求助,急!超聲波

2023-01-29 03:15:48 字數 4671 閱讀 5594

1樓:匿名使用者

超聲波的簡介

我們知道,當物體振動時會發出聲音。科學家們將每秒鐘振動的次數稱為聲音的頻率,它的單位是赫茲。我們人類耳朵能聽到的聲波頻率為20~20,000赫茲。

當聲波的振動頻率大於20000赫茲或小於20赫茲時,我們便聽不見了。因此,我們把頻率高於20000赫茲的聲波稱為「超聲波」。通常用於醫學診斷的超聲波頻率為1~5兆赫。

超聲波具有方向性好,穿透能力強,易於獲得較集中的聲能,在水中傳播距離遠等特點。可用於測距,測速,清洗,焊接,碎石等。在醫學,軍事,工業,農業上有很多的應用。

理論研究表明,在振幅相同的條件下,一個物體振動的能量與振動頻率成正比,超聲波在介質中傳播時,介質質點振動的頻率很高,因而能量很大.在我國北方乾燥的冬季,如果把超聲波通入水罐中,劇烈的振動會使罐中的水破碎成許多小霧滴,再用小風扇把霧滴吹入室內,就可以增加室內空氣溼度.這就是超聲波加溼器的原理.

咽喉炎.氣管炎等疾病,藥品很難血流到達患病的部位.利用加溼器的原理,把藥液霧化,讓病人吸入,能夠提高療效.

利用超聲波巨大的能量還可以使人體內的結石做劇烈的受迫振動而破碎,從而減緩病痛,達到**的目的。

[編輯本段]超聲波的產生

聲波是物體機械振動狀態(或能量)的傳播形式。所謂振動是指物質的質點在其平衡位置附近進行的往返運動。譬如,鼓面經敲擊後,它就上下振動,這種振動狀態通過空氣媒質向四面八方傳播,這便是聲波。

超聲波是指振動頻率大於20khz以上的,其每秒的振動次數(頻率)甚高,超出了人耳聽覺的上限(20000hz),人們將這種聽不見的聲波叫做超聲波。超聲和可聞聲本質上是一致的,它們的共同點都是一種機械振動,通常以縱波的方式在彈性介質內會傳播,是一種能量的傳播形式,其不同點是超聲頻率高,波長短,在一定距離內沿直線傳播具有良好的束射性和方向性,目前腹部超聲成象所用的頻率範圍在 2∽5mhz之間,常用為3∽3.5mhz(每秒振動1次為1hz,1mhz=10^6hz,即每秒振動100萬次,可聞波的頻率在16-20,000hz 之間)。

[編輯本段]超聲波清洗原理

清洗的超聲波應用原理是由超聲波發生器發出的高頻振盪訊號,通過換能器轉換成高頻機械振盪而傳播到介質,清洗溶劑中超聲波在清洗液中疏密相間的向前輻射,使液體流動而產生數以萬計的微小氣泡,存在於液體中的微小氣泡(空化核)在聲場的作用下振動,當聲壓達到一定值時,氣泡迅速增長,然後突然閉合,在氣泡閉合時產生衝擊波,在其周圍產生上千個大氣壓力,破壞不溶性汙物而使它們分散於清洗液中,當團體粒子被油汙裹著而粘附在清洗件表面時,油被乳化,固體粒子即脫離,從而達到清洗件表面淨化的目的。

超聲波的兩個主要引數

超聲波的兩個主要引數: 頻率:f≥20khz; 功率密度:

p=發射功率(w)/發射面積(cm2);通常p≥0.3w/cm2; 在液體中傳播的超聲波能對物體表面的汙物進行清洗,其原理可用「空化」現象來解釋:超聲波振動在液體中傳播的音波壓強達到一個大氣壓時,其功率密度為0.

35w/cm2,這時超聲波的音波壓強峰值就可達到真空或負壓,但實際上無負壓存在,因此在液體中產生一個很大的壓力,將液體分子拉裂成空洞一空化核。此空洞非常接近真空,它在超聲波壓強反向達到最大時破裂,由於破裂而產生的強烈衝擊將物體表面的汙物撞擊下來。這種由無數細小的空化氣泡破裂而產生的衝擊波現象稱為「空化」現象。

太小的聲強無法產生空化效應。

[編輯本段]超聲波的作用

玻璃零件.玻璃和陶瓷製品的除垢是件麻煩事,如果把這些物品放入清洗液中,再通入超聲波,清洗液的劇烈振動衝擊物品上的汙垢,能夠很快清洗乾淨.

雖然說人類聽不出超聲波,但不少動物卻有此本領。它們可以利用超聲波「導航」、追捕食物,或避開危險物。大家可能看到過夏天的夜晚有許多蝙蝠在庭院裡來回飛翔,它們為什麼在沒有光亮的情況下飛翔而不會迷失方向呢?

原因就是蝙蝠能發出2~10萬赫茲的超聲波,這好比是一座活動的「雷達站」。蝙蝠正是利用這種「聲吶」判斷飛行前方是昆蟲,或是障礙物的。而雷達的質量有幾十,幾百,幾千千克,,而在一些重要效能上的精確度.

抗干擾能力等,蝙蝠遠優與現代無線電定位器.深入研究動物身上各種器官的功能和構造,將獲得的知識用來改進現有的裝置,這是近幾十年來發展起來的一門新學科,叫做仿生學.

我們人類直到第一次世界大戰才學會利用超聲波,這就是利用「聲吶」的原理來探測水中目標及其狀態,如潛艇的位置等。此時人們向水中發出一系列不同頻率的超聲波,然後記錄與處理反射回聲,從回聲的特徵我們便可以估計出探測物的距離、形態及其動態改變。醫學上最早利用超聲波是在2023年,奧地利醫生杜西克首次用超聲技術掃描腦部結構;以後到了60年代醫生們開始將超聲波應用於腹部器官的探測。

如今超聲波掃描技術已成為現代醫學診斷不可缺少的工具。

聲吶與雷達的區別

聲吶通過超聲波

雷達通過無線電波

醫學超聲波檢查的工作原理與聲納有一定的相似性,即將超聲波發射到人體內,當它在體內遇到介面時會發生反射及折射,並且在人體組織中可能被吸收而衰減。因為人體各種組織的形態與結構是不相同的,因此其反射與折射以及吸收超聲波的程度也就不同,醫生們正是通過儀器所反映出的波型、曲線,或影象的特徵來辨別它們。此外再結合解剖學知識、正常與病理的改變,便可診斷所檢查的器官是否有病。

目前,醫生們應用的超聲診斷方法有不同的形式,可分為a型、b型、m型及d型四大類。

a型:是以波形來顯示組織特徵的方法,主要用於測量器官的徑線,以判定其大小。可用來鑑別病變組織的一些物理特性,如實質性、液體或是氣體是否存在等。

b型:用平面圖形的形式來顯示被探查組織的具體情況。檢查時,首先將人體介面的反射訊號轉變為強弱不同的光點,這些光點可通過熒光屏顯現出來,這種方法直觀性好,重複性強,可供前後對比,所以廣泛用於婦產科、泌尿、消化及心血管等系統疾病的診斷。

m型:是用於觀察活動介面時間變化的一種方法。最適用於檢查心臟的活動情況,其曲線的動態改變稱為超聲心**,可以用來觀察心臟各層結構的位置、活動狀態、結構的狀況等,多用於輔助心臟及大血管疫病的診斷。

d型:是專門用來檢測血液流動和器官活動的一種超聲診斷方法,又稱為多普勒超聲診斷法。可確定血管是否通暢、管腔有否狹窄、閉塞以及病變部位。

新一代的d型超聲波還能定量地測定管腔內血液的流量。近幾年來科學家又發展了彩色編碼多普勒系統,可在超聲心**解剖標誌的指示下,以不同顏色顯示血流的方向,色澤的深淺代表血流的流速。現在還有立體超聲顯象、超聲ct、超聲內窺鏡等超聲技術不斷湧現出來,並且還可以與其他檢查儀器結合使用,使疾病的診斷準確率大大提高。

超聲波技術正在醫學界發揮著巨大的作用,隨著科學的進步,它將更加完善,將更好地造福於人類。

研究超聲波的產生、傳播 、接收,以及各種超聲效應和應用的聲學分支叫超聲學。產生超聲波的裝置有機械型超聲發生器(例如氣哨、汽笛和液哨等)、利用電磁感應和電磁作用原理製成的電動超聲發生器、

以及利用壓電晶體的電致伸縮效應和鐵磁物質的磁致伸縮效應制成的電聲換能器等。

超聲效應 當超聲波在介質中傳播時,由於超聲波與介質的相互作用,使介質發生物理的和化學的變化,從而產生

一系列力學的、熱學的、電磁學的和化學的超聲效應,包括以下4種效應:

①機械效應。超聲波的機械作用可促成液體的乳化、凝膠的液化和固體的分散。當超聲波流體介質中形成駐波時 ,懸浮在流體中的微小顆粒因受機械力的作用而凝聚在波節處,在空間形成週期性的堆積。

超聲波在壓電材料和磁致伸縮材料中傳播時,由於超聲波的機械作用而引起的感生電極化和感生磁化(見電介質物理學和磁致伸縮)。

②空化作用。超聲波作用於液體時可產生大量小氣泡 。一個原因是液體內區域性出現拉應力而形成負壓,壓強的降低使原來溶於液體的氣體過飽和,而從液體逸出,成為小氣泡。

另一原因是強大的拉應力把液體「撕開」成一空洞,稱為空化。空洞內為液體蒸氣或溶於液體的另一種氣體,甚至可能是真空。因空化作用形成的小氣泡會隨周圍介質的振動而不斷運動、長大或突然破滅。

破滅時周圍液體突然衝入氣泡而產生高溫、高壓,同時產生激波。與空化作用相伴隨的內摩擦可形成電荷,並在氣泡內因放電而產生髮光現象。在液體中進行超聲處理的技術大多與空化作用有關。

③熱效應。由於超聲波頻率高,能量大,被介質吸收時能產生顯著的熱效應。

④化學效應。超聲波的作用可促使發生或加速某些化學反應。例如純的蒸餾水經超聲處理後產生過氧化氫;溶有氮氣的水經超聲處理後產生亞硝酸;染料的水溶液經超聲處理後會變色或退色。

這些現象的發生總與空化作用相伴隨。超聲波還可加速許多化學物質的水解、分解和聚合過程。超聲波對光化學和電化學過程也有明顯影響。

各種氨基酸和其他有機物質的水溶液經超聲處理後,特徵吸收光譜帶消失而呈均勻的一般吸收,這表明空化作用使分子結構發生了改變 。

德國威聲(microsonic)是專業生產超聲波感測器的世界著名企業,其超聲波感測器主要應用於工業自動化、包裝、採礦、電子和汽車製造等工業領域。microsonic超聲波感測器能檢測各種形態的物體,如固體、液體和粉體。可以準確識別各種材料和顏色,也可以識別透明材料和薄膜,甚至細線。

microsonic超聲波感測器具有計數、檢測有無和檢測料位等功能。其在惡劣的工業環境中也能正常工作,可以透過汙濁的空氣和水霧進行檢測,即使感測器上有薄的灰塵,也不影響其功能。 威聲產品通過了德國權威機構(tüv rheinland) 認證,並通過din en iso 9001國際標準

2樓:脣小邪

德國威聲(microsonic)是專業生產超聲波感測器的世界著名企業,其超聲波感測器主要應用於工業自動化、包裝、採礦、電子和汽車製造等工業領域。microsonic超聲波感測器能檢測各種形態的物體,如固體、液體和粉體。可以準確識別各種材料和顏色,也可以識別透明材料和薄膜,甚至細線。

microsonic超聲波感測器具有計數、檢測有無和檢測料位等功能。其在惡劣的工業環境中也能正常工作,可以透過汙濁的空氣和水霧進行檢測,即使感測器上有薄的灰塵,也不影響其功能。 威聲產品通過了德國權威機構(tüv rheinland) 認證,並通過din en iso 9001國際標準

超聲波分為幾種,超聲波的分類

超聲波分橫波 縱波 表面波。目前,醫生們應用的超聲診斷方法有不同的形式,可分為a型 b型 m型及d型四大類。a型 是以波形來顯示組織特徵的方法,主要用於測量器官的徑線,以判定其大小。可用來鑑別病變組織的一些物理特性,如實質性 液體或是氣體是否存在等。b型 用平面圖形的形式來顯示被探查組織的具體情況。...

超聲波檢查專案有哪些,什麼是超聲波檢查,特點和應用範圍是什麼?

你好,你可以去醫院檢查的時候醫生都是會給你開檢查單子的,你可以去看看的,別擔心。什麼是超聲波檢查,特點和應用範圍是什麼?超聲波檢查可以查什麼?在懷孕的晚,檢查胎盤長的位置是不是正常。需要注意的是為了能取得最好的超聲檢查效果,醫生常囑咐患者檢查前要禁食水或憋尿。一般來說,以下情況需要禁食 檢查胃腸道 ...

超聲波具有什麼特點?超聲波的主要應用有什麼

1超聲波的束射性 由於超聲波頻率很高,所以方向性就相對要強,方向性即柬射性。當超聲波發生體壓電晶體的直徑尺寸遠大於超聲波波長時,則晶體所產生的超聲波就類似於光的特性,也就是方向性好。2能量大 聲強與振幅,質點震動頻率的關係i 1 2 ca 2 2,相同振幅條件下,能量與頻率的平方正比。由於頻率很高,...