магнитного под углом 80, составляет 1,73 10 В/м. Согласно формуле аХ 1,01 10 ед. СГС. Погрешность определения этой величины не превышает 5Х.

Формула и э о б р е т е н и я

Способ определения физико-механи-. ческих пафЬмЪтров жидких кристаллов, 25349

4 заключающийся в том, что формируют в жидком кристалле магнитное поде с вектором H напряженности, излучают и принимают ультразвуковые колебания

5 в плоскости измерений, проходящей через вектор Н напряженности, изменяют магнитное поле в процессе излучения-приема так, чтобы вектор Н напряженности поворачивался в плоскости измерений, измеряют изменение д А амплитуды принятых ультразвуковых колебаний и с его помощью определяют искомый параметр, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью определения анизотропии диамагнитной восприимчивости, дополнительно изменяют магнитное поле в процессе излученияприема так, чтобы вектор Н напряженности повернулся .в исходное положение, измеряют анизотропию d диэлектрической проницаемости, формируют в жидком кристалле электрическое поле с вектором Е напряженности, 25 лежащим в плоскости измерений, изменяют в процессе излучения-приема напряженность до величины напряженности Е,, при которой йзменение амплитуды принятых колебаний равно ь А, а анизотропию д „ диамагнитной восприимчивости определяют из выражения.

35 где — угол между векторами Е и Н;

К вЂ” угол поворота вектора Н. в