Az ultrahang sebessége a vízben. Az ultrahang fizikai tulajdonságai. Orvosi ultrahang terápiás alkalmazása.
Bár az ultrahang létezése már régóta ismert, a gyakorlati alkalmazása meglehetősen fiatal. Napjainkban az ultrahangot széles körben használják különböző fizikai és technológiai módszerekben. Így a környezetben a hangterjedés sebességét a fizikai jellemzők alapján ítéljük meg. Az ultrahangos frekvenciák sebességének mérése lehetővé teszi, hogy nagyon kis hibák esetén meghatározzuk például a gyors folyamatok adiabatikus jellemzőit, a gázok fajlagos hőteljesítményét és a szilárd anyagok rugalmas állandóságát.
A hanghullámok egy akadályból való tükrözése céljából visszhang jön létre. Annak érdekében, hogy a hallgató megkülönböztesse a visszavert hullámot, a fülhöz való késés egy másodpercének kell lennie; Ha alacsonyabb, akkor a visszhangzás jelensége ugyanaz, mint egy szobában, ahol a hanghullámok tükröződnek a falakról.
Milyen az ultrahang a cellulit ellen, és milyen ellenjavallatok és költségek? Megpróbálunk megmutatni ultrahanghatás A cellulitisz-kezelés egyszerű módja annak, hogy megértsük az ilyen típusú cellulit-kezelés lehetőségeit. A pontos vizsgálatok során azonosították a diszkomfort okát, amely általában olyan tényezőket tartalmaz, mint a rossz táplálkozás, a túlzott alkohol és a dohányzás, a fizikai mozgás hiánya és a magas stresszszint.
Ultrahangforrások
Az iparban és a biológiában alkalmazott ultrahangos rezgések gyakorisága a több tíz kHz-es és a MHz-es tartomány között van. A nagyfrekvenciás rezgéseket általában piezokerámiás átalakítókkal, például bárium-titanitból állítják elő. Azokban az esetekben, amikor az ultrahangos rezgés ereje elsődleges fontosságú, általában az ultrahang mechanikai forrásait használják. Kezdetben minden ultrahangos hullámok mechanikus eszközökkel (tuning villák, sípok, szirénák) érkezik.
Jobb, ha úgy gondoljuk, hogy a cellulit nem sérthetetlen és meg nem választható ellenség, mert számos kezelési módszer létezik, mint például a cellulit hatékony eltávolítása és eltávolítása ultrahang segítségével. Ez a módszer, sok ember kezdeti kétségei ellenére, óriási sikert arat a tipikus narancshéj bőrápolására irányuló kezelések terén.
Gondoljunk csak arra, hogy az utóbbi időben az ultrahangokat csak a gyenge fizikai problémák, például a lassúság, a gyulladás vagy az izomfájdalom kezelésére használták. Napjainkban a cellulitisz ultrahangának hatalmas erejét használhatja, és a szervezetnek a narancshéj bőre által érintett területeire irányítja tevékenységét, kiküszöbölve a zsír és a méreganyagok felhalmozódását.
A természetben az ultrahang számos természetes zaj összetevőjeként (a szél, a vízesés, az eső, a kavicsos zaj, a tengeri szörf, a villámlással járó hangok stb.) És az állatvilág hangjai között megtalálható. Egyes állatok ultrahangos hullámokat használnak az akadályok felderítésére, az űrben és a kommunikációban való tájékozódásra (bálnák, delfinek, denevérek, rágcsálók, tarsierek).
Hogyan működik a cellulit ultrahang?
Milyen előnyökkel járhat az ultrahang cellulit? Magas frekvenciájú hanghullámok ultrahang gép, elérheti a cellulit által érintett területet. Ez az intézkedés az érintett terület felmelegítésére irányul, aminek következtében a test több vért küld, ami lehetővé teszi a nyirokfolyadék áramlását a cellulit csúcsának kicsapódásához.
Csak néhány percig tart, hogy az érintett területen mozogjon, és közvetlenül a cellulit-zsírral dolgozzon; A kezelés után használhat gyulladáscsökkentő krémet a hő érzésének enyhítésére, amit ez a kezelés okoz a bőrön.
Az ultrahang-kibocsátók két nagy csoportra oszthatók. Az első magában foglalja a kibocsátó generátorokat; azokban az ingadozásokban izgatottak az állandó áramlás útjában álló akadályok - gáz vagy folyadék sugárzása. A második kibocsátó csoport - elektroakusztikus átalakítók; átalakítják az elektromos feszültség vagy áram már meghatározott oszcillációit egy szilárd test mechanikai oszcillációjává, amely akusztikus hullámokat sugároz a környezetbe.
Sokan makacsul inkább a lézeres kezelést részesítik előnyben, mert a leghatékonyabbnak tekintik őket, de tudnod kell, hogy a szakértők tanácsot adnak a cellulitisz elleni ultrahangnak is, mivel ugyanolyan hasznosak és biztonságosabbak. Hogyan kezelhetjük az ultrahangokat a cellulit elleni küzdelemben, ha ismerjük a hatékonyságot és az általuk nyújtott előnyöket? Hol találhatom az ultrahang cellulit ellen történő használatának lehetőségét? És elég ahhoz, hogy kérdezze meg orvosát a recept hitelességéről, hogy kihasználhassa az ilyen típusú cellulitellenes kezelés rendkívüli hatását.
Whistle galton
Az első ultrahangos sípot 1883-ban az angol Halton készítette.
Itt egy ultrahang jön létre, mint egy magas hang a késél, amikor a levegő áramlik rajta. Az ilyen élek szerepét Galton sípjában az „ajak” egy kis henger alakú rezonáns üregben játszik. Az üreges hengeren keresztül a nagynyomású gáz eléri ezt az „ajakot”; rezgések fordulnak elő, amelyek frekvenciája (kb. 170 kHz) a fúvóka és az ajak méretétől függ. A Galton sípjának hatalma kicsi. Alapvetően azt használják, hogy parancsokat adjanak a kutyák és macskák képzéséhez.
Az ultrahang megtámadja a zsírsejteket, és ropogtatja őket. A replikáció elkerülése érdekében szükség van a vízelvezetésre, hogy azok megszűnjenek. Az ultrahangok, amelyek nagyfrekvenciás hanghullámok, nem érzékelhetők. A cellulit esztétikai kezelésében 3 MHz-es frekvenciát alkalmazunk körülbelül 2-3 cm-es behatoláshoz. Ennek a módszernek az a hátránya, hogy a lemezek vagy a vékony és érzékeny bőrfajták miatt kisebb égési sérülések keletkeznek.
A cellulit és annak kialakulása főként a bőr belsejében lévő zsírok ülepítéséből adódik, valamivel rendellenesen alkalmazzák és károsak az epidermisz egészségére. Bár ez a tényező gyakran a súlygyarapodáshoz kapcsolódik, tudnia kell, hogy a cellulit oka nagyon különböző, a különböző hatások kombinációi miatt, amelyek befolyásolják a testet és annak funkcióit, ami veszélyezteti annak egyensúlyát és funkcionalitását.
Folyékony ultrahangos síp
A legtöbb ultrahangos síp alkalmas arra, hogy folyékony közegben dolgozzon. Az ultrahang elektromos forrásaival összehasonlítva a folyékony ultrahangos sípok nem túl erősek, de néha például az ultrahangos homogenizáláshoz jelentős előnyük van. Mivel az ultrahangos hullámok közvetlenül egy folyékony közegben keletkeznek, az ultrahangos hullámok nem veszítenek el energiából, amikor az egyik közegről a másikra haladnak. Talán a legsikeresebb az angol tudósok, Cottel és Goodman által elkészített folyékony ultrahangos síp tervezése a XX. Század elején. Ebben a nagy nyomás alatt lévő folyadék áramlása egy elliptikus fúvókából származik, és egy acéllemezre irányul.
Ez is rejtély, hogy a cellulit elsősorban a testrészekben, például a csípő, a fenék és a combok formában alakul ki, néha a gyomrot és a karokat érintve, ami a narancshéjat igazi puzzle a tudósok számára. Bár számos kezelés biztosított a cellulit elleni küzdelemhez, úgy tűnik, hogy az ultrahang az első sorban van a különböző kezelési módok elején, mind a hatékonyság, mind a rugalmasság szempontjából.
Gondolj erre a stratégiára a kezelt terület enyhe túlmelegedésének lehetséges mellékhatásaként, ami teljesen biztonságos a test egészségére. Az ultrahang gép alacsony frekvenciájú hanghullámokat állít elő, amelyek behatolnak a szövetekbe, és rájuk vibrálnak, hogy mélyen érjék el és kezeljék a cellulitisz okát.
E konstrukció különböző módosításai széles körben használhatók homogén közegek előállításához. A kialakítás egyszerűsége és stabilitása miatt (csak az oszcilláló lemez megsemmisül) az ilyen rendszerek tartósak és olcsóak.
sziréna
A sziréna a rugalmas oszcillációk mechanikai forrása, beleértve az ultrahangot is. A frekvenciatartomány elérheti a 100 kHz-et, de ismertek a szirénák, amelyek legfeljebb 600 kHz-es frekvencián működnek. A szirénák ereje tíz kW-ra van.
Ultrahangos cellulit kezelés
A termék hője tágítja a véredényeket, és elpusztítja a zsírsejteket, így nagyon hatékonyan eltávolítja a cellulitot egyszer és mindenkorra, a toxinokkal és folyadékokkal együtt. Az ultrahang sugárzásának központi tényezője csak a kezelendő felületet érinti, és az eljárás posztereit csak néhány percig tartják.
Általában a gyulladáscsökkentő, hogy megakadályozza a betegeknél alkalmazott ízületi kényelmetlenséget, az ultrahangos cellulit ellenére mindig biztonságos és kényelmes megoldás marad. Fontos megjegyezni, hogy fontos, hogy sok folyadék kerüljön a dehidratáció és a toxinok esetleges újraszervezésének megelőzésére.
A levegő dinamikus szirénákat jelző- és technológiai célokra használják (finom aeroszolok koagulációja (párásodás), habhullás, tömeg- és hőcserélő folyamatok gyorsulása stb.).
A cellulitisz elleni ultrahang gyógyszer hátrányai és mellékhatásai
Vannak hátrányok, amelyek az ultrahang használatából származnak a cellulit elleni küzdelemben. Az egyik az, hogy a test a nyugalomban marad, a kezelés után, és néha néhány napig, ez azért van, mert a cellulit ultrahangterápia, melyet több napig is igénybe vehet, fáradtságot és kimerültséget okozhat. ezért jobb, ha figyelembe vesszük az ünnepeket.
Ellenjavallatok és az ultrahangszekciók ára ellen
Negatív megjegyzés lehet az, hogy az idő múlásával nincs garancia a tartós és tartós hatásra, és így minden lehetséges kötelezettség a cellulit visszatérésének elkerülésére szolgál. Az ultrahang cellulit nem rendelkezik specifikus ellenjavallattal a felnőttek és a jó fizikai állapot esetében, de nyilvánvaló, hogy bármely betegség esetén a fémlemezek, a békefenntartók és a betegség általában rossz, figyelmeztetnie kell a gyakorlót az ülés megkezdése előtt, ami a tapasztalat szerint eldönti, hogy folytatja-e vagy sem.
Minden forgó sziréna egy kamrából áll, amely tetején egy lemez (állórész) van, amelyen nagy számú lyuk van. Ugyanolyan számú lyuk van jelen a kamrában forgó tárcsán - a rotorban. Amikor a forgórész forog, a lyukak pozíciója rendszeresen egybeesik az állórészen lévő lyukak helyzetével. A kamrát folyamatosan sűrített levegővel látják el, amelyet a rövid pillanatok alatt kihúzzák, amikor a rotor és az állórész lyukai egybeesnek.
Területük a rezgések alatt korlátozott, kb. 000 hercsi gyakorisággal, amelyek a hallókészülék érzékenységének felső határán vannak. Az ultrahang, valamint a hangok esetében a frekvencia növekedése fokozatosan megváltoztatja a diffrakció, a diffúzió, az abszorpció és a szaporodás általános jelenségeit annak érdekében, hogy különleges jellemzőket adjanak nekik, amelyek előnyben részesítik őket a konkrét és nagyon fontos célokra való gyakorlati alkalmazás céljából.
Az ultrahangvizsgálat a rugalmas hullámok elméletének különleges esete, amelyre interferencia és diffrakció; Hullámok: akusztikus hullámok; a hang. Hogy tisztázzuk, mit mondanak majd később, csak emlékezz. Kiderül, hogy a sugárzás az aljzatra robbant, és mielőtt ez a refrakció egy rövid távolságra kap egy hangot vagy „a forrás által kibocsátott ultrahangot”. Ez a jelenség tökéletesen kimutatható még a levegőben is, ahol a csendes zónák jellemzői miatt a refrakció miatt.
A szirénák hangjának gyakorisága függ a lyukak számától és geometriai alakjától, valamint a forgórész forgási sebességétől.
Ultrahang a természetben
Ultrahang alkalmazás
Az ultrahang diagnosztikai alkalmazása az orvostudományban (ultrahang)
Az ultrahang jó eloszlása miatt az emberi lágyszövetekben, relatív ártalmatlansága a röntgensugárzáshoz képest és a könnyű használhatóság a mágneses rezonancia képalkotással összehasonlítva széles körben használják az állapot vizualizálására. belső szervek személy, különösen a [ forrás nincs megadva 899 nap]
Különböző típusú ultrahangos generátorok; sípok, hangkerekek, szirénák különböző frekvenciájú ultrahangokat bocsáthatnak ki. Számos hangszer hangot hoz létre számos ultrahangos komponenssel. Súrlódás és súrlódás között különböző anyagok számos ultrahang komponens is van. Az ultrahanghullámok esetében a fő források azok, amelyek piezoelektromos és mágneses és mechanikai jelenségeket használnak, mint például a Galton síp és a Hartman pulzátor.
A vevőknek különböző típusai vannak, de a főbbek közül csak a piezoelektromos és a magnetosztrifugáló és a kondenzátor mikrofonok vannak. Ezek a diagramok a sugárzás intenzitásának szegmenseivel és a vizsgált irányban arányos különbözõ irányban alapulnak.
Az ultrahang használata a biológiában
Az ultrahang azon képessége, hogy megszakítsa a sejtfalakat, biológiai kutatások során alkalmazta például a sejteket az enzimektől. Az ultrahangot az intracelluláris struktúrák, például a mitokondriumok és a kloroplasztok elpusztítására is használják annak szerkezetének és funkcióinak kapcsolatának tanulmányozása céljából. Az ultrahang másik alkalmazása a biológiában a mutáció okozta képességéhez kapcsolódik. Az Oxford-i tanulmányok kimutatták, hogy még az alacsony intenzitású ultrahang is károsíthatja a DNS-molekulát. A növénytermesztésben fontos szerepet játszik a mutációk mesterséges, célirányos létrehozása. Az ultrahang fő előnye más mutagének (röntgensugarak, ultraibolya sugárzás) felett az, hogy rendkívül könnyen kezelhető.
A rajzolt görbék azok, amelyeket ezek a szegmensek az irányváltás során leírnak. Ez a tulajdonság a diffrakciós jelenségnek köszönhető, és még hangsúlyosabb, annál kisebb az ultrahangos hullám és az emitter lemez hosszának aránya, azaz minél nagyobb az ultrahangos sugárzás frekvenciája, amit termel.
A Pierce szerint a hangszórás sebessége, és különösen az ultrahang, a levegőben enyhén függ az 1. ábra szerinti görbének megfelelő frekvenciától. Az ultrahang terjedését más gázokban is tanulmányozták, és az egész élmény hatalmas mennyiségű energiát tárt fel, amelyet ezeken a rendkívül nagyfrekvenciás rugalmas rezgéseken keresztül lehet továbbítani. Már elmondták, hogy az átvitt energia arányos a frekvencia négyzetével.
Az ultrahang használata tisztításhoz
Az ultrahang használata mechanikus tisztításra a hatására ható folyadékban különböző nemlineáris hatások megjelenésén alapul. Ezek közé tartozik a kavitáció, az akusztikus áramok, a hangnyomás. A fő szerepet a kavitáció végzi. A szennyezés közelében keletkező és összeomló buborékok elpusztítják őket. Ez a hatás ismert kavitációs erózió. Az ultrahang alacsony frekvenciájú és nagy teljesítményű.
Így az ultrahang esetében az abszorpciós együttható, amikor az első közeg levegő, és a második a leggyakoribb anyagok, mint például a víz vagy a fémek, megközelítőleg nulla, ami azt jelzi, hogy van-e mindent az ultrahanghoz, és ezekre az anyagokra teljes. visszaverődés.
Általánosságban elmondható, hogy ha egy akusztikus vagy ultra-termelõ hullám eléri az új sûrû közeg felületét, amely különbözik attól, amelyik szaporodik, részben áthalad és részben tükrözi. A visszavert érték és a refrakció közötti kapcsolat a hullám által képviselt impedanciáktól függ két módon.
Laboratóriumi és ipari körülmények között oldószerrel töltött ultrahangos fürdők (víz, alkohol stb.) Használják kis alkatrészek és edények mosására. Néha segítségükkel a föld részecskéiből még a talaj részecskéit (burgonya, sárgarépa, répa stb.) Is megmossák.
Ha a második környezetnek egy olyan akadálya van, amely kissé különbözik az elsőtől, az kevés. Ezt a közeg impedanciáját úgy határozzuk meg, mint a közeg sűrűségének a hangsebességre kifejtett eredménye. Először a második közeg visszaverő képességét adja. Ez megmagyarázza, hogy a tengeren hogyan lehet ultrahangokat használni a hajótestek keresésére vagy az alsó részre, de nem határozzák meg a jéghegyek jelenlétét. Az ultrahangok felszívódását a szaporodásuk során a már bejelentett képlet adja, és az α egyéb abszorpciós együtthatóval megegyező abszorpciós együttható növekvő gyakorisággal gyorsan növekszik.
Az ultrahang használata áramlásmérésben
Az 1960-as évektől ultrahangos áramlásmérőket használnak a víz és a hűtőfolyadék áramlásának és mérésének szabályozására az iparban.
Az ultrahang használata hibajavításban
Az ultrahang jól eloszlik néhány anyagban, ami lehetővé teszi, hogy ezekből az anyagokból készült termékek ultrahangos vizsgálatára használják. A közelmúltban kifejlesztették az ultrahangos mikroszkópia irányát, amely lehetővé teszi a jó felbontású anyag felszín alatti rétegének vizsgálatát.
Ultrahangos tulajdonságok és alkalmazás. - A levegőben lévő ultrahanggal könnyen szinte minden, az optikai területen észlelt jelenség reprodukálható. Az ultrahangos hullámok hatására megállapították, hogy a folyadékok hőmérséklete megnövekedett, és a szilárd anyagokban ezek a belső fűtőhatások felismerhetőek, ami magasabb, annál nagyobb a frekvencia.
A kémia területén egyes metastabil rendszerek ultrahanghatás útján megsemmisülnek, és sok kémiai reakció gyorsul, és más anyagokat az átmeneti pont hőmérséklete megváltoztat. A vízben az ultrahanghullámok oldott gázokat bocsátanak ki, és a gőzbuborékok a forráspont alatti hőmérsékleten és a hullámok hőkezelését megelőzően érhetők el.
Ultrahangos hegesztés
Ultrahangos hegesztés - nyomáshegesztés, ultrahangos rezgésnek kitéve. Ezt a típusú hegesztést olyan alkatrészek csatlakoztatására használják, amelyeket nehéz fűteni, különböző fémek, fémek, tartós oxidfóliák (alumínium, rozsdamentes acél, permalloy mágneses magok stb.) Összekapcsolásakor az integrált áramkörök gyártásában.
Az ultrahang használata galvanizálásban
Az ultrahangot a galvanizálási folyamatok fokozására és az elektrokémiai módszerrel előállított bevonatok minőségének javítására használják.
Ultrahang - Mi ez?
Elmélet és gyakorlat.
Az ultrahang elméletének összetettségével az ultrahangos tisztítófelületek elveinek megértése nem olyan nehéz. Ez a cikk azoknak szól, akik szeretnék megérteni az akusztikus tisztítási technológiákban használt főbb jelenségeket, és ami a legfontosabb, hogy megértsük, hogy "hogyan működik ez a funkció", milyen kritériumokat lehet használni a berendezések kiválasztásához, a tisztító médiához és a feldolgozási módokhoz.
A tisztítási technológiákat folyamatosan fejlesztik. Az alkohol-benzin keverék, amelyet Oroszországban széles körben használnak a lemezek tisztítására a fluxus maradékokból és a folyamatszennyeződésekből, elveszíti hatékonyságát, mivel az alkatrészek mérete csökken. A csökkenő szinuszokban és résekben nincs szükség szükséges megoldáscserére a technológiai szennyeződések kiöblítéséhez.
A mosás javításának az idővel történő növelése iránti vágy a kötőanyag kioldódásához, fehéres lepedék képződéséhez vezet a lemezek felületén. A klórozott és fluorozott szénhidrogéneket használó külföldi kondenzációs tisztítás károsítja a bolygónk ökológiáját, és a jövőben eltűnik. Ugyanakkor a tisztítás minőségére vonatkozó követelmények folyamatosan növekszik.
A tisztaság számos iparágban releváns minőségi tényezővé vált, ami a múltban nem volt így. Az elektronikai iparban, ahol a tisztaság mindig fontos volt, még kritikusabb tényezővé vált a csúcstechnológia következetességének biztosításában.
Úgy tűnik, hogy a technológia minden javulása egyre nagyobb figyelmet igényel a megvalósítás tisztaságára. Ennek eredményeként a tisztítási technológiákat az elmúlt években kritikusan felülvizsgálták. Ezek közül sokan ultrahangos tisztítási módszereken alapulnak.
Sőt, függetlenül attól, hogy milyen hatékony tisztítóoldatokat használnak, az ultrahang akusztikus energiájának hozzáadása nélkül nem lehetséges egy adott szintű tisztítást biztosítani.
Mi az ultrahang?
Ultrahang (US) - rugalmas rezgések és hullámok, amelyek frekvenciája nagyobb, mint 15 .20 kHz. Az ultrahangos frekvenciatartomány alsó határát, amely elválasztja a hallható hang területétől, az emberi hallás szubjektív tulajdonságai határozzák meg, és feltételes. A felső határ a rugalmas hullámok fizikai természetéből adódik, amelyek csak az anyagközegben szaporodhatnak, azaz feltéve, hogy a hullámhossz lényegesen nagyobb, mint a molekulák átlagos szabad útja a gázokban vagy a folyadékokban és a szilárd anyagokban lévő interatomikus távolságokban. Ezért a gázokban az ultrahangos frekvenciák felső határát a hanghullámhossz közelítő egyenlőségének és a molekulák átlagos szabad útjának állapota határozza meg. Normál nyomáson 109 Hz. A folyadékokban és a szilárd anyagokban meghatározó a hullámhossz és az interatomikus távolság közötti egyenlőség, és a levágási frekvencia eléri az 1012-1013 Hz-et. A hullámhossztól és a frekvenciától függően az ultrahang sajátos jellemzői a sugárzásnak, a vételnek, a terjedésnek és a használatnak, ezért az ultrahangos frekvenciák tartománya kényelmesen három alrégióra osztható: alacsony - 1,5-10. ..105 Hz; közeg - 105 ... 107 Hz; magas - 1O7 ... 1O9 Hz.
A hanghullámok elmélete.
Ultrahang, mint rugalmas hullámok.
A természetben az ultrahangos hullámok nem különböznek a hangtartomány rugalmas hullámaitól, valamint az infrasáv hullámoktól. Az ultrahang terjedése az általános frekvenciájú hanghullámok alapvető törvényei, általában hanghullámok. Szaporodásuk fő törvényei közé tartozik a hang visszaverődésének és refrakciójának törvényei a különböző médiumok határain, a hang diffrakciója és szórása a közegben lévő akadályok és szabálytalanságok jelenlétében, valamint a határokon lévő szabálytalanságok, a hullámvezető terjedésének törvényei a közeg korlátozott területein.
Az ultrahang sajátosságai.
Bár az ultrahang fizikai jellege és terjedésének ellenőrzése az alaptörvények ugyanazok, mint bármely frekvenciatartomány hanghullámai, számos olyan sajátossága van, amely meghatározza annak fontosságát a tudományban és a technológiában. Ezek viszonylag magas frekvenciájuknak és ennek megfelelően egy kis hullámhossznak köszönhetők. Az alacsony frekvenciájú tartományban az ultrahangos hullámhosszúság a legtöbb esetben nem haladja meg a több centimétert, és csak a tartomány alsó határának közelében van, hogy több tíz centiméter ér el szilárd anyagot. Az ultrahangos hullámok sokkal gyorsabban bomlanak le, mint az alacsony frekvenciájú hullámok, mivel a hangelnyelési együttható (távolságonként) arányos a frekvencia négyzetével.
Az ultrahang másik nagyon fontos jellemzője az a lehetőség, hogy nagy intenzitású értékeket kapjunk, viszonylag kis rezgéscsillapítási amplitúdóval, mivel egy adott amplitúdónál az intenzitás közvetlenül arányos a frekvencia négyzetével. Az oszcilláló elmozdulás amplitúdóját a gyakorlatban az akusztikus kibocsátók erőssége korlátozza. Az ultrahangos területen a legfontosabb nemlineáris hatás a kavitáció - a gőzzel, gázzal vagy keverékkel töltött pulzáló buborékok tömegének megjelenése tömegben. A buborékok összetett mozgása, összeomlása, egymással való összeolvadása, stb. Generál tömörítő impulzusokat (mikro-sokkhullámokat) és mikroáramlásokat egy folyadékban, a közeg helyi fűtését és ionizálását okozva. Ezek a hatások befolyásolják az anyagot: a folyadékban lévő szilárd anyagok megsemmisülése (kavitációs erózió), különböző fizikai és kémiai folyamatok indítása vagy felgyorsítása.
A kavitáció körülményeinek megváltoztatásával fokozhatjuk vagy gyengíthetjük a különböző kavitációs hatásokat. Például az ultrahang gyakoriságának növekedésével a mikroszálak szerepe növekszik és csökken a kavitációs erózió, és a folyadékban növekvő hidrosztatikus nyomás hatására nő a mikrohatás hatásai. A frekvencia növekedése általában a kavitáció kezdetének megfelelő intenzitás küszöbértékének növekedéséhez vezet, amely a folyadék típusától, gáztartalmától, hőmérsékletétől stb. Függ. Az alacsony frekvenciájú ultrahangos tartományban lévő víz atmoszférikus nyomáson általában 0,3-1 W / cm3.
Ultrahangforrások
A természetben az ultrahang számos természetes zajban megtalálható (a szél, a vízesés, az eső, a kavics zajában, a szörf által gördült, villámlással járó hangokban stb.), Valamint az echolokációhoz használt állatok világában. és kommunikáció. Az ultrahang technikai kibocsátói, amelyeket az ultrahang vizsgálatához használnak technikai alkalmazásokkét csoportra osztható.
Az első tartalmazza a kibocsátók generátorokat (sípokat). Ezeken az oszcillációkon az állandó gázáram vagy folyadék áramlási útjában lévő akadályok ingadoznak.
A második sugárzók csoportja az elektroakusztikus átalakítók: a már meghatározott elektromos oszcillációkat egy szilárd mechanikai rezgésekké alakítják át, amelyek az akusztikus hullámokat a környezetbe sugározzák.
Az ultrahang használata.
Az ultrahang többszörös alkalmazásai, amelyekben különböző funkciókat használnak, három területre oszthatók.
Az első a RAS segítségével történő információfogadáshoz kapcsolódik, a második - az anyagra gyakorolt aktív hatással és a harmadik - a jelek feldolgozásával és továbbításával (az irányokat a történeti kialakítás sorrendjében sorolják fel).
Az ultrahangos tisztítás elvei.
A folyadékokban az anyagok és folyamatok ultrahangának hatása a kavitáció. A kavitáció a legszélesebb körben alkalmazott ultrahangos technológiai folyamaton alapul - a szilárd anyagok felületének tisztítása. A szennyezés természetétől függően a kavitáció különböző megnyilvánulásai nagyobb vagy kisebb értékűek lehetnek, mint például a mikrohatás, a mikroflow, a fűtés. A hangterület paramétereinek, a mosófolyadék fizikai-kémiai tulajdonságainak, gáztartalmának, külső tényezőinek (nyomás, hőmérséklet) kiválasztásával lehetőség van a tisztítási folyamat széleskörű szabályozására, a szennyeződés típusának és a tisztítandó alkatrészek típusának optimalizálására.
Különböző tisztítások az ultrahang mezőben marás, ahol az ultrahang hatását erős vegyi anyagok hatásával kombinálják. Az ultrahangos fémezés és a forrasztás valójában ultrahangos tisztításon alapul (beleértve a oxid film) csatlakoztatott vagy fémezett felületek. Tisztítás a forrasztás során az olvadt fém kavitációja miatt. Ugyanakkor a tisztítás mértéke olyan magas, hogy nem-abszorbeálódó anyagok, például alumínium más fémekkel, különböző fémek üveggel, kerámiával és műanyagokkal képződnek. A tisztítás és a fémezés folyamataiban a hangkapilláris hatás is elengedhetetlen, biztosítva a mosóoldat behatolását, vagy olvad a legkisebb repedésekbe és pórusokba.
Tisztítási és mosási mechanizmusok.
A legtöbb esetben a tisztítás megköveteli, hogy a szennyeződéseket feloldják (a sók feloldódása esetén), megtisztítsák (oldhatatlan sók esetében) vagy mindkettőt oldva és tisztítva (mint például a zsírfóliákban rögzített oldhatatlan részecskék esetében). Az ultrahangos energia mechanikai hatásai hasznosak lehetnek az oldódás felgyorsítása és a tisztítandó felület részecskéinek elválasztása szempontjából is.
Az ultrahang is hatékonyan használható az öblítési folyamatban. A maradék mosószer vegyi anyagok gyorsan eltávolíthatók ultrahangos öblítéssel. Ha a szennyeződéseket feloldjuk, az oldószert szennyező filmmel kell érintkeznie, és el kell semmisítenie.
Mivel az oldószer feloldja a szennyeződést, az oldószer szennyeződésének határán telített oldatos oldat keletkezik, és az oldódás megáll, mivel a szennyeződés felületére nincs friss oldat. Az ultrahang hatása elpusztítja a telített oldószerréteget, és biztosítja a friss oldat szállítását a szennyeződés felületére. Ez különösen akkor hatékony, ha a „rossz” felületek szinuszos labirintussal és felületi megkönnyítéssel, például nyomtatott áramköri lapokkal és elektronikus modulokkal tisztításra kerülnek. Néhány szennyező anyag egy oldhatatlan részecskékréteg, amely erősen tapad a felülethez ionos kötés és tapadási erők révén. Ezeket a részecskéket csak akkor kell elválasztani a felszíntől, hogy megszakítsák a vonzási erőket, és a későbbi eltávolítás céljából átvisszük őket a mosóközeg térfogatába. A kavitáció és az akusztikus áramok megzavarják a port, mint a port, a felületről, mossák és eltávolítják őket.
A szennyezőanyagok általában többkomponensűek, és oldható és oldhatatlan összetevőket tartalmazhatnak a komplexben. Az ultrahang hatása abban rejlik, hogy minden komponenst emulgeál, azaz átadja őket a mosóközegbe, és ezzel együtt eltávolítja őket a termékek felületéről. Az ultrahangos energia bevezetése a tisztítórendszerbe, ultrahangos generátor, a generátor villamosenergia-generátora ultrahangos sugárzáshoz, és akusztikus teljesítménymérő szükséges.
Az elektromos ultrahangos generátor ultrahangos frekvencián keresztül átalakítja a hálózat elektromos energiáját. Ezt ismert módszerekkel végezzük, és nincs specifitása. Előnyös azonban, ha digitális generációs technikát alkalmazunk, amikor a kimenet váltakozó polaritású, négyszögletes impulzus. Az ilyen generátorok hatékonysága közel 100%, ami lehetővé teszi a folyamat energiaintenzitásának problémájának megoldását. A téglalap alakú hullámforma használata harmonikusan gazdag akusztikus sugárzást eredményez. A többfrekvenciás tisztító rendszer előnye, hogy a mosóközeg térfogatában az interferencia csomópontokban nem alakul ki „halott” zónák. Ezért a többfrekvenciás ultrahang-besugárzás lehetővé teszi, hogy az ultrahangos fürdő szinte minden területén tisztítási lehetőséget biztosítson.
Egy másik módszer a holt zónák megszabadulására az, hogy egy generátort használunk, amelynek sűrűsége van. Ebben az esetben az interferencia mező csomópontjait és antinódáit a tisztítórendszer különböző pontjaira helyezik át, így nincsenek tisztítás nélküli területek. Az ilyen generátorok hatékonysága azonban viszonylag alacsony.
Átalakítók.
Két általános típusú ultrahangos átalakító létezik: magnetostrikció és piezoelektromos. Mindkettő ugyanezt a feladatot látja el, amikor az elektromos energiát mechanikus energiává alakítja. A magnetostrikciós jelátalakítókban a magnetostrikciós hatást alkalmazzák, ahol egyes anyagok megváltoztatják a lineáris méreteket váltakozó mágneses mezőben. Az ultrahangos generátorból származó villamos energiát először átalakítja a mágneskapcsoló tekercselése váltakozó mágneses mezővé. A váltakozó mágneses tér viszont az ultrahangos frekvencia mechanikai rezgéseit generálja a mágneses áramkör időbeli deformálódása miatt a mágneses tér frekvenciájával. Mivel a magnetostrikciós anyagok elektromágnesekként viselkednek, deformációs rezgéseik gyakorisága kétszer magasabb, mint a mágneses frekvencia, és így az elektromos mező.
Az elektromágneses konvertereket az örvényáramok és a mágnesezés megfordulása következtében fellépő energiaveszteségek növekvő gyakorisága jellemzi. Ezért a 20 kHz feletti frekvenciákon ritkán alkalmazzák a nagy teljesítményű magnetostrikciós átalakítókat.
Ezzel szemben a piezo-átalakítók jól tudnak kibocsátani a megahertz tartományban. A mágneskompenzátorok általában kevésbé hatékonyak, mint a piezoelektromos elektromos társaik. Ez elsősorban annak a ténynek köszönhető, hogy a magnetostrikciós átalakító kettős energiaátalakítást igényel: elektromos és mágneses, majd mágneses és mechanikus. Az energiaveszteség minden konverziónál történik. Ez csökkenti a magnetostrictor hatékonyságát.
A piezo jelátalakítók a piezoelektromos hatás segítségével közvetlenül átalakítják a villamos energiát mechanikai energiává, amelyben egyes anyagok (piezoelektromosok) lineáris méreteket változtatnak villamos mező alkalmazása esetén.
Korábban a piezoelektromos kibocsátók ilyen piezoelektromos anyagokat használtak természetes kvarc kristályokként és szintetizált bárium-titanátként, amelyek törékenyek és instabilak voltak, és ezért megbízhatatlanok.
A modern átalakítóknál tartósabb és stabilabb kerámia piezoelektromos anyagokat használnak. Az ultrahangos tisztítórendszerek túlnyomó többsége ma a piezoelektromos hatást alkalmazza.
Ultrahangos tisztító berendezések.
Az alkalmazott ultrahangos tisztítóberendezések széles skálája: a fogászat kis asztali moduljaitól, ékszerüzletektől, az elektronikai iparból a több ezer literes mennyiségű ipari rendszerekig. Az ultrahangos tisztítás sikere szempontjából a megfelelő felszerelés kiválasztása elengedhetetlen. Az ultrahangos tisztítás legegyszerűbb alkalmazása csak melegített mosófolyadékot igényelhet. A bonyolultabb tisztítórendszerek nagyszámú fürdőt igényelnek, utóbbit desztillált vagy ionmentes vízzel kell feltölteni.
legjobb nagy rendszerek használjon merülő ultrahangos átalakítókat, amelyek kombinációja csaknem bármilyen méretű fürdőket sugározhat. Ezek maximális rugalmasságot és könnyű használatot és karbantartást biztosítanak. Az ultrahangos fürdőkádokat fűtött mosóoldattal leggyakrabban laboratóriumokban, orvostudományokban, ékszerekben használják.
A nagyüzemi termelésben használt ultrahangos tisztító vonalak egyesítik az elektromos ultrahangos generátorokat, az ultrahangos átalakítókat, a tisztítótárgyak fürdőn keresztül történő mozgatására szolgáló közlekedési rendszert és egy épület vezérlőrendszerét. Az ultrahangos fürdők beépíthetők a kémiai-galvanikus fémvezetékbe moduláris merülő ultrahangos átalakítókkal.
Ultrahangos tisztító rendszerek
A tisztítórendszer kiválasztásakor különösen fontos, hogy figyeljünk a jellemzőkre, amelyek lehetővé teszik a leghatékonyabb használatát. Először is fontos meghatározni az ultrahangos kavitáció intenzitási tényezőit a mosófolyadékban. A folyadék hőmérséklete a leginkább fontos tényezőkavitációs intenzitás biztosítása. A hőmérsékletváltozások a viszkozitás változását, a folyadékban lévő gázoldhatóságot, az oldott gázok folyadékban való diffúziós sebességét és a gőznyomást eredményezik.
Mindannyian befolyásolják a kavitáció intenzitását. A viszkózus folyadékok inerciálisak és nem képesek elég gyorsan reagálni kavitációs buborékok és erős akusztikus áramok kialakítására. A leghatékonyabb kavitáció érdekében a tisztítófolyadéknak a lehető legkevesebb oldott gázt kell tartalmaznia.
A folyadékban oldott gáz a kavitációs növekedés buborékfázisa alatt kilép, és gyengíti a robbanásveszélyt, ami az ultrahangos hatás várható hatásához szükséges. A folyadékban lévő oldott gáz mennyisége a hőmérséklet emelkedésével csökken.
A folyadékban oldott gázok diffúziós sebessége is magasabb hőmérsékleten nő. Ezért előnyben részesítik a tisztítást melegített mosószeres oldatokban.
A leghatékonyabb a párolgott kavitáció, amelyben a kavitációs buborékok folyékony gőzzel vannak feltöltve. A kavitáció intenzitása közvetlenül kapcsolódik az ultrahangos sugárzás erejéhez. Általában a kavitációs küszöb fölött van beállítva. A kavitáció intenzitása fordítottan arányos az ultrahangos frekvenciával: az ultrahangos frekvencia növekedésével csökken a kavitációs buborékok méretei és azok nettó hatása a tisztítandó felületre. Az ultrahang-expozíció intenzitásának csökkenésével a frekvencia növelése csak a sugárzási teljesítményt növelheti.
Maximális tisztítóhatás biztosítása
A tisztítószerek jó választéka az ultrahangos tisztítási folyamat sikerének kulcsa. Először is, a kiválasztott készítménynek kompatibilisnek kell lennie a tisztítandó felületek anyagával. Ehhez a legmegfelelőbb technikai mosószerek vizes oldatai. Ezek általában közönséges felületaktív anyagok (felületaktív anyagok). A kielégítő tisztítási eredmények eléréséhez rendkívül fontos a gázmentesítő mosószer-oldatok. Azokat a friss oldatokat vagy oldatokat, amelyeket az előző napon lehűtöttünk, a tisztítási folyamat előtt gázmentesíteni kell. A gázmentesítést a folyadék felmelegítésével és a fürdő ultrahanggal történő besugárzásával végezzük. A folyadék gáztalanításához beállított idő néhány percig terjed a kis fürdőkhöz egy óráig vagy hosszabb ideig egy nagy tartály esetében. A fűtetlen tartály több órán át gázmentesíthető. A befejezett gáztalanítás jele a látható gázbuborékok hiánya a folyadék felszínén, és a buborékok látható pulzálódásának hiánya. Az ultrahangos sugárzás teljesítményét össze kell hasonlítani a fürdő térfogatával. A masszív tárgyak tisztítása vagy nagy felületi-tömeg aránya további ultrahangos teljesítményt igényelhet. A túlzott teljesítmény kavitációs eróziót vagy „égő” hatást okozhat a puha felületeken. Ha a különböző felületeket megtisztítják, a besugárzási teljesítményt kevésbé tartós komponensre kell telepíteni.
Fontos, hogy a tisztítandó tárgyakat megfelelően helyezze a fürdőbe. A merülőeszközök nem védhetik az objektumokat az ultrahang hatásának.
A szilárd anyagok általában jó hang-vezetőképességgel rendelkeznek, és nem szűrik a tisztítandó tárgyat. Ezzel egyidejűleg a tisztítás során a tisztítás során folyamatosan tisztítani kell a tisztítási tárgyakat, hogy a belső szinuszokat és a vak lyukakat teljesen megtisztítsák.
Megfelelően használt ultrahang technológia nagyobb sebességet és kiváló minőségű felületi tisztítást biztosít.
Az oldószerek vizes közeg használatával történő felszámolása csökkenti a folyamat költségeit, és a leghatékonyabban megoldja a környezeti problémákat.
Az ultrahang nem a jövő technológiája, a mai technológia.
Arkady Medvedev.
