אולטרסאונד משמש בפועל, בעיקר בהיבטים הבאים

מִבְחָן

אולטרסאונד הוא בעל אורך גל קצר יותר מגלי קול רגילים, בעל אנזוטרופיה טובה יותר, והוא יכול לחדור חומרים אטומים. תכונה זו שימשה בזיהוי פגמים על-קוליים וטכנולוגיית הדמיה על-קולית. הדמיית אולטרסאונד היא טכנולוגיה המשתמשת באולטרסאונד כדי להציג את התמונה הפנימית של עצם אטום. מקד את הגל האולטראסוני הנפלט מהמתמר על המדגם האטום דרך העדשה האקוסטית. הגל האולטראסוני המשודר מהדגימה נושא את המידע של החלק המואר (כגון היכולת לשקף, לספוג ולפזר גלים מכניים), ומתכנס על ידי העדשה האקוסטית. במקלט הפיאזואלקטרי, האות החשמלי המתקבל מוקלט למגבר, וניתן להציג את התמונה של הדגימה האטומה על מסך הפלורסנט על ידי מערכת הסריקה. המכשיר הנ"ל נקרא מיקרוסקופ אולטרסאונד. טכנולוגיית הדמיה על-קולית הייתה בשימוש נרחב בבדיקות רפואיות. הוא משמש לבדיקת מעגלים משולבים בקנה מידה גדול בייצור של מכשירים מיקרואלקטרוניים, ובמדעי החומרים כדי להראות את האזורים וגבולות התבואה של רכיבים שונים בסגסוגות. הולוגרפיה אקוסטית היא טכנולוגיית הדמיה אקוסטית המשתמשת בעקרון ההפרעות של גלים קוליים כדי להקליט ולשחזר תמונות תלת מימדיות של עצמים אטומים. העיקרון שלו זהה בעצם לזה של הולוגרפיה של גלי אור, אבל שיטת ההקלטה שונה. השתמש באותו מקור אות גל קצר כדי לעורר שני מתמרים הממוקמים בנוזל, והם פולטים בהתאמה שני גלים קוליים קוהרנטיים: אלומה אחת הופכת לגל אובייקט לאחר שעברה דרך האובייקט הנחקר, והקרן השנייה משמשת כגל ייחוס. . גל האובייקט וגל הייחוס מונחים באופן קוהרנטי על פני הנוזל ליצירת הולוגרמה אקוסטית. ההולוגרמה האקוסטית מוקרנת בקרן לייזר, ואפקט הדיפרקציה שנוצר כאשר הלייזר משתקף על ההולוגרמה האקוסטית משמש לקבלת תמונה משוכפלת של האובייקט, בדרך כלל עם מצלמה וטלוויזיה. המכונה מבצעת תצפית בזמן אמת.

להיתמודד עם

תוך ניצול הפעולה המכאנית והקאוויטציה של אולטרסאונד, הוא יכול לבצע ריתוך קולי, קידוח, ריסוק מוצק, אמולסיפיקציה, הסרת גז, הסרת שומנים, הסרת אבנית, ניקוי, עיקור וכו', במגזרים שונים כגון תעשייה, כרייה, חקלאות וטיפול רפואי. קבל את האפליקציה.

ניקוי

העיקרון של יישום קולי לניקוי הוא שאות הגלים הקצרים הנשלחים על ידי המחולל הקולי מומר לגל מכני קצר על ידי המתמר ומתפשט למדיום. הגל האולטראסוני בממס הניקוי מקרין קדימה בשלבים הצפופים והצפופים של נוזל הניקוי, וגורם לנוזל לזרום ויצירת נתונים. עשרות אלפי בועות זעירות, בועות זעירות (גרעיני קוויטציה) שקיימות בנוזל. כאשר עוצמת הצליל מגיעה לערך מסוים, הבועות גדלות במהירות ואז נסגרות לפתע. כאשר הבועות נסגרות, נוצרים גלי הלם, ומסביבן נוצרות אלפי בועות. לחץ אטמוספרי הורס לכלוך בלתי מסיס ומפזר אותם בתמיסת הניקוי. כאשר חלקיקי הקבוצה עטופים בשמן ונצמדים למשטח חלק הניקוי, השמן עובר אמולסיה והחלקיקים המוצקים מופרדים, על מנת להשיג את מטרת ניקוי פני החלק הניקוי.

מכשיר אדים

בחורף היבש בצפון סין, אם גלים קוליים מועברים למיכל המים, הגלים המכניים ישברו את המים במיכל להרבה טיפות ערפל קטנות, ולאחר מכן ישתמשו במאוורר קטן כדי לפוצץ את טיפות הערפל לחדר כדי להגדיל לחות האוויר הפנימית. זהו גל קולי העיקרון של מכשיר אדים. למחלות כמו דלקת הלוע וברונכיטיס, קשה להשתמש בזרימת הדם כדי לגרום לתרופה להגיע לחלק החולה. העיקרון של מכשיר אדים משמש לפירוק התרופה ולתת למטופל לשאוף אותה, מה שיכול לשפר את האפקט המרפא. במקרה של עוצמה גבוהה, האנרגיה העצומה של האולטרסאונד יכולה גם לגרום לאבנים בגוף האדם לשבור בפעולת גלים מכניים, ובכך להפחית את הכאב ולהשיג את מטרת הריפוי. ברפואה, אולטרסאונד יכול לעקר פריטים.

מחקר בסיסי

לאחר שגלים קוליים פועלים על המדיום, נוצר תהליך הרפיה אקוסטי בתווך. תהליך ההרפיה האקוסטי מלווה בתהליך הובלה של אנרגיה בין המדרגות החשמליות המתאימות של המולקולות, ומראה את בליעת הגלים המכניים במבט מקרוסקופי. ניתן לחקור את התכונות והמבנה של חומרים באמצעות קליטת אולטרסאונד על ידי חומרים. המחקר בתחום זה מהווה את הענף האקוסטי של אקוסטיקה מולקולרית. אורך הגל של גלי קול רגילים גדול בהרבה מהמרחק בין אטומים במוצק, וניתן להתייחס למוצק כמדיום רציף במצב זה. אבל עבור אולטרסאונד עם אורך גל מתחת ל-300pm, ניתן להשוות את אורך הגל למרחק בין אטומים במוצק. בשלב זה, יש להתייחס למוצק כמבנה סריג בעל מחזוריות מרחבית. האנרגיה של הסריג מכומדת, הנקראת פונונים (ראה פיזיקה של מצב מוצק). ניתן לייחס את ההשפעה של אולטרסאונד מיוחד על מוצקים לאינטראקציה של אולטרסאונד מיוחד עם פונונים, אלקטרונים, פוטונים וקוואזי-חלקיקים שונים. המחקר על יצירה, גילוי והפצה של אולטרסאונד מיוחד במוצקים, כמו גם המחקר על תופעות אקוסטיות בהליום קוונטי נוזלי-נוזלי מהווים תחום חדש באקוסטיקה מודרנית.

ענף האקוסטיקה החוקר את היצירה, התפשטות וקליטה של ​​גלים קוליים, כמו גם אפקטים ויישומים אולטרסונים שונים, נקרא אולטרסאונד, המקביל לתת-אקוסטיקה. המכשירים המייצרים גלים קוליים כוללים גנרטורים אולטראסוניים מכאניים, גנרטורים אולטראסוניים חשמליים המיוצרים בעקרונות של אינדוקציה אלקטרומגנטית ופעולה אלקטרומגנטית, ואלקטרואקוסטיקה העשויה באמצעות ההשפעה האלקטרוסטריקטיבית של גבישים פיזואלקטריים והאפקט המגנטוסטריקטי של חומרים פרומגנטיים. מתמרים וכו'.

הסרת שומנים

תהליך הסרת השומנים בו מניחים את החלקים עם כתמי שמן בנוזל הסרת השומנים ותהליך הסרת השומנים הוא בפעולה של שדה קולי עם אורך גל מסוים נקרא הסרת שומנים על-קולית. הכנסת אולטרסאונד יכולה לחזק את תהליך הסרת השומנים, לקצר את זמן הסרת השומנים, לשפר את איכות הסרת השומנים ולהפחית את צריכת התרופות. במיוחד עבור חלקים בעלי צורות מורכבות, חלקי דיוק קטנים, חלקים עם לכלוך קשה להסרה על פני השטח וחלקים העשויים מחומרים מבודדים, יש לו אפקט הסרת שומנים משמעותי, שיכול לחסוך זמן רב בעבודת כפיים ולמנוע פגיעה בחלקים.

ההשפעה של הסרת שומנים על-קולית קשורה לצורה ולגודל של החלקים, לאופי שמן המשטח, להרכב התמיסה ולמיקום החלקים. לכן, יש לקבוע את תהליך הסרת השומנים האולטראסוני הטוב ביותר באמצעות ניסויים. אורך הגל המשמש להסרת שומנים על-קולית הוא בדרך כלל כ-1.1 ס"מ. כאשר החלק קטן, השתמש באורך גל קצר יותר; כאשר החלק גדול, השתמש באורך גל ארוך יותר. לגל האולטראסוני אורך גל קצר, שיכול לנוע רק בקו ישר, וקשה לעקוף אותו. לכן, קשה להגיע לחלק הממוגן. לכן, יש לסובב או להעיף את החלקים במיכל הסרת השמן, כך שכל החלקים על פני השטח יוכלו לקבל את הקרינה האולטרסאונדית, המושפעת יותר. אפקט הסרת שומנים טוב. בנוסף, הריכוז והטמפרטורה של תמיסת הסרת השומנים האולטרסאונדית צריכים להיות נמוכים מזה של תמיסת הסרת השומנים המתאימה, כדי לא להשפיע על התפשטות גלים קוליים וגם להפחית את הקורוזיה של משטח חומר המתכת.