Hvordan fungerer ultrasoniske bølger gjør?

Ultralyder er lydbølger som har frekvenser som er høyere enn hørbar lyd. Selv om dens fysiske egenskaper er de samme som hørbar lyd, er den eneste forskjellen er at mennesker ikke kan høre disse lydbølger. Den øvre hørbare grense varierer litt fra person til person, men er vanligvis rundt 20 kHz hos friske mennesker. Forskjellige ultralydapparater har evnen til å operere med frekvenser på mellom 20 kHz og flere gigahertz. Mange lurer på, "Hvordan ultrasoniske bølger fungerer?" Du må forstå noen begreper før du får i en posisjon til å forstå hvordan disse bølgene faktisk fungerer.

Hvordan fungerer de ultrasoniske bølger?

Som tidligere nevnt ultralydbølgene kommer med høyere frekvenser enn hørbare lydbølger, men det er også viktig å forstå at de ultrasoniske bølger har kortere bølgelengder. Det betyr at avstanden mellom en ultralydbølge går inn i øret og den ene etter at man er mye kortere sammenlignet med normale lydbølger. Disse funksjonene gjør ultralyd ganske effektiv i mange ulike felt.

Ultralyd enheter kan oppdage gjenstander og til å måle distanser, så vel. Tilsvarende er ultralydavbildning bruk i stor skala i medisin. Ikke bare dette, er det brukt til alt fra industrielle boring til sveising og produksjon av fotografisk film til homogenisert melk. Hvordan ultrasoniske bølger jobbe i ulike felt? Her er litt mer for din forståelse.

1. Gå og Finn

Ultrasoniske bølger blir brukt i skip, ikke bare for navigasjon, men også for å lokalisere objekter under vann. Disse lydbølgene reiser mye raskere gjennom vann enn luft. Ubåter gjøre bruk av disse typer av lydbølger og bruke det for en form for navigasjons kalt sonar som er mer lik undervanns radar.

Sonaren Systemet fungerer ved å sende ut lydbølger og deretter lytter etter ekko. Systemet deretter ganger hvor lang tid det tar for ekkoene å komme tilbake. Dette bidrar til å finne ut om det er andre ubåter, skip eller hindringer i nærheten.

2. Påfør i Side-Scan Sonar

Forskjellige sonarsystemer gjør bruk av forskjellige lydfrekvenser. De kan bruke lav infralyd, hørbar lyd, eller meget høy ultralyd. Side-scan sonar vanligvis bruker høyfrekvente lyder. Systemet har en skanne-enhet kalt en towfish som slepes bak et skip og gjort for å fremstille brede sonarstråler til begge sider. Disse strålene la på vinkler og deretter reflektere tilbake. Denne type sonar system beviser ganske effektiv i marin arkeologi, ren gamle fiske og havforskning. Som forskjellige fisk reflektere lyden annerledes, sonar bidrar til å identifisere ulike typer fisk. Det er vanligvis viktig å bruke lyd med høyere frekvenser for å få flere detaljer.

3. Hjelp-destruktiv testing

Hvordan ultrasoniske bølger jobber i ikke-destruktiv testing? Det gjør faktisk bruk av ultralydekkolokalisering for å få informasjon om mekaniske strukturer. Når det er en endring i materialet, vil det være en impedansmistilpasning etter en ultralydbølge reflekteres fra den. Det er derfor ultrasonisk testing kan bidra til å identifisere hull, feil, korrosjon eller sprekker i materialene, for å bestemme kvaliteten av betong, for å inspisere sveisinger, og for å overvåke metalltretthet. Ved å bruke det samme prinsipp, kan ultralydbølger vise seg å være nyttig ved kontroll av strukturer i atomreaktorer.

4. Bruk på Ultrasonic Cleaning

Høy intensitet av ultralydbølger blir nå brukt i en rekke applikasjoner, og ultrasonisk rengjøring er blant de mest populære. Fremgangsmåten innebærer å sette opp ultrasoniske vibrasjoner i væsketanker, hvor forskjellige gjenstander er plassert allerede for rengjøring. Ultralydvibrering og kavitasjon av væsken ved bølgene skape turbulens i væsken, og vil utløse rensevirkning.

Rengjøring med ultralyd har blitt ganske populær i dag og brukes med elementer som kirurgiske instrumenter, proteser og små maskiner. Rengjøring med ultralyd bidrar også forbedre avfetting. De fleste ultrasoniske utstyret bruker høy intensitet vibrasjoner av en transduser, noe som bidrar til å bevege en verktøymaskin. Noen ganger er diamantverktøy også for bedre ytelse.

5. katalysere kjemiske eller elektronisk reaksjon

Ultralydbølger kan produsere kjemiske effekter hovedsakelig ved å skape en elektrisk utladning som et resultat av kavitasjon prosessen. Det er grunnen til at ultralyd blir nå brukt som en katalysator i noen kjemiske reaksjoner, inkludert reduksjon, oksidasjon, polymerisasjon, hydrolyse, molekylær omleiring og deploymerization. Det er mulig å gjennomføre kjemiske prosesser mer hurtig ved å gjøre den riktige bruk av ultralyd.

6. Bruk på ultralydundersøkelse

X-stråler er fortsatt i bruk i stor grad for medisinsk diagnostisk billeddannelse, fordi disse strålene har høye fotonenergier, men ultralydskanning er raskt fanger opp. X-stråler kan være poppel, men de er sterkt ioniserende, noe som betyr at de kan ødelegge molekylære bindinger i kroppsvevet. Dette gjør ultralyd et bedre valg - Det er en mekanisk vibrasjon, så er ikke en ioniserende form for energi. I følsomme tilfeller hvor bruk av røntgenstråler, kan vise seg å være skadelig, er bruken av ultralydbølger foretrukket.

Hvordan ultrasoniske bølger jobbe for diagnostisk medisinsk bildebehandling? Den fungerer på samme prinsipp som sonar - et piezoelektrisk transduser brukes til å produsere høyfrekvente ultralydbølger, som støter endring i akustisk impedans som de passerer gjennom indre organer, og som et resultat, frem refleksjoner. Det er også mulig å få informasjon om ulike indre organer ved å vurdere tid og mengde utsetter de ulike refleksjoner. Ulike typer teknikker blir vanligvis anvendt under ultralydskanning, avhengig av hvilke typer transdusere - de vanligste teknikkene er B-skannemodus, den A-scan teknikk, og den M-skannemodus.

7. Assist terapi og kirurgi

Når godt fokusert ved høye frekvenser, kan ultralydbølger brukes til å lage innvendig oppvarming av vev. Det kan gjøres uten at det påvirker nærliggende vev, noe som er grunnen til at teknikken viser seg effektive i å lindre smerter i leddene, spesielt i skulderen og ryggen. Forskere er for tiden gjør bruk av ultralydbølger for å tenke ut en bedre behandling for noen spesifikke typer av kreft. De mener at fokusere ultralydbølger kan oppvarme svulsten uten å påvirke omgivende vev, som kan fungere bra i behandling av kreft.

Hva mer, er ultrasoniske bølger brukes i veiløse kirurgi, som er en form for kirurgi som ikke krever noen snitt. Fokusert ultralyd har allerede vært i bruk til behandling av Parkinsons sykdom ved å danne hjerneskader i de områder som tidligere har vært utilgjengelige gjennom kirurgi. Ultrasoniske bølger også arbeide effektivt for å ødelegge nyrestein. Videre er ultralyd bølger brukes under svangerskapet for å samle informasjon om fosteret.

Hvordan ultrasoniske bølger arbeid for gravide? Sjekk ut videoen nedenfor for å lære mer: