Ультразвук та інфразвук, Що таке ультразвук, Які джерела виробничого ультразвуку та
Ультразвуком називають механічні коливання пружного середовища з частотою, що перевищує верхню межу чутливості 20кГц
Ультразвук має єдину природу зі звуком і однакові фізико-гігієнічні характеристики, а отже оцінюється за частотою коливань та інтенсивністю.
Одиницею вимірювання інтенсивності ультразвуку є ват на квадратний сантиметр (Вт/см2)
У гігієнічній практиці інтенсивність ультразвуку (рівень ультразвукового тиску) оцінюється у відносних одиницях - дБ
Ультразвук підпорядковується тим самим закономірностям, як і звукові хвилі, але через свою високу частоту має деякі особливості:
мала довжина хвилі (менше 1,5 см) дає можливість отримувати спрямований сфокусований пучок великої енергії;
ультразвукові хвилі здатні створювати чітку акустичну тінь, тому розміри екранів завжди будуть відповідати їм або більше довжини хвиль;
проходячи через межу розділу двох середовищ, ультразвукові хвилі можуть відбиватися, заломлюватись або поглинатися;
високочастотний ультразвук практично не поширюється в повітрі, тому звукова хвиля поширюючись у середовищі, втрачає енергію пропорційну квадрату частоти коливань
У твердих та рідких середовищах ультразвук викликає ряд механічних та хімічних ефектів. До них відносять явище кавітації, що виникає у змішаному середовищі – рідина-газ. У зоні розриву рідини внаслідок періодичного стиснення та розтягування утворюються бульбашки, наповненні парою рідини або газу. Розрив бульбашок супроводжується виділенням великої кількості енергії. Ефект посилюється ззбільшенням швидкості ультразвуку. Дія ультразвуку на тверду або газоподібну речовину викликає вібрацію її частинок з ультразвуковою частотою тотою.
Ультразвуковий діапазон частот ділиться на низькочастотні коливання (І,. І2 * 1 (г1-1,0 * 105. Гц), поширюється повітряним та контактним шляхами, а також високочастотні (1,0-105 - 1,0 *. Гц), тися тільки контактним дорожньо.
Характеристикою ультразвуку, який передається контактним шляхом є пікове значення віброшвидкості (м/с) у частотному діапазоні від 1,0*10* до 1,0'109Гц або його логарифмічні рівні (дБ), що визначаються за формулою
де у – пікове значення віброшвидкості, м/с;
у0 – опорне значення віброшвидкості, що дорівнює 5*10”6 м/с
Які джерела виробничого ультразвуку та сфера їх застосування?
Джерелами виробничого ультразвуку є генератори ультразвукових коливань, що використовуються для технологічних потреб, у медицині та наукових дослідженнях, а також виробниче обладнання, що має у спектрі та шуму високочастотні склади.
Генератор ультразвуку складається з джерела струму високої частоти та п'єзоелектричного або магнітострикційного перетворювача. У виробничій практиці магнітострикційні перетворювачі використовуються для генерації низькочастотного ультразвуку, а п'єзоелектричні перетворювачі дозволяють отримувати ультразвук із частотою до 10*. Гц.
Ультразвукове обладнання та прилади залежно від частотної характеристики поділяються на дві основні групи:
1) апарати, що генерують низькочастотний ультразвук із частотою коливань 10-100кГц;
2) обладнання, в якому використовується високочастотний ультразвук із частотою коливань у межах 100 кГц – 1000. МГц
Низькочастотний ультразвукшироко використовується для очищення деталей від масел, окалини та інших забруднень, котлів та теплообмінних апаратів від накипу та ін.
Ультразвук широко використовується в системах очищення повітря від пилу, кіптяви, хімічних речовин. Він активізує хімічні процеси, використовується для хімічної обробки надтвердих та крихких матеріалів – алмазів, скла, кераміки, ювелірних виробів, деревини тощо.
Ультразвук впливає на біологічні об'єкти назад, його бактерицидна дія успішно використовується в медичній та харчовій промисловості.
Ультразвук як лікувальний засіб використовується у фізіотерапії чинить болезаспокійливу, протизапальну та бактерицидну дію, стимулює дію нервової системи, покращує кровотворення, посилює захисні реакції організму, знижує артеріальний тиск тощо.
високочастотні ультразвукові здійснюють дефектоскопію якості металевих та бетонних конструкцій та інших виробів, визначають дефекти зварних швів труб, котлів, будівельних конструкцій тощо.
Попередня ЗМІСТ Наступна