Principen och tillämpningen av ultraljud
Utbredningslagarna för reflektion, brytning, diffraktion och spridning av ultraljudsvågor i mediet skiljer sig inte väsentligt från lagarna för hörbara ljudvågor. Men ultraljudets våglängd är väldigt kort, bara några centimeter, till och med några tusendels millimeter.
Utbredningslagarna för reflektion, brytning, diffraktion och spridning av ultraljudsvågor i mediet skiljer sig inte väsentligt från lagarna för hörbara ljudvågor. Men ultraljudets våglängd är väldigt kort, bara några centimeter, till och med några tusendels millimeter.
Den tekniska tillämpningen av ultraljud inkluderar i sammanfattning huvudsakligen två aspekter:
(1) Ultraljudsbehandling. Ultraljudsbehandling använder huvudsakligen sina kraftegenskaper och kavitation för att förändra eller påskynda förändringen av vissa fysikaliska, kemiska, biologiska egenskaper eller tillstånd hos ämnen. Användningen av starka ultraljudsvågor för bearbetning, ultraljudsrengöring, ultraljudssvetsning, ultraljudsemulgering, ultraljudskrossning, ultraljudsavgasning, ultraljudsmedicinsk behandling, ultraljudsfröbehandling, etc., har använts i stor utsträckning inom olika sektorer som industri, jordbruk, medicinsk och hälsa. Inom industrin används starka ultraljudsvågor för att borra och skära hårda föremål som stål, keramik, ädelstenar och diamanter. Vanligtvis kan vi använda hammare och stålborrar för att göra hål i hårda stenar en efter en. Ultraljudsbehandling är också anledningen.
(2) Ultraljudsdetektering av fel, tjockleksmätning, avståndsmätning, medicinsk diagnos och bildbehandling. Inom industriell produktion används ultraljudsöverföringsmetoden ofta för oförstörande detektering av produkter. Ultraljudsvågen som sänds ut av ultraljudsgeneratorn kan penetrera provet som ska testas och tas emot av mottagaren på motsatt sida. Om det finns en defekt inuti provet kommer ultraljudsvågen att reflekteras vid defekten. Vid denna tidpunkt kan mottagaren på motsatt sida inte ta emot eller ta emot alla ultraljudssignaler som sänds ut av generatorn. På så sätt är det möjligt att upptäcka om det finns defekter i provet utan att skada provet som ska testas. Vid medicinsk diagnos används ofta ekometoden: svagt ultraljud penetreras in i människokroppen. När ultraljudet möter organets gränssnitt kommer det att reflektera och sända. Ultraljudsvågor som sänds in i organen kommer att reflekteras och sändas igen när de möter gränssnittet. Ultraljudsmottagaren tar specifikt emot de reflekterade vågorna varje gång. Medicinsk personal kan förstå storleken och placeringen av organ och deras inre lesioner baserat på tidsintervallet och vågstyrkan för varje mottagen reflekterad våg. Jämfört med hörbara ljudvågor har ultraljudsvågor många konstiga egenskaper:
1. Kavitation-när ultraljudsvågor utbreder sig i vätska, kommer små håligheter att skapas i vätskan på grund av den våldsamma vibrationen av vätskepartiklar. Dessa små håligheter expanderar och stängs snabbt, vilket orsakar våldsamma kollisioner mellan vätskepartiklarna, vilket resulterar i tryck på tusentals till tiotusentals atmosfärer. Denna våldsamma växelverkan mellan partiklarna kommer att göra att temperaturen på vätskan plötsligt stiger och spelar en bra omrörningseffekt, så att de två oblandbara vätskorna (som vatten och olja) emulgerar och påskyndar upplösningen av lösta ämnen. kemisk reaktion. De olika effekterna som orsakas av inverkan av ultraljudsvågor i vätskan kallas ultraljudskavitation.
2. Kraftegenskaper-när ljud fortplantar sig i luften, trycker det partiklarna i luften att vibrera fram och tillbaka och göra arbete på partiklarna. Ljudvågskraften är en fysisk storhet som uttrycker hastigheten på ljudvågens arbete. Under samma intensitet, ju högre frekvens ljudvågen har, desto större kraft har den. På grund av den höga frekvensen av ultraljudsvågor är effekten av ultraljudsvågor mycket stor jämfört med vanliga ljudvågor.
3. Utbredningsegenskaper - våglängden för ultraljudsvågor är mycket kort, och storleken på vanliga hinder är många gånger större än våglängden för ultraljudsvågor. Därför är diffraktionskraften för ultraljudsvågor mycket dålig. Den kan föröka sig i en rak linje i ett enhetligt medium. Ju kortare våglängd ultraljudsvågor är, den här funktionen är mer anmärkningsvärd.
