Hur ultraljudsvågor fungerar?

Ultraljud är ljudvågor som har frekvenser högre än hörbart ljud. Även dess fysikaliska egenskaper är desamma som hörbart ljud, är den enda skillnaden att människor inte kan höra dessa ljudvågor. Den övre hörbara gränsen varierar lite från person till person, men är vanligtvis runt 20 kHz hos friska människor. Olika ultraljudsanordningar har förmågan att fungera med frekvenser som sträcker sig mellan 20 kHz och flera gigahertz. Många undrar, "Hur fungerar ultraljud arbete?" Du måste förstå några begrepp innan du får i stånd att tydligt förstå hur dessa vågor faktiskt fungerar.

Hur ultraljudsvågor fungerar?

Som redan nämnts, ultraljudsvågor kommer med högre frekvenser än hörbara ljudvågor, men det är också viktigt att förstå att dessa ultraljudsvågor har kortare våglängder. Det betyder att avståndet mellan ett ultraljud in örat och ett efter det att man är mycket kortare jämfört med normala ljudvågor. Dessa funktioner gör ultraljud ganska effektivt inom många olika områden.

Ultraljud enheter kan upptäcka föremål och mäta avstånd också. På liknande sätt är ultraljudsbildåtergivning används i stor skala inom medicinen. Inte bara detta, det används till allt från industriell borrning svetsning och producera fotografisk film till homogeniserad mjölk. Hur ultraljudsvågor arbetar inom olika områden? Här är lite mer för din förståelse.

1. Navigera och Lokalisera

Ultraljudsvågor används i fartyg, inte bara för navigering utan också för att lokalisera föremål under vattnet. Dessa ljudvågor reser mycket snabbare genom vatten än luft. Ubåtar använder sig av dessa typer av ljudvågor och använda den för en typ av navigering som kallas ekolod, som är mer likt vattensradar.

Det sonarsystem fungerar genom att skicka ut ljudvågor och sedan lyssna efter ekon. Systemet sedan gånger hur lång tid det tar för ekon att komma tillbaka. Detta bidrar till att räkna ut om det finns andra ubåtar, fartyg eller hinder i närheten.

2. Applicera till Side-Scan Sonar

Olika sonarsystem utnyttjar olika ljudfrekvenser. De kan använda låg infra, hörbart ljud eller mycket hög ultraljud. Side-scan sonar använder vanligtvis högfrekventa ljud. Systemet levereras med en avsökningsenhet kallas en towfish, som släpas bakom ett fartyg och gjorda för att producera breda sonar balkar till endera sidan. Dessa strålar lämnar i vinklar och sedan reflektera tillbaka igen. Denna typ av sonarsystem bevisar ganska effektiva i marinarkeologi, vanlig gammal fiske och havsforskning. Eftersom olika fiskar reflekterar ljud på olika sätt hjälper sonar identifiera olika typer av fisk. Det är oftast viktigt att använda ljud med högre frekvenser för att få mer i detalj.

3. Hjälp oförstörande provning

Hur ultraljudsvågor arbetar i oförstörande provning? Det gör faktiskt använda ultraljud ekolokalisering att få information om mekaniska strukturer. När det sker en förändring i materialet, kommer det att finnas en impedans obalans efter en ultraljudsvåg reflekteras från det. Det är därför ultraljud kan bidra till att identifiera hål, fel, korrosion eller sprickor i material, för att bestämma kvaliteten av betong, för att inspektera svetsar och övervaka utmattning. Med samma princip kan ultraljudsvågor vara till hjälp vid inspektion strukturer i kärnreaktorer.

4. Applicera till Ultraljudsrengöring

Högintensiva ultraljudsvågor används nu i en mängd olika tillämpningar, och ultraljudsrengöring är bland de mest populära. Processen innebär att inrätta ultraljudsvibrationer i vätsketankar, i vilka olika objekt redan är placerade för rengöring. Ultraljudsvibration och kavitation av vätskan av vågorna skapar turbulens i vätskan och utlöser rengöringsverkan.

Ultraljudsrengöring har blivit ganska populärt idag och används med föremål såsom kirurgiska instrument, tandproteser, och små maskiner. Ultraljudsrengöring bidrar också till att öka avfettning. De flesta ultraljudsutrustning använder högintensiva vibrationer en givare, som hjälper till att flytta en verktygsmaskin. Ibland är diamantverktyg används också för bättre prestanda.

5. katalysera en kemisk eller Elektronisk Reaktion

Ultraljudvågor kan producera kemiska effekter främst genom att skapa en elektrisk urladdning som ett resultat av den kavitation processen. Det är skälet till varför ultraljud används nu som en katalysator i vissa kemiska reaktioner, inklusive reduktion, oxidation, polymerisation, hydrolys, molekyl omlagring och deploymerization. Det är möjligt att slutföra kemiska processer snabbare genom att göra rätt användning av ultraljud.

6. Applicera på ultraljudsundersökning

Röntgen används fortfarande till stor del för medicinsk bilddiagnostik, eftersom dessa strålar har höga fotonenergier, men ultraljudsundersökning är snabbt ikapp. Röntgenstrålar kan vara poppel men de är mycket joniserande, vilket innebär att de kan förstöra molekylbindningar i kroppsvävnaden. Detta gör ultraljud ett bättre val - det är en mekanisk vibration, så är inte en joniserande form av energi. I känsliga fall där användningen av röntgenstrålar kan visa sig skadligt, är användningen av ultraljudvågor föredragna.

Hur ultraljudsvågor arbetar för diagnostisk medicinsk avbildning? Det fungerar på samma princip som sonar - en piezoelektrisk omvandlare används för att producera högfrekventa ultraljudvågor, som stöter förändring i akustisk impedans när de passerar genom inre organ och som ett resultat, producerar reflektioner. Det är också möjligt att få information om olika inre organ genom att betrakta tid och mängden av fördröjning av de olika reflektioner. Olika typer av tekniker som brukar användas vid ultraljudsskanning, beroende på vilka typer av givare som används - de vanligaste teknikerna är B-avsökningsläge, A-avsökningsteknik, och M-skanningsläget.

7. Assist Terapi och kirurgi

När väl fokuserad vid höga frekvenser, kan ultraljudvågor användas för att skapa intern uppvärmning av vävnad. Det kan göras utan att påverka närliggande vävnad, vilket är anledningen till att tekniken visar sig vara effektivt för att lindra smärta i lederna, särskilt i axeln och tillbaka. Forskare för närvarande att använda ultraljudsvågor för att ta fram en bättre behandling för vissa specifika typer av cancer. De tror att fokusera ultraljudsvågor kan värma tumören utan att påverka omgivande vävnad, vilket kan fungera bra vid cancerbehandling.

Dessutom är ultraljudsvågor som används i obanad kirurgi, som är en form av operation som inte kräver någon snitt. Fokuserat ultraljud har redan varit i bruk för behandling av Parkinsons sjukdom genom att bilda hjärnskador i de områden som tidigare varit otillgängliga genom kirurgi. Ultraljudsvågor arbetar också effektivt för att förstöra njursten. Dessutom är ultraljudsvågor användas under graviditet för att samla information om fostret.

Hur ultraljudsvågor arbete för gravida kvinnor? Kolla in följande video för att lära mer:

Dela på sociala nätverk: