Viteza ultrasunetelor în apă. Proprietățile fizice ale ultrasunetelor. Utilizarea terapeutică a ultrasunetelor în medicină.

Deși existența ecografiei a fost cunoscută de mult timp, utilizarea sa practică este destul de tânără. În zilele noastre, ultrasunetele sunt utilizate pe scară largă în diverse metode fizice și tehnologice. Astfel, viteza de propagare a sunetului în mediul înconjurător este evaluată pe caracteristicile sale fizice. Măsurarea vitezei la frecvențe ultrasonice permite, pentru erori foarte mici, să se determine, de exemplu, caracteristicile adiabatice ale proceselor rapide, capacitățile specifice de căldură ale gazelor și constantele elastice ale substanțelor solide.

Surse de ultrasunete

Frecvența vibrațiilor ultrasonice utilizate în industrie și biologie se situează în intervalul de la câteva zeci de kHz până la unități de MHz. Oscilațiile de înaltă frecvență sunt create, de obicei, folosind traductoare piezoceramice, de exemplu, din titanit de bariu. În cazurile în care puterea vibrațiilor cu ultrasunete este de importanță primară, sursele mecanice de ultrasunete sunt utilizate în mod obișnuit. Inițial toate undele ultrasonice  primite prin mijloace mecanice (furculițe, fluiere, sirene).

Natura ultrasunete are loc atât ca o componentă a multor zgomot naturale (zgomotul vântului, cascada, ploaie, zgomotul role șindrilă mării, în sunet de fulgere, și așa mai departe. D.), iar printre sunete animale sălbatice. Unele animale utilizează unde ultrasonice pentru a detecta obstacolele, orientarea în spațiu și comunicare (balene, delfini, lilieci, rozătoare, tarsieri).

Emițătorii cu ultrasunete pot fi împărțiți în două grupe mari. Primul include emițători-generatori; oscilațiile din ele sunt excitate datorită prezenței obstacolelor în calea unui flux constant - un jet de gaz sau lichid. Al doilea grup de emițători - traductoare electroacustice; convertesc oscilațiile deja specificate ale unei tensiuni sau curentului electric într-o oscilație mecanică a unui corp solid, care radiază undele acustice în mediul înconjurător.

Fluierul galton

Primul fluier ultrasonic a fost realizat în 1883 de către englezul Halton.

O ultrasunete este creată aici ca un sunet de înălțime la marginea cuțitului, când aerul trece prin el. Rolul unei astfel de margini în fluierul lui Galton este jucat de "buză" într-o mică cavitate cilindrică rezonantă. Gazul de înaltă presiune printr-un cilindru gol atinge această "buză"; apar oscilații, a căror frecvență (aproximativ 170 kHz) este determinată de dimensiunea duzei și a buzei. Puterea fluierului lui Galton este mică. Practic este folosit pentru a da comenzi pentru instruirea câinilor și a pisicilor.

Fluier lichid ultrasonic

Cele mai multe fluiere cu ultrasunete pot fi adaptate pentru a lucra într-un mediu lichid. În comparație cu sursele electrice de ultrasunete, fluierele ultrasonice lichide nu sunt foarte puternice, dar, uneori, de exemplu, pentru omogenizarea cu ultrasunete, ele au un avantaj semnificativ. Deoarece undele ultrasonice apar direct într-un mediu lichid, nu există pierderi de energie de la undele ultrasonice atunci când trec de la un mediu la altul. Poate că cel mai de succes este designul unui fluier ultrasonic lichid, realizat de oamenii de știință englezi Cottel și Goodman la începutul anilor 50 ai secolului XX. În el, fluxul de lichid sub presiune ridicată iese dintr-o duză eliptică și este direcționat către o placă de oțel.

Diferite modificări ale acestui design sunt utilizate pe scară largă pentru a obține medii omogene. Datorită simplității și stabilității designului său (numai plăcuța oscilantă este distrusă), astfel de sisteme sunt durabile și necostisitoare.

sirenă

Sirena este o sursă mecanică de oscilații elastice, inclusiv ultrasunete. Intervalul de frecvență al acestora poate atinge 100 kHz, dar sunt cunoscute sirene care funcționează la o frecvență de până la 600 kHz. Puterea sirenelor ajunge la zeci de kW.

Sirenele dinamice din aer sunt utilizate pentru semnalizare și scopuri tehnologice (coagularea aerosolilor finali (sedimentarea vaporilor), distrugerea spumei, accelerarea proceselor de masă și de schimb de căldură etc.).

Toate sirenele rotative constau dintr-o cameră închisă deasupra unui disc (stator) în care sunt realizate un număr mare de găuri. Același număr de găuri este prezent și pe discul care se rotește în cameră - rotorul. Când rotorul se rotește, poziția găurilor în el coincide periodic cu poziția găurilor de pe stator. Camera este alimentată în mod continuu cu aer comprimat, care este scos din ea în acele momente scurte, când găurile din rotor și stator coincid.

Frecvența sunetului în sirene depinde de numărul de găuri și de forma lor geometrică și de viteza de rotație a rotorului.

Ultrasunete în natură

Aplicații cu ultrasunete

Aplicații diagnostice de ultrasunete în medicină (cu ultrasunete)

Datorită distribuției bune a ultrasunetelor în țesuturile moi umane, inofensivitatea relativă în comparație cu razele X și ușurința utilizării în comparație cu imagistica prin rezonanță magnetică, ultrasunetele sunt utilizate pe scară largă pentru a vizualiza starea organe interne  persoană, în special în [ sursa nu a fost specificată 899 de zile]

Utilizarea ultrasunetelor în biologie

Abilitatea ultrasunetelor de a rupe pereții celulelor a găsit aplicații în cercetarea biologică, de exemplu, dacă este necesar, pentru a separa celula de enzime. Ecografia este folosită și pentru a distruge structurile intracelulare, cum ar fi mitocondriile și cloroplastele, pentru a studia relația dintre structura și funcțiile lor. O altă aplicație a ultrasunetelor în biologie este legată de capacitatea sa de a provoca mutații. Studiile efectuate la Oxford au arătat că și ultrasunetele cu intensitate mică pot deteriora molecula ADN. Crearea artificială în mod deliberat a mutațiilor joacă un rol important în creșterea plantelor. Principalul avantaj al ultrasunetelor față de alte mutagene (raze X, raze ultraviolete) este că este extrem de ușor de utilizat.

Utilizarea ultrasunetelor pentru curățare

Utilizarea ultrasunetelor pentru curățarea mecanică se bazează pe apariția diferitelor efecte neliniare în lichid sub influența sa. Acestea includ cavitația, curenții acustici, presiunea acustică. Rolul principal este jucat de cavitație. Bulele ei, care apar și se prăbușesc în apropierea poluării, le distrug. Acest efect este cunoscut sub numele de eroziunea cavitației. Utilizat în aceste scopuri, ultrasunetele au o frecvență joasă și o putere mare.

În condiții de laborator și industriale, băile ultrasonice umplute cu solvent (apă, alcool, etc.) sunt folosite pentru spălarea pieselor mici și a vesela. Uneori, cu ajutorul lor, chiar și particulele de pământ (cartofi, morcovi, sfecla etc.) sunt spălate din particulele pământului.

Utilizarea ultrasunetelor în măsurarea debitului

Din anii 1960, contoarele de debit cu ultrasunete sunt utilizate pentru a controla debitul și măsurarea apei și agentului de răcire din industrie.

Utilizarea ultrasunetelor în detectarea defectelor

Ecografia este bine distribuită în anumite materiale, ceea ce îi permite să fie folosit pentru inspecția cu ultrasunete a produselor fabricate din aceste materiale. Recent, a fost dezvoltată direcția de microscopie cu ultrasunete, care permite investigarea stratului subteran al materialului cu o rezoluție bună.

Sudarea cu ultrasunete

Sudarea cu ultrasunete - sudura sub presiune, efectuată la expunerea la vibrații ultrasonice. Acest tip de sudură este utilizat pentru a conecta componentele care sunt dificil de încălzit, atunci când se conectează metale diferite, metale cu filme de oxid de durată (aluminiu, oțel inoxidabil, miezuri magnetice de permalloy etc.), în fabricarea circuitelor integrate.

Utilizarea ultrasunetelor în galvanizare

Ecografia este utilizată pentru a intensifica procesele de galvanizare și pentru a îmbunătăți calitatea acoperirilor produse printr-o metodă electrochimică.

Ultrasunete - Ce este?

Teorie și practică.

Cu toata complexitatea teoriei ultrasunete, pentru a intelege principiile suprafetelor de curatare cu ultrasunete nu este atat de dificila. Acest articol este adresat celor care doresc să obțină o idee despre principalele fenomene utilizate în tehnologiile de curățare acustică și, cel mai important, să înțeleagă "cum funcționează acest lucru", ce criterii pot fi folosite pentru a ghida selecția echipamentului, a mediilor de curățare și a modurilor de procesare.
Tehnicile de curățare sunt în mod constant îmbunătățite. Amestecul de alcool-benzină utilizat pe scară largă în Rusia pentru curățarea plăcilor din reziduurile de flux și contaminanții din proces își pierde eficiența, diminuând dimensiunile componentelor. În sinusurile și lacunele descrescătoare nu există schimb de soluții necesare pentru a elimina contaminarea tehnologică de acolo.
Dorința de a îmbunătăți spălarea cu o creștere a timpului său duce la scurgerea liantului, formarea unei plăci albicioase pe suprafața plăcilor. Purificarea condensului practicată în străinătate, folosind hidrocarburi clorurate și fluorurate, dăunează ecologiei planetei noastre și va dispărea în viitor. În același timp, cerințele privind calitatea curățării sunt în continuă creștere.

Curățenia a devenit un factor de calitate relevant în multe industrii, ceea ce nu a fost cazul în trecut. În industria electronică, unde curățenia a fost întotdeauna importantă, a devenit un factor și mai important în asigurarea coerenței tehnologiilor de înaltă tehnologie.
Se pare că orice îmbunătățire a tehnologiei necesită din ce în ce mai multă atenție la curățenie pentru implementarea acesteia. Ca urmare, tehnologiile de curățare au fost revizuite critic în ultimii ani. Multe dintre ele se bazează acum pe utilizarea metodelor de curățare cu ultrasunete.
Într-adevăr, indiferent cât de eficiente sunt soluțiile de curățare, fără adăugarea de energie acustică a ultrasunetelor, nu este posibil să se asigure un nivel de curățare dat.

Ce este ultrasunetele?
Ultrasunete (US) - vibrații și valuri elastice a căror frecvență este mai mare de 15 ... 20 kHz. Limita inferioară a regiunii de frecvență a ultrasunetelor, care o separă de regiunea sunetului sonor, este determinată de proprietățile subiective ale auzului uman și este condiționată. Limita superioară se datorează naturii fizice a undelor elastice care se pot propaga într-un suport material, adică, cu condiția ca lungimea de undă este mult mai mare decât drumul liber de molecule în gazul sau distanțele interatomice în lichide și solide. Prin urmare, în gaze, limita superioară a frecvențelor ultrasonice este determinată de starea unei egalități aproximative a lungimii de undă a sunetului și a căii libere medii a moleculelor. La presiune normală, este de 109 Hz. În lichide și solide, egalitatea lungimii de undă la distanțele interatomice este decisivă, iar frecvența de decuplare ajunge la 1012-1013 Hz. În funcție de lungimea de undă a frecvenței cu ultrasunete și are caracteristici specifice de radiatii, primirea, distribuirea, utilizarea, prin urmare, domeniul de frecvențe ultrasonice convenabil subdivizate în trei sub-domenii: low - 1.5-10. .. 105 Hz; mediu - 105 ... 107 Hz; ridicat - 10 ... 100 Hz.

Teoria undelor sonore.
Ecranul ultrasonic ca valuri elastice.
Undele ultrasonice din natură nu diferă de undele elastice ale zonei auditive, precum și de undele infrasonice. Propagarea ultrasunetelor face obiectul legilor fundamentale comune valurilor acustice de orice domeniu de frecvență, denumite de obicei valuri sonore. Legea de bază a distribuției lor sunt legile de reflexie și refracție a sunetului la granițele diferite medii, difracția și împrăștiere a sunetului în prezența unor obstacole și neregularități în mediu și neregularități la granițele waveguiding legi în zone limitate ale mediului.

Caracteristicile specifice ale ultrasunetelor.
Deși natura fizică a ultrasunetelor și controlul propagării acestora, legile de bază sunt aceleași ca și pentru undele de sunet de orice domeniu de frecvență, are o serie de trăsături specifice care determină importanța acesteia în știință și tehnologie. Acestea se datorează frecvențelor sale relativ ridicate și, în consecință, unei lungimi de undă mici. Pentru regiunea cu frecvență joasă, lungimile de undă ultrasonice nu depășesc mai multe centimetri în majoritatea cazurilor și numai în vecinătatea limitei inferioare a intervalului ajungeau câteva zeci de centimetri până la solide. Undele ultrasonice se descompun mult mai repede decât valurile în intervalul de joasă frecvență, deoarece coeficientul de absorbție a sunetului (pe unitatea de distanță) este proporțional cu pătratul frecvenței.

O altă caracteristică foarte importantă a ultrasunetelor este posibilitatea de a obține valori ridicate ale intensității cu amplitudini relativ mici de deplasare vibrațională, deoarece la o anumită amplitudine intensitatea este direct proporțională cu pătratul frecvenței. Amplitudinea deplasării oscilante în practică este limitată de puterea emițătorilor acustici. Cel mai important efect neliniare într-un câmp ultrasonic este cavitația - apariția în masă a unei mase de bule pulsatoare umplută cu abur, gaz sau amestecul lor. Mișcarea complexă a bulelor, prăbușirea lor, fuzionarea între ele și așa mai departe, generează impulsuri de compresie (unde de micro-șoc) și micro-fluxuri într-un lichid, determină încălzirea locală a mediului și ionizarea. Aceste efecte afectează substanța: distrugerea solidelor într-un lichid (eroziunea cavitației), diferite procese fizice și chimice sunt inițiate sau accelerate.

Prin schimbarea condițiilor de cavitație, se poate îmbunătăți sau slăbi diferitele efecte de cavitație. De exemplu, cu o creștere a frecvenței ultrasunetelor, rolul microproceselor crește și eroziunea cavitației scade, iar cu creșterea presiunii hidrostatice în lichid crește rolul efectelor micro-impactului. Creșterea frecvenței crește în general, valoarea de prag de intensitate corespunzătoare începerii cavitatie, care depinde de tipul de lichid, conținutul său de gaz, temperatura și așa mai departe. Pentru apă în frecvență gama ultrasonică redusă la presiunea atmosferică, este în general 0,3-1 W / cm3.

Surse de ultrasunete
Natura ultrasunete se găsește în compoziția multor zgomot naturale (în zgomotul produs de vânt, o cascadă, ploaie, zgomotul role șindrilă mării, în sunet de fulgere, și așa mai departe. D.), precum și în lumea animalelor pe care le utilizează pentru ecolocație și comunicare. Emițătoarele tehnice de ultrasunete utilizate în studiul ultrasunetelor și al acestora aplicații tehnicepot fi împărțite în două grupuri.

Primul include emițători-generatori (fluiere). Oscilațiile din ele sunt excitate datorită prezenței unor obstacole în calea unui flux constant de gaz sau lichid.

Al doilea grup de emițători este traductoarele electroacustice: ele transformă oscilațiile electrice deja specificate în oscilații mecanice ale unui solid, care radiază undele acustice în mediul înconjurător.

Utilizarea ultrasunetelor.
Aplicațiile multiple de ultrasunete, în care sunt utilizate diferitele caracteristici, pot fi împărțite în trei zone.
Primul este legat de primirea informațiilor prin intermediul unui RAS, al doilea - cu un efect activ asupra substanței și al treilea - prin prelucrarea și transmiterea semnalelor (instrucțiunile sunt enumerate în ordinea formării lor istorice).

Principiile de curățare cu ultrasunete.
Principalul rol în impactul ultrasunetelor asupra substanțelor și proceselor în lichide este cavitația. Cavitația se bazează pe cel mai utilizat proces tehnologic ultrasonic - curățarea suprafețelor solide. În funcție de natura poluării, diferitele manifestări ale cavitației pot avea o valoare mai mare sau mai mică, cum ar fi impactul micro, microflow-urile, încălzirea. Prin selectarea parametrilor câmpului sonor, a proprietăților fizico-chimice ale lichidului de spălare, a conținutului său de gaz, a factorilor externi (presiune, temperatură), este posibil să se controleze procesul de curățare pe o gamă largă, optimizându-se tipul de contaminare și tipul de componente curățate.

O varietate de curățare este gravarea în câmpul ultrasonic, unde acțiunea ultrasunetelor este combinată cu acțiunea substanțelor chimice puternice. Metalizarea și lipirea cu ultrasunete se bazează, de fapt, pe curățarea cu ultrasunete (inclusiv film de oxid) conectate sau suprafețe metalizate. Curățarea în timpul lipirii datorită cavitației în metalul topit. În același timp, gradul de purificare este atât de mare încât se formează compuși din materiale neabsorbabile, de exemplu aluminiu cu alte metale, diverse metale cu sticlă, ceramică și materiale plastice. În procesele de curățare și metalizare, efectul sonor-capilar este de asemenea esențial, asigurând penetrarea soluției de spălare sau topirea în cele mai mici fisuri și pori.

Mecanisme de curățare și spălare.
Curățarea în cele mai multe cazuri necesită dizolvarea contaminanților (în cazul dizolvării sărurilor) (în cazul sărurilor insolubile) sau dizolvate și curățate (ca în cazul particulelor insolubile fixate într-un strat de filme grase). Efectele mecanice ale energiei cu ultrasunete pot fi utile atât pentru accelerarea dizolvării, cât și pentru separarea particulelor de suprafața care este curățată.
Ecografia poate fi, de asemenea, utilizată în mod eficient în procesul de clătire. Detergentul chimic rezidual poate fi îndepărtat rapid prin clătire cu ultrasunete. Când se îndepărtează contaminanții prin dizolvare, solventul trebuie să intre în contact cu un film contaminant și să îl distrugă.

Ca solvent se dizolvă contaminarea la limita de solvent contaminare apare o soluție saturată în contaminare cu solvent, iar dizolvarea se oprește, deoarece nici o livrare de soluție proaspătă pentru contaminarea suprafeței. Efectul ultrasunetelor distruge un strat de solvent saturat si asigura livrarea unei solutii proaspete la suprafata contaminarii. Acest lucru este deosebit de eficient în cazurile în care suprafețele "greșite" cu un labirint de sinusuri și relief de suprafață, cum ar fi plăcile cu circuite imprimate și modulele electronice, sunt supuse curățării. Unii contaminanți sunt un strat de particule insolubile, aderați puternic la suprafață prin legăturile ionice și forțele de aderență. Aceste particule trebuie separate numai de suprafață pentru a rupe forțele de atracție și pentru a le transfera în volumul mediului de spălare pentru a le îndepărta ulterior. Cavitația și curenții acustici distrug praful, de ex. Praful, de pe suprafață, se spală și se îndepărtează.

Contaminanții, de regulă, sunt multi-componenți și pot conține componente solubile și insolubile în complex. Efectul ultrasunetelor constă în faptul că acestea emulsifiază orice componente, adică le transferă în mediul de spălare și, împreună cu acestea, le îndepărtează de pe suprafața produselor. Pentru a introduce energia cu ultrasunete în sistemul de curățare, sunt necesare un generator ultrasonic, un generator de energie electrică a generatorului în radiație ultrasonică și un contor de putere acustică.
Un generator electric cu ultrasunete convertește energia electrică a unei rețele în energie electrică la o frecvență ultrasonică. Aceasta se face prin metode cunoscute și nu are nicio specificitate. Cu toate acestea, este preferabil să se utilizeze o tehnică de generare digitală, atunci când ieșirea este un impuls dreptunghiular de polaritate alternantă. Eficiența acestor generatoare este aproape de 100%, ceea ce permite rezolvarea problemei intensității energetice a procesului. Utilizarea unei forme de undă dreptunghiulare are drept rezultat o radiație acustică bogată în armonici. Avantajele sistemului de curățare multi-frecvență sunt faptul că nu se formează zone "moarte" în nodurile de interferență din volumul mediului de spălare. Prin urmare, iradierea cu ultrasunete multifrecvată vă permite să aveți o instalație de curățare în aproape orice zonă a băii cu ultrasunete.

O altă tehnică pentru a scăpa de zonele moarte este utilizarea unui generator cu o frecvență de măturat. În acest caz, nodurile și antinodurile câmpului de interferență sunt deplasate în diferite puncte ale sistemului de curățare, fără a lăsa nici o zonă pentru curățare fără iradiere. Dar eficiența acestor generatoare este relativ scăzută.

Convertoare.
Există două tipuri generale de traductoare ultrasonice: magnetostricție și piezoelectrică. Ambele realizează aceeași sarcină de a transforma energia electrică în energie mecanică. În traductoarele magnetostrictive se utilizează efectul de magnetostricție, în care unele materiale modifică dimensiunile liniare într-un câmp magnetic alternativ. Energia electrică de la generatorul ultrasonic este mai întâi convertită prin înfășurarea magnetostrictorului într-un câmp magnetic alternativ. Câmpul magnetic alternativ, la rândul său, generează vibrații mecanice ale frecvenței ultrasonice datorită deformării circuitului magnetic în timp cu frecvența câmpului magnetic. Deoarece materialele magnetostrictive se comportă ca electromagneți, frecvența oscilațiilor lor de deformare este de două ori mai mare decât frecvența magneticului și, prin urmare, câmpul electric.
Convertoarele electromagnetice se caracterizează printr-o creștere a pierderilor de energie datorate curenților turbionari și inversării magnetizării cu frecvență în creștere. Prin urmare, traductoarele magnetostrictive puternice sunt rareori utilizate la frecvențe mai mari de 20 kHz.

Dimpotrivă, traductoarele piezo pot emite bine în gama megahertz. Traductorii magnetostrictivi sunt, în general, mai puțin eficienți decât omologii lor piezoelectric-electrici. Acest lucru se datorează în primul rând faptului că traductorul de magnetostricție necesită conversia energiei duble: de la electric la magnetic și apoi de la magnetic la mecanic. Pierderile de energie apar la fiecare conversie. Aceasta reduce eficiența magnetostrictorului.
Traductoarele piezo transformă energia electrică direct în energie mecanică prin utilizarea efectului piezoelectric, în care unele materiale (piezoelectrice) își schimbă dimensiunile liniare atunci când se aplică un câmp electric.
Anterior, emițătorii piezoelectrici utilizau astfel de materiale piezoelectrice ca cristalele de cuarț natural și titanatul de bariu sintetizat, care erau fragile și instabile și, prin urmare, erau nesigure.
În traductoarele moderne folosiți materiale piezoelectrice ceramice mai durabile și foarte stabile. Marea majoritate a sistemelor de curățare cu ultrasunete folosesc astăzi efectul piezoelectric.

Echipament de curatare cu ultrasunete.
Gama de echipament de curățare cu ultrasunete este foarte largă: de la module de birou mici în stomatologie, magazine de bijuterii, industria electronică până la sisteme uriașe cu volume de câteva mii de litri într-o serie de aplicații industriale. Alegerea echipamentului potrivit este esențială pentru succesul curățării cu ultrasunete. Cea mai simplă aplicare a curățării cu ultrasunete poate necesita doar un lichid de spălare încălzit. Sistemele mai complexe de curățare necesită un număr mare de bai, din care ultimul trebuie umplut cu apă distilată sau deionizată.
cel mai bun sisteme mari  utilizați traductoare ultrasonice imersibile, o combinație din care poate iradia băi de aproape orice dimensiune. Acestea oferă flexibilitate maximă, ușurință în utilizare și întreținere. Băile ultrasonice cu soluție de spălare încălzită sunt cele mai des folosite în laboratoare, medicină, bijuterii.
Liniile de curățare ultrasonice utilizate în producția pe scară largă unesc generatoare electrice ultrasonice, traductoare cu ultrasunete, un sistem de transport pentru deplasarea obiectelor de curățare prin băi și un sistem de control într-o singură clădire. Băile cu ultrasunete pot fi incluse în linia de metalizare chimică-galvanică folosind traductoare submersibile modulare ultrasonice.

Sisteme de curățare cu ultrasunete
Atunci când alegeți un sistem de curățare, este deosebit de important să acordați atenție caracteristicilor care fac posibilă utilizarea cea mai eficientă a acestuia. În primul rând, este important să se determine factorii de intensitate ai cavitației cu ultrasunete în lichidul de spălare. Temperatura lichidului este cea mai mare factor importantoferind o intensitate a cavitației. Schimbările de temperatură conduc la modificări ale vâscozității, solubilității în gaz în lichid, vitezei de difuzie a gazelor dizolvate în lichid și presiunii vaporilor.
Toate acestea afectează intensitatea cavitației. Lichidele vâscoase sunt inerțiale și nu pot reacționa suficient de repede pentru a forma bule de cavitație și curenți acustici puternici. Pentru cavitația cea mai eficientă, lichidul de curățare trebuie să conțină cât mai puțin de gaz dizolvat.
Gazul dizolvat în lichid scapă în timpul fazei cu bule de creștere a cavitației și slăbește efectul său exploziv, care este necesar pentru efectul așteptat al acțiunii cu ultrasunete. Cantitatea de gaz dizolvat într-un lichid scade odată cu creșterea temperaturii.
Rata de difuzie a gazelor dizolvate într-un lichid crește, de asemenea, la temperaturi mai ridicate. De aceea, se preferă curățarea în soluțiile de detergent încălzite.
Cavitația vaporizată, în care bulele de cavitație sunt umplute cu vapori lichizi, este cea mai eficientă. Intensitatea cavitatiei este direct legata de puterea de iradiere cu ultrasunete. De obicei, acesta este setat deasupra pragului de cavitație. Intensitatea cavitației este invers proporțională cu frecvența ultrasonică: pe măsură ce crește frecvența ultrasonică, dimensiunile bulelor de cavitație și efectul net al acestora pe suprafața ce urmează a fi curățat scade. Pentru a compensa scăderea intensității expunerii cu ultrasunete la frecvență în creștere, poate crește doar puterea de radiație.

Oferind un efect de curățare maxim
O bună selecție de medii de curățare reprezintă cheia succesului în procesul de curățare cu ultrasunete. Mai întâi, compoziția selectată trebuie să fie compatibilă cu materialele suprafețelor care sunt curățate. Cele mai potrivite pentru acest scop sunt soluțiile apoase de detergenți tehnici. De regulă, acestea sunt substanțe active de suprafață comune (agenți tensioactivi). Degresarea soluțiilor de detergent este extrem de importantă pentru obținerea unor rezultate de curățare satisfăcătoare. Soluțiile sau soluțiile proaspete care au fost răcite cu o zi înainte trebuie să fie degazate înainte de procesul de curățare. Degazarea se face prin încălzirea lichidului și pre-iradierea băii cu ultrasunete. Timpul stabilit pentru degazarea unui lichid este de la câteva minute pentru băi mici până la o oră sau mai mult pentru un rezervor mare. Un rezervor neîncălzit poate fi degazat timp de câteva ore. Un semn de degazare completă este absența bulelor de gaze vizibile care se deplasează la suprafața lichidului și absența pulsațiilor vizibile ale bulelor. Puterea radiației ultrasonice trebuie comparată cu volumul băii. Curățarea obiectelor masive sau având un raport de suprafață mare poate necesita o putere suplimentară cu ultrasunete. Puterea excesivă poate cauza eroziunea cavitației sau un efect "ars" pe suprafețele moi. Dacă obiectele cu suprafețe diferite sunt curățate, se recomandă instalarea unei energii de iradiere pe o componentă mai puțin durabilă.
Este important să amplasați corect obiectele care trebuie curățate în baie. Dispozitivele submersibile nu trebuie să protejeze obiectele de expunerea la ultrasunete.
Materialele solide au, de obicei, o bună conductivitate sonoră și nu verifică obiectul care trebuie curățat. În același timp, obiectele de curățare trebuie orientate constant sau rotite în timpul curățării, pentru a curăța complet sinusurile interne și găurile orbite.

Utilizat corect tehnologia cu ultrasunete  asigură o viteză mai mare și o curățare de suprafață de înaltă calitate.
Eliminarea utilizării solvenților prin utilizarea mediilor apoase reduce costul procesului și rezolvă cel mai eficient problemele de mediu.
Ecografia nu este tehnologia viitorului, este tehnologia de azi.

Arkady Medvedev.

principal » instrucțiuni » Viteza ultrasunetelor în apă. Proprietățile fizice ale ultrasunetelor. Utilizarea terapeutică a ultrasunetelor în medicină.