Ultrasonun prensibi ve uygulaması
Ortamdaki ultrasonik dalgaların yansıma, kırılma, kırınım ve saçılma yayılım yasaları, işitilebilir ses dalgalarının yasalarından esasen farklı değildir. Ancak ultrasonun dalga boyu çok kısadır, sadece birkaç santimetre, hatta bir milimetrenin birkaç binde biri kadardır.
Ortamdaki ultrasonik dalgaların yansıma, kırılma, kırınım ve saçılma yayılım yasaları, işitilebilir ses dalgalarının yasalarından esasen farklı değildir. Ancak ultrasonun dalga boyu çok kısadır, sadece birkaç santimetre, hatta bir milimetrenin birkaç binde biri kadardır.
Özetle ultrasonun teknik uygulaması temel olarak iki yönü içerir:
(1) Ultrasonik tedavi. Ultrasonik tedavi, esas olarak, belirli fiziksel, kimyasal, biyolojik özelliklerin veya maddelerin durumlarının değişimini değiştirmek veya hızlandırmak için güç özelliklerini ve kavitasyonunu kullanır. İşleme, ultrasonik temizleme, ultrasonik kaynak, ultrasonik emülsifikasyon, ultrasonik kırma, ultrasonik gaz giderme, ultrasonik tıbbi tedavi, ultrasonik tohum işleme vb. için güçlü ultrasonik dalgaların kullanımı sanayi, tarım, tıp ve tıp gibi çeşitli sektörlerde yaygın olarak kullanılmaktadır. sağlık. Endüstride, çelik, seramik, değerli taşlar ve elmaslar gibi sert nesneleri delmek ve kesmek için güçlü ultrasonik dalgalar kullanılır. Genellikle sert kayalarda tek tek delikler açmak için çekiç ve çelik matkap kullanabiliriz. Ultrasonik işleme de nedenidir.
(2) Ultrasonik kusur tespiti, kalınlık ölçümü, mesafe ölçümü, tıbbi teşhis ve görüntüleme. Endüstriyel üretimde, ultrasonik iletim yöntemi genellikle ürünlerin tahribatsız tespiti için kullanılır. Ultrasonik jeneratör tarafından yayılan ultrasonik dalga, test edilecek numuneye nüfuz edebilir ve karşı taraftaki alıcı tarafından alınabilir. Numunenin içinde bir kusur varsa, ultrasonik dalga kusura yansır. Bu sırada karşı taraftaki alıcı, jeneratör tarafından yayılan tüm ultrasonik sinyalleri alamaz veya alamaz. Bu sayede test edilecek numuneye zarar vermeden numunede hata olup olmadığını tespit etmek mümkündür. Tıbbi tanıda, yankı yöntemi sıklıkla kullanılır: zayıf ultrason insan vücuduna nüfuz eder. Ultrason, organın arayüzü ile karşılaştığında, yansıtacak ve iletecektir. Organlara iletilen ultrasonik dalgalar, arayüzle karşılaştıklarında yansıyacak ve tekrar iletilecektir. Ultrasonik alıcı, her seferinde yansıyan dalgaları özel olarak alır. Sağlık personeli, alınan her bir yansıyan dalganın zaman aralığına ve dalga gücüne dayalı olarak organların boyutunu ve yerini ve iç lezyonlarını anlayabilir. Sesli ses dalgalarıyla karşılaştırıldığında, ultrasonik dalgaların birçok garip özelliği vardır:
1. Kavitasyon-sıvı içinde ultrasonik dalgalar yayıldığında, sıvı parçacıkların şiddetli titreşimi nedeniyle sıvıda küçük boşluklar oluşacaktır. Bu küçük boşluklar hızla genişler ve kapanır, sıvı partiküller arasında şiddetli çarpışmalara neden olarak binlerce ila on binlerce atmosfer basıncına neden olur. Parçacıklar arasındaki bu şiddetli etkileşim, sıvının sıcaklığının aniden yükselmesine ve iyi bir karıştırma etkisi yapmasına neden olur, böylece iki karışmaz sıvı (su ve yağ gibi) emülsiyon haline gelir ve çözünen maddelerin çözünmesini hızlandırır. Kimyasal reaksiyon. Ultrasonik dalgaların sıvı içindeki etkisinin neden olduğu çeşitli etkilere ultrasonik kavitasyon denir.
2. Güç özellikleri-ses havada yayıldığında, havadaki parçacıkları ileri geri titreştirmek ve parçacıklar üzerinde iş yapmak için iter. Ses dalgası gücü, ses dalgasının'un çalışma hızını ifade eden fiziksel bir niceliktir. Aynı yoğunluk altında, ses dalgasının frekansı ne kadar yüksekse, sahip olduğu güç de o kadar büyük olur. Ultrasonik dalgaların yüksek frekansı nedeniyle, ultrasonik dalgaların gücü sıradan ses dalgalarına kıyasla çok büyüktür.
3. Yayılma özellikleri - ultrasonik dalgaların dalga boyu çok kısadır ve sıradan engellerin boyutu ultrasonik dalgaların dalga boyundan birçok kat daha büyüktür. Bu nedenle, ultrasonik dalgaların kırınım gücü çok zayıftır. Düzgün bir ortamda düz bir çizgide yayılabilir. Ultrasonik dalgaların dalga boyu ne kadar kısa olursa, bu özellik daha çok dikkat çekicidir.
