超聲波為什麼會高頻震動

⑴ 超聲波原理

超聲波是聲波的一部分，是人耳聽不見、頻率高於20KHZ的聲波，它和聲波有共同之處，即都是由物質振動而產生的，並且只能在介質中傳播。許多動物都能發射和接收超聲波，其中以蝙蝠最為突出，它能利用微弱的超聲回波在黑暗中飛行並捕捉食物。

超聲波是一種在彈性介質中的機械振盪，有兩種形式：橫向振盪及縱向振盪。在工業中應用主要採用縱向振盪。超聲波可以在氣體、液體及固體中傳播，其傳播速度不同。另外，它也有折射和反射現象，並且在傳播過程中有衰減。

(1)超聲波為什麼會高頻震動擴展閱讀：

在空氣中傳播超聲波，其頻率較低，一般為幾十KHZ，而在固體、液體中則頻率可用得較高。在空氣中衰減較快，而在液體及固體中傳播，衰減較小，傳播較遠。利用超聲波的特性，可做成各種超聲感測器，配上不同的電路，製成各種超聲測量儀器及裝置，並在通訊，醫療家電等各方面得到廣泛應用。

⑵ 超聲波的工作原理是什麼

頻率高於人的聽覺上限（約為20000赫）的聲波，稱為超聲波，或稱為超聲。
超聲波在媒質中的反射、折射、衍射、散射等傳播規律，與可聽聲波的規律並沒有本質上的區別。但是超聲波的波長很短，只有幾厘米，甚至千分之幾毫米。與可聽聲波比較，超聲波具有許多奇異特性：傳播特性——超聲波的波長很短，通常的障礙物的尺寸要比超聲波的波長大好多倍，因此超聲波的衍射本領很差，它在均勻介質中能夠定向直線傳播，超聲波的波長越短，這一特性就越顯著。功率特性——當聲音在空氣中傳播時，推動空氣中的微粒往復振動而對微粒做功。聲波功率就是表示聲波做功快慢的物理量。在相同強度下，聲波的頻率越高，它所具有的功率就越大。由於超聲波頻率很高，所以超聲波與一般聲波相比，它的功率是非常大的。空化作用——當超聲波在液體中傳播時，由於液體微粒的劇烈振動，會在液體內部產生小空洞。這些小空洞迅速脹大和閉合，會使液體微粒之間發生猛烈的撞擊作用，從而產生幾千到上萬個大氣壓的壓強。微粒間這種劇烈的相互作用，會使液體的溫度驟然升高，起到了很好的攪拌作用，從而使兩種不相溶的液體（如水和油）發生乳化，並且加速溶質的溶解，加速化學反應。這種由超聲波作用在液體中所引起的各種效應稱為超聲波的空化作用。
我們知道正確的波的物理定義是：振動在物體中的傳遞形成波。這樣波的形成必須有兩個條件：一是振動源，二是傳播介質。波的分類一般有如下幾種：一是根據振動方向和傳播方向來分類。當振動方向與傳播方向垂直時，稱為橫波。當振動方向與傳播方向一致時，稱為縱波。二是根據頻率分類，我們知道人耳敏感的聽覺范圍是20HZ-20000HZ，所以在這個范圍之內的波叫做聲波。低於這個范圍的波叫做次聲波，超過這個范圍的波叫超聲波。
波在物體里傳播，主要有以下的參數：一是速度V，二是頻率F，三是波長λ。三者之間的關系如下：V=F.λ。波在同一種物質中傳播的速度是一定的，所以頻率不同，波長也就不同。另外，還需要考慮的一點就是波在物體里傳播始終都存在著衰減，傳播的距離越遠，能量衰減也就越厲害，這在超聲波加工中也屬於考慮范圍。
超聲波在塑料加工中的應用原理：
塑料加工中所用的超聲波，現有的幾種工作頻率有15KHZ，18KHZ，20KHZ，40KHZ。其原理是利用縱波的波峰位傳遞振幅到塑料件的縫隙，在加壓的情況下，使兩個塑料件或其它件與塑料件接觸部位的分子相互撞擊產生融化，使接觸位塑料熔合，達到加工目的。

⑶ 超聲波清洗機的原理為何會發出嗡嗡的聲音呢

原理：聲波的傳遞依照正弦曲線縱向傳播，即一層強一層弱，依次傳遞，當弱的聲波信號作用於液體中時，會對液體產生一定的負壓，即液體體積增加，液體中分子空隙加大，形成許許多多微小的氣泡，而當強的聲波信號作用於液體時，則會對液體產生一定的正壓，即液體體積被壓縮減小，液體中形成的微小氣泡被壓碎。經研究證明：超聲波作用於液體中時，液體中每個氣泡的破裂會產生能量極大的沖擊波，相當於瞬間產生幾網路的高溫和高達上千個大氣壓，這種現象被稱之為「空化作用」，超聲波清洗正是用液體中氣泡破裂所產生的沖擊波來達到清洗和沖刷工件內外表面的作用。

發出嗡嗡聲的原因：超聲波在液體中傳播，使液體，與清洗槽在超聲波頻率下一起振動，液體與清洗槽振動時有自己固有頻率，這種振動頻率是聲波頻率，所以人們就聽到嗡嗡聲。

補充：人們所聽到的聲音是頻率20-20000Hz的聲波信號，高於20000Hz的聲波稱之為超聲波。

⑷ 超聲波機械效應的原理

機械效應（Mechanical effect）就是電流會產生磁場，巨大的短路電流會產生巨大的電磁應力，對於電路設備的支持部分可能造成機械損壞，超聲在介質中前進時所產生的效應。
原理
超聲的機械效應是超聲最基本的原發的效應，不管超聲強度大小均產生此種效應。
它的來源有二：
一是超聲在介質中前進所產生的機械效應，稱為行波場中的機械效應。
另理超聲在介質傳播時由反射而產生的機械效應，稱為駐波場中的機械效應。
前者由於超聲振動使人體組織中各質點受到交替變化的壓縮和伸張產生的正壓和負壓，通訊由此而得到 的巨大加速度，在一般治療強度下，人體組織內的壓力變化約為±304kPa（3個大氣壓），如此時超聲頻率1MHz ，則每一細胞所承受的壓力變化約0.4~0.8Pa(4~8mg)。

後者由么射波和前進波的干涉而形成，可影響人體組織張力、壓力，使機體質點獲得更為巨大的加速度，使離解的液體內不同質量的離子獲得不同的運動速度。

質點大的離子落後於質點小的離子，離子之間便發生相對運動，產生摩擦而形成能量。

可知駐波場中的機械效應主要是由於運動速度差引起，它在機械效慶中甚至比壓力變化所起的作用還要大。已知組織受超聲作用時，由換能器振動產生單向性運動的超聲場，在組織中反復周期地振盪運動，此種單向流動的聲流，在氣泡表面、細胞和細胞膜界面特別明顯。

⑸ 超聲波振動原理是什麼

一般人聽到的聲音頻率是20～20000Hz的聲波信號，高於20000Hz的聲波為超音波，聲波的傳遞依照正弦曲線縱向傳播，即一層強一層弱，依次傳遞，當弱的聲波信號作用於液體時，會對液體產生一定的負壓，使液體內形成許許多多微小的氣泡；而當強的聲波信號作用於液體時，則會對液體產生一定的正壓，因而，液體中形成的微小氣泡被壓碎。經研究證明：超音波作用於液體時，液體中每個氣泡的破裂會產生能力極大的沖擊波，相當於瞬間高達上1000個的大氣壓，這種現象被稱為「空化效應」。超音波清洗正是應用液體中氣泡破裂所產生的沖擊波來達到清洗和沖刷工件內外表面的作用。
當超音波發生器將50Hz的日常供電頻率改變為28KHz（或者更高）後，通過輸送電纜線將其輸送給粘結在盛放清洗液的清洗槽底部（或側面）的超音波換能器，由換能器將高頻的電能轉換成機械振動並發射至清洗液中，當高頻的機械振動傳播到液體里後，液體內即產生上述的「空化效應」，對物體所有表面的附著物產生物理性剝脫力，達到清洗的目的。
由於超音波頻率很高，在液體中產生的空化作用可以達到28000次/秒，幾乎可以說是在不斷的進行，在液體中所產生的空化作用所產生的氣泡數量眾多且無所不在，因此對於工件清洗可以非常徹底，即使是形狀復雜的工件內部，只要能夠接觸到溶液，就可以得到徹底的清洗，又因為每個氣泡的體積非常的微小，因此雖然它們破裂的能量很高，但對於工件和液體來說，不會產生機械性破壞和質地上的改變。
由於超音波的頻率高決定了效應很高，一般被清洗工件的清洗時間為數十秒至幾分鍾，既可達到理想的效果。超音波清洗是在傳統清洗原理的基礎上，採用清洗的高新技術手段，去除物件表面的附著物。對於那些不規則表面、多孔、狹縫、細孔、盲孔、多溝槽的物件，要求表面高質潔凈時，採用超音波清洗特別有效。

⑹ 超聲波的特性

1、超聲波在傳播時，方向性強，能量易於集中；

2、超聲波能在各種不同媒質中傳播，且可傳播足夠遠的距離；

3、超聲波與傳聲媒質的相互作用適中，易於攜帶有關傳聲媒質狀態的信息診斷或對傳聲媒質產生效用及治療；

4、 超聲波可在氣體、液體、固體、固熔體等介質中有效傳播；

5、 超聲波可傳遞很強的能量；

6、 超聲波會產生反射、干涉、疊加和共振現象。

(6)超聲波為什麼會高頻震動擴展閱讀：

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2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，在空間形成周期性的堆積。

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。

2、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。

參考資料來源：網路-超聲波

⑺ 超聲波洗碗機的工作原理是什麼

今天去吃火鍋，看到他們使用的中翼這個牌子的洗碗機，型號記不到了，只看到機器突突突的就把碗筷全部洗好了，好神奇啊，而且只有兩個人在操作，太方便快捷了，有沒人知道這個機器的工作原理啊，求科普？
當超聲波作用於熱塑性的塑料接觸面時，會產生每秒幾萬次的高頻振動，這種達到一定振幅的高頻振動，通過上焊件把超聲能量傳送到焊區，由於焊區即兩個焊接的交界面處聲阻大，因此會產生局部高溫。又由於塑料導熱性差，一時還不能及時散發，聚集在焊區，致使兩個塑料的接觸面迅速熔化，加上一定壓力後，使其融合成一體。當超聲波停止作用後，讓壓力持續幾秒鍾，使其凝固成型，這樣就形成一個堅固的分子鏈，達到焊接的目的，焊接強度能接近於原材料強度。超聲波塑料焊接的好壞取決於換能器焊頭的振幅，所加壓力及焊接時間等三個因素，焊接時間和焊頭壓力是可以調節的，振幅由換能器和變幅桿決定。這三個量相互用有個適宜值，能量超過適宜值時，塑料的熔解量就大，焊接物易變形；若能量小，則不易焊牢，所加的壓力也不能達大。這個最佳壓力是焊接部分的邊長與邊緣每1mm的最佳壓力之積。

⑻ 超聲波是怎樣發出震動的

所有的聲音都是依靠振動發聲的。超聲波只不過是頻率比較高，超出了人耳能夠接收的范圍而已。對於蝙蝠這樣的生物來說，超聲波和我們平時聽到的聲音並沒什麼不同，就是比海豚音和綿羊音高得多，僅此而已。如果超聲波的功率足夠大，我們還可以利用它的高頻振盪特性做點其他的事，例如清洗泡在煤油或酒精里的手錶機芯等等。

⑼ 超聲波的作用和危害

人的耳朵所能接受的聲音域從16到20000赫茲。當聲音的頻率達到25到8200赫茲的時候，能感覺到振動。低於16赫茲的聲音稱為低音，高於20000赫茲的為超聲波。20多年前，科學家開始認真研究聲音對人體的影響，結果發現了超聲波對內臟器官的有害作用。

彈電吉他手關節和手指受到損害

原來，長期受20000赫茲以上的聲音的影響，會引起人體組織輕微發熱。當頻率高到超聲波或更高時，發熱越來越厲害。結果，體內水分子被燒，周圍的組織遭破壞。超聲波如果不受控制更加危險，會引起溢血、炎症和關節炎。高頻樂器，如電吉他，在演奏時發出大量的超聲波。這樣，樂手的手關節和手指受到損害。因為有衣服，身體受到的損害較小。有時把電吉他放在彎曲的膝蓋上，也會影響到膝蓋。

大功率的高強度的超聲波持續作用於人體組織是有害的。小功率超聲波在間歇式的作用於人體組織是非常有益的。超聲波是一種振動機械波。講個通俗的例子，當有人給你輕輕捶背你感覺舒服，但重擊你時你感到疼痛甚至傷害。

⑽ 超聲波詳細的工作原理

當超聲波作用於熱塑性的塑料接觸面時，會產生每秒幾萬次的高頻振動，這種達到一定振幅的高頻振動，通過上焊件把超聲能量傳送到焊區，由於焊區即兩個焊接的交界面處聲阻大，因此會產生局部高溫。又由於塑料導熱性差，一時還不能及時散發，聚集在焊區，致使兩個塑料的接觸面迅速熔化，加上一定壓力後，使其融合成一體。當超聲波停止作用後，讓壓力持續幾秒鍾，使其凝固成型，這樣就形成一個堅固的分子鏈，達到焊接的目的，焊接強度能接近於原材料強度。超聲波塑料焊接的好壞取決於換能器焊頭的振幅，所加壓力及焊接時間等三個因素，焊接時間和焊頭壓力是可以調節的，振幅由換能器和變幅桿決定。這三個量相互用有個適宜值，能量超過適宜值時，塑料的熔解量就大，焊接物易變形；若能量小，則不易焊牢，所加的壓力也不能達大。這個最佳壓力是焊接部分的邊長與邊緣每1mm的最佳壓力之積。
當代社會，塑料的各種製品，已滲透到人們日常生活的各個領域，同時也被廣泛應用到航空、船舶、汽車、電器、包裝、玩具、電子、紡織等行業。然而，由於注塑工藝等因素的限制，在相當一部分形狀復雜的塑料製品不能一次注塑成型，這就需要粘接，而沿用多年的塑料粘接和熱合工藝又相當落後，不僅效率低，且粘接劑還有一定的毒性，引起環境污染和勞動保護等問題。傳統的這種工藝已不能適用現代塑料工業的發展需要，於是一種新穎的塑料加工技術——超聲波塑料焊接以其高效、優質、美觀、節能等優越性脫穎而出。 超聲波塑料焊接機在焊接塑料製品時，即不要填加任何粘接劑、填料或溶劑，也不消耗大量熱源，具有操作簡便、焊接速度快、焊接強度高、生產效率高等優點。因此，超聲波焊接技術越來越廣泛地獲得應用。