雷達的超聲波可以在生活里怎麼用

A. 超聲波的用途

人耳最高只能感覺到大約 20 000 Hz 的聲波，頻率更高的聲波就是超聲波了．超聲波廣泛地應用在多種技術中．
超聲波有兩個特點，一個是能量大，一個是沿直線傳播．它的應用就是按照這兩個特點展開的．
理論研究表明，在振幅相同的情況下，一個物體振動的能量跟振動頻率的二次方成正比．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的濕度．這就是超聲波加濕器的原理．對於咽喉炎、氣管炎等疾病，葯力很難達到患病的部位．利用加濕器的原理，把葯液霧化，讓病人吸入，能夠增進療效．利用超聲波的巨大能量還可以把人體內的結石擊碎．
金屬零件、玻璃和陶瓷製品的除垢是件麻煩事．如果在放有這些物品的清洗液中通入超聲波，清洗液的劇烈振動沖擊物品上的污垢，能夠很快清洗干凈．
俗話說「隔牆有耳」，這說明聲波能夠繞過障礙物．但是，波長越短，這種繞射現象越不明顯，因此，超聲波基本上是沿直線傳播的，可以定向發射．如果漁船載有水下超聲波發生器，它旋轉著向各個方向發射超聲波，超聲波遇到魚群會反射回來，漁船探測到反射波就知道魚群的位置了．這種儀器叫做聲納．聲納也可以用來探測水中的暗礁、敵人的潛艇，測量海水的深度．
根據同樣的道理也可以用超聲波探測金屬、陶瓷混凝土製品，甚至水庫大壩，檢查內部是否有氣泡、空洞和裂紋．
人體各個內臟的表面對超聲波的反射能力是不同的，健康內臟和病變內臟的反射能力也不一樣．平常說的「B超」就是根據內臟反射的超聲波進行造影，幫助醫生分析體內的病變．
有趣的是，很多動物都有完善的發射和接收超聲波的器官．以昆蟲為食的編幅，視覺很差，飛行中不斷發出超聲波的脈沖，依靠昆蟲身體的反射波來發現食物．海豚也有完善的「聲納」系統，使它能在混濁的水中准確地確定遠處小魚的位置．現代的無線電定位器——雷達，質量有幾十、幾百、幾千千克，蝙蝠的超聲定位系統只有幾分之一克，而在一些重要性能上，如確定目標方位的精確度、抗干擾的能力等都遠優於現代的無線電定位器．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設備和創制新的設備，這是近幾十年來發展起來的一門新學科，叫做仿生學．

B. 超聲波在生活中的用途

超聲波是聲波的一種，而聲波是一種機械波，即因物體振動而產生的一種縱波，每秒震動的次數稱作聲波的頻率（單位是赫茲：Hz）。

第二個領域是超聲處理，這是靠超聲波強大的能量實現的，比如利用超聲波清洗眼鏡，工廠中除塵，超聲波焊接等，這都是依靠超聲波強烈的震動完成的。

C. 超聲波的用處很多，可以製成超聲雷達，又叫「聲納」用來探測海底深度、海中暗礁、魚群等，超聲波在海水中

（1）超聲波的應用很多，比如：B超，超聲波探傷，超聲波潔牙等；
（2）超聲波從海面到海底用的時間：
t=

D. 了解超聲波,雷達在不同領域的應用.

超聲波的運用領域很多，工業清洗，焊接，醫療，水下通信，定位，測距。。。。
雷達的運用也很多：主要是無線通信，定位，測距，掃描成像等。

E. 超聲波在生活中還有什麼用途呢

1、醫學超聲波檢查：

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，當它在體內遇到界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。

2、超聲除油：

將黏附有油污的製件放在除油液中，並使除油過程處於一定頻率的超聲波場作用下的除油過程，稱為超聲波除油。引入超聲波可以強化除油過程、縮短除油時間、提高除油質量、降低化學葯品的消耗量。

尤其對復雜外形零件、小型精密零件、表面有難除污物的零件及絕緣材料製成的零件有顯著的除油效果，可以省去費時的手工勞動，防止零件的損傷。

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超聲波在傳播時，波長短，方向性強，能量易於集中。超聲波能在各種不同媒質中傳播，且可傳播足夠遠的距離。超聲波可傳遞能量。超聲波會產生反射、干涉、疊加和共振現象。

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。超聲波可在氣體、液體、固體、固熔體等介質中有效傳播。

F. 人類用超聲波進行干什麼

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信號，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，在氣泡閉合時產生沖擊波，在其周圍產生上千個大氣壓力，破壞不溶性污物而使它們分散於清洗液中，當團體粒子被油污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凈化的目的。
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里來回飛翔，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,,而在一些重要性能上的精確度.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設備,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1942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。
醫學
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，當它在體內遇到界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。可用來鑒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，首先將人體界面的反射信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，重復性強，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：是用於觀察活動界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動圖，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、管腔是否狹窄、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，可在超聲心動圖解剖標志的指示下，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涌現出來，並且還可以與其他檢查儀器結合使用，使疾病的診斷准確率大大提高。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。
超聲學
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製成的電聲換能器等。
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（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 。一個原因是液體內局部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沖入氣泡而產生高溫、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發光現象。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 。 [編輯本段]超聲應用超聲效應已廣泛用於實際，主要有如下幾方面：
①超聲檢驗。超聲波的波長比一般聲波要短，具有較好的方向性，而且能透過不透明物質，這一特性已被廣泛用於超聲波探傷、測厚、測距、遙控和超聲成像技術。超聲成像是利用超聲波呈現不透明物內部形象的技術 。把從換能器發出的超聲波經聲透鏡聚焦在不透明試樣上，從試樣透出的超聲波攜帶了被照部位的信息（如對聲波的反射、吸收和散射的能力），經聲透鏡匯聚在壓電接收器上，所得電信號輸入放大器，利用掃描系統可把不透明試樣的形象顯示在熒光屏上。上述裝置稱為超聲顯微鏡。超聲成像技術已在醫療檢查方面獲得普遍應用，在微電子器件製造業中用來對大規模集成電路進行檢查，在材料科學中用來顯示合金中不同組分的區域和晶粒間界等。聲全息術是利用超聲波的干涉原理記錄和重現不透明物的立體圖像的聲成像技術，其原理與光波的全息術基本相同，只是記錄手段不同而已（見全息術）。用同一超聲信號源激勵兩個放置在液體中的換能器，它們分別發射兩束相乾的超聲波：一束透過被研究的物體後成為物波，另一束作為參考波。物波和參考波在液面上相干疊加形成聲全息圖，用激光束照射聲全息圖，利用激光在聲全息圖上反射時產生的衍射效應而獲得物的重現像，通常用攝像機和電視機作實時觀察。
②超聲處理。利用超聲的機械作用、空化作用、熱效應和化學效應，可進行超聲焊接、鑽孔、固體的粉碎、乳化 、脫氣、除塵、去鍋垢、清洗、滅菌、促進化學反應和進行生物學研究等，在工礦業、農業、醫療等各個部門獲得了廣泛應用。
③基礎研究。超聲波作用於介質後，在介質中產生聲弛豫過程，聲弛豫過程伴隨著能量在分子各自電度間的輸運過程，並在宏觀上表現出對聲波的吸收（見聲波）。通過物質對超聲的吸收規律可探索物質的特性和結構，這方面的研究構成了分子聲學這一聲學分支。普通聲波的波長遠大於固體中的原子間距，在此條件下固體可當作連續介質 。但對頻率在1012赫以上的 特超聲波 ，波長可與固體中的原子間距相比擬，此時必須把固體當作是具有空間周期性的點陣結構。點陣振動的能量是量子化的 ，稱為聲子（見固體物理學）。特超聲對固體的作用可歸結為特超聲與熱聲子、電子、光子和各種准粒子的相互作用。對固體中特超聲的產生、檢測和傳播規律的研究，以及量子液體——液態氦中聲現象的研究構成了近代聲學的新領域——
聲波是屬於聲音的類別之一，屬於機械波，聲波是指人耳能感受到的一種縱波，其頻率范圍為16Hz-20KHz。當聲波的頻率低於16Hz時就叫做次聲波，高於20KHz則稱為超聲波聲波。
超聲波具有如下特性：
1） 超聲波可在氣體、液體、固體、固熔體等介質中有效傳播。
2） 超聲波可傳遞很強的能量。
3） 超聲波會產生反射、干涉、疊加和共振現象。
4） 超聲波在液體介質中傳播時，可在界面上產生強烈的沖擊和空化現象。
超聲波是聲波大家族中的一員。
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，人在自然環境下無法聽到和感受到的聲波。
超聲波治療的概念：
超聲治療學是超聲醫學的重要組成部分。超聲治療時將超聲波能量作用於人體病變部位，以達到治療疾患和促進機體康復的目的。
在全球，超聲波廣泛運用於診斷學、治療學、工程學、生物學等領域。賽福瑞家用超聲治療機屬於超聲波治療學的運用范疇。

G. 超聲波技術在生活中有什麼應用

1、超聲診斷

絕大多數人還未出生就已經跟它「打過交道」了——為了了解我們的健康狀況，媽媽在我們還是幾個月胎兒的時候就帶我們去照過B超了。B超是超聲技術在臨床醫學中最廣泛、影響最大的一種應用。

2、超聲測距

如果說B超是最具人氣的超聲應用，那最接「地氣」的超聲技術應用當屬超聲測距了。這其中最常見便是倒車輔助系統（俗稱「倒車雷達」）。系統向外發出超聲波，利用超聲波反射回來時間差測算距離，通過語音提示提醒駕駛員周邊障礙物情況，引導安全倒車。

因計算方便迅速，且測量精度能滿足工業實用要求，所以，隨著製造升級和人工智慧的發展，近幾年，超聲測距在移動機器人上得到廣泛應用。

3、超聲水下通信

目前超聲水下通信應用最廣泛、最重要的一種裝置是聲納。最高大上的便是各國海軍用它對潛艇等水下物體進行探測、定位和追蹤，另外還廣泛應用於，聲吶技術還廣泛用於魚雷制導、魚群探測、海洋石油勘探等。

3、超聲加工

超聲技術在工業領域的應用主要是超聲加工。超聲加工是利用超聲波高頻振動，對材料進行微沖擊，使材料加工表面逐步破碎的特種加工。

4、超聲焊接

超聲焊接是利用高頻振動波傳遞到兩個需焊接物體的表面，在加壓情況下表面相互摩擦而形成分子層之間的熔合。主要應用於塑料和金屬領域，在汽車、製冷、太陽能、電池、電子等行業有廣泛應用。如鋰電池的極耳焊接、冰箱空調行業的銅管封尾等。

5、超聲清洗

效果好、速度快、無需人手接觸清洗液、對物件表面無損傷，超聲波清洗的這些優勢從何而來呢——超聲波清洗基於空化作用，即在清洗液中無數氣泡快速形成並迅速內爆，由此產生的沖擊將浸沒在清洗液中的物件內外表面的污物剝落下來，從而達到精密洗凈目的。

6、超聲探傷

航空航天、鐵路交通、水利工程等重大設備設施，容不得一星半點缺陷，那在日常的安全檢查中，如何能快速便捷、精準無損地對工件內部進行多種缺陷檢測、定位、評估和診斷呢？超聲探傷就是那雙「火眼金睛」。

7、超聲波指紋識別

濕手不能解鎖手機，那麼有沒有不怕水的指紋解鎖呢？——答案就是超聲波指紋識別。小米5S、華為榮耀10就使用了超聲波指紋識別解鎖。從時間上來看，超聲波指紋識別應該算超聲技術最新潮的應用了。

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超聲波的特點

1）超聲波在傳播時，波長短，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）超聲波可傳遞能量。

6）超聲波會產生反射、干涉、疊加和共振現象。

H. 超聲在日常生活方面的應用

<作用>：
超聲波：
超聲治療學是超聲醫學的重要組成部分。超聲治療時將超聲波能量作用於人體病變部位，以達到治療疾患和促進機體康復的目的。
在全球，超聲波廣泛運用於診斷學、治療學、工程學、生物學等領域。賽福瑞家用超聲治療機屬於超聲波治療學的運用范疇。
（一）工程學方面的應用：水下定位與通訊、地下資源勘查等
（二）生物學方面的應用：剪切大分子、生物工程及處理種子等
（三）診斷學方面的應用：A型、B型、M型、D型、雙功及彩超等
（四）治療學方面的應用：理療、治癌、外科、體外碎石、牙科等
超聲波的特點:
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應。（治療）
超聲波是一種波動形式，它可以作為探測與負載信息的載體或媒介（如B超等用作診斷）；超聲波同時又是一種能量形式，當其強度超過一定值時，它就可以通過與傳播超聲波的媒質的相互作用，去影響，改變以致破壞後者的狀態，性質及結構（用作治療）。
超聲波的發展史:
一、國際方面：
自19世紀末到20世紀初，在物理學上發現了壓電效應與反壓電效應之後，人們解決了利用電子學技術產生超聲波的辦法，從此迅速揭開了發展與推廣超聲技術的歷史篇章。
1922年，德國出現了首例超聲波治療的發明專利。
1939年發表了有關超聲波治療取得臨床效果的文獻報道。
40年代末期超聲治療在歐美興起，直到1949年召開的第一次國際醫學超聲波學術會議上，才有了超聲治療方面的論文交流，為超聲治療學的發展奠定了基礎。1956年第二屆國際超聲醫學學術會議上已有許多論文發表，超聲治療進入了實用成熟階段。
二、國內方面：
國內在超聲治療領域起步稍晚，於20世紀50年代初才只有少數醫院開展超聲治療工作，從1950年首先在北京開始用800KHz頻率的超聲治療機治療多種疾病，至50年代開始逐步推廣，並有了國產儀器。公開的文獻報道始見於1957年。到了70年代有了各型國產超聲治療儀，超聲療法普及到全國各大型醫院。
40多年來，全國各大醫院已積累了相當數量的資料和比較豐富的臨床經驗。特別是20世紀80年代初出現的超聲體外機械波碎石術和超聲外科，是結石症治療史上的重大突破。如今已在國際范圍內推廣應用。高強度聚焦超聲無創外科，已使超聲治療在當代醫療技術中占據重要位置。而在21世紀(HIFU)超聲聚焦外科已被譽為是21世紀治療腫瘤的最新技術。
超聲波治病機理:

1．機械效應：超聲在介質中前進時所產生的效應。（超聲在介質中傳播是由反射而產生的機械效應）它可引起機體若干反應。超聲振動可引起組織細胞內物質運動，由於超聲的細微按摩，使細胞漿流動、細胞震盪、旋轉、摩擦、從而產生細胞按摩的作用，也稱為「內按摩」這是超聲波治療所獨有的特性，可以改變細胞膜的通透性，刺激細胞半透膜的彌散過程，促進新陳代謝、加速血液和淋巴循環、改善細胞缺血缺氧狀態，改善組織營養、改變蛋白合成率、提高再生機能等。使細胞內部結構發生變化，導致細胞的功能變化，使堅硬的結締組織延伸，松軟。
超聲波的機械作用可軟化組織，增強滲透，提高代謝，促進血液循環，刺激神經系統和細胞功能，因此具有超聲波獨特的治療意義。
2．溫熱效應：人體組織對超聲能量有比較大的吸收本領，因此當超聲波在人體組織中傳播過程中，其能量不斷地被組織吸收而變成熱量，其結果是組織的自身溫度升高。
產熱過程既是機械能在介質中轉變成熱能的能量轉換過程。即內生熱。超聲溫熱效應可增加血液循環，加速代謝，改善局部組織營養，增強酶活力。一般情況下，超聲波的熱作用以骨和結締組織為顯著，脂肪與血液為最少。
3．理化效應：超聲的機械效應和溫熱效應均可促發若干物理化學變化。實踐證明一些理化效應往往是上述效應的繼發效應。TS-C型治療機通過理化效應繼發出下列五大作用：
A.彌散作用：超聲波可以提高生物膜的通透性，超聲波作用後，細胞膜對鉀，鈣離子的通透性發生較強的改變。從而增強生物膜彌散過程，促進物質交換，加速代謝，改善組織營養。
B.觸變作用：超聲作用下，可使凝膠轉化為溶膠狀態。對肌肉，肌腱的軟化作用，以及對一些與組織缺水有關的病理改變。如類風濕性關節炎病變和關節、肌腱、韌帶的退行性病變的治療。
C.空化作用：空化形成，或保持穩定的單向振動，或繼發膨脹以致崩潰，細胞功能改變，細胞內鈣水平增高。成纖維細胞受激活，蛋白合成增加，血管通透性增加，血管形成加速，膠原張力增加。
D.聚合作用與解聚作用：水分子聚合是將多個相同或相似的分子合成一個較大的分子過程。大分子解聚，是將大分子的化學物變成小分子的過程。可使關節內增加水解酶和原酶活性增加。
E.消炎，修復細胞和分子：超聲作用下，可使組織PH值向鹼性方面發展。緩解炎症所伴有的局部酸中毒。超聲可影響血流量，產生致炎症作用，抑制並起到抗炎作用。使白細胞移動，促進血管生成。膠原合成及成熟。促進或抑制損傷的修復和癒合過程。從而達到對受損細胞組織進行清理、激活、修復的過程。
換能器將超聲頻電能轉換成機械振動並通過清洗槽壁向盛在槽中的清洗液輻射超聲波。存在於液體中的微氣泡(稱為空化核)在聲波的作用下振動，當聲壓或聲強達到一定值時，氣泡迅速增長，然後突然閉合。在氣泡閉合時，產生沖擊波，在氣泡周圍產生1012～1013Pa的壓力及局部高溫，這種物理現象稱為超聲空化。空化所產生的巨大壓力能破壞不溶性污物而使它們分散於溶液中。蒸汽型空化對污垢層的直接反復沖擊，一方面破壞污物與清洗件表面的吸附，另一方面也會引起污物層的疲勞破壞而脫離。氣體型氣泡的振動對固體表面進行擦洗，污層一旦有縫可鑽，氣泡還能「鑽入」裂縫作振動，使污層脫落。由於空化作用，兩種液體在界面迅速分散而乳化，當固體粒子被油污裹著而粘附在清洗件表面時，油被乳化，固體粒子自行脫落。超聲在清洗液中傳播時會產生正負交變的聲壓，沖擊清洗件，同時由於非線性效應會產生聲流和微聲流，而超聲空化在固體和液體界面上會產生高速的微射流，所有這些作用能夠破壞污物，除去或削弱邊界污層，增加攪拌、擴散作用，加速可溶性污物的溶解，強化化學清洗劑的清洗作用。由引可見，凡是液體能浸到、聲場存在的地方都有清洗作用，而且清洗速度快、質量高，特別適用於清洗件表面形狀復雜，如空穴、狹縫等的細致清洗，易於實現清洗自動化。在某些場合下可以用水劑代替有機溶劑進行清洗，或降低酸鹼的濃度，對於一些有損人體健康的清洗，如清洗放射性污物可以實現遙控或自動化清洗。超聲清洗也有其局限性，例如對聲反射強的材料如金屬、陶瓷和玻璃等清洗效果好，而對聲吸收大的材料如布料、橡膠以及粘度大的污物清洗效果差。

超聲清洗始於本世紀50年代初，隨著技術的進步應用日益擴大。目前已廣泛地用於電子電器工業，清洗半導體器件、電子管零件、印刷電路、繼電器、開關和濾波器等；機械工業中用於清洗齒輪、軸承、油泵油嘴偶件、燃油過濾器、閥門及其它機械零件，大如發動機及導彈部件，小如手錶零件；在光學和醫療器械方面用於清洗各種透鏡、眼鏡及框、醫用玻璃器皿、針管和手術器具等；輕紡工業中用來清洗噴絲頭，食品瓶、蓋，模具及雕刻工藝品等等。

上面所舉的超聲清洗例子，一般都用20～40kHz的低頻超聲，近年來美國發展了一種稱為Megasonic cleaning的技術，即用1MHz高頻超聲來清洗大規模集成電路，能除去小於1μm的污物，此時清洗的機理不是超聲空化，而主要是粒子的振速及聲流。90年代美國Crest公司聲稱他們發明用68kHz的超聲清洗軟盤驅動器，效率比用40kHz高一倍。�

我國超聲清洗在下面幾個方面取得較有成效的應用：

1)機械零部件在電鍍前後的清洗或噴塗前的清洗，拆修零件的清洗。要求高清潔度如油泵油嘴偶件、軸承的清洗。

2)印刷電路板、矽片、鐵路系統用的信號控制繼電器、元器件、顯像管及電真空器件等的清洗。

3)顯微鏡、望遠鏡等光學系統及取樣玻璃片的清洗。

4)醫用器具如口腔和外科器械的清洗，葯瓶及某些食品瓶、配葯室、生物化學實驗室中所用瓶罐的清洗。

5)噴絲頭、眼鏡架、模具、雕刻工藝品等的清洗。

最近發展起來的汽車底盤架的超聲清洗，配合專用清洗液，將除銹、去氧化膜及磷化一次清洗處理完成，烘乾後即可噴漆，克服過去人工擦銹、強酸清洗工藝的特點，既改善勞動條件又減少環境污染。

超聲清洗設備有兩大類：一類是以水溶液作為清洗劑的設備，這類設備包括超聲頻電功率源，超聲換能器及相應的超聲容器和電加熱器；一種是單槽式的，另一種是多槽(多工位)連續清洗設備，時常帶有定時及自動輸送裝置。另一類是以揮發性有機溶液，如三氯乙烯、三氯乙烷和氟里昂等作為清洗劑，這類設備除了上述各組成部分外，還需要有冷凝循環、油水分離及過濾回收有機溶液的附加設備。目前國內外主要生產和開發各種專用清洗設備、在線生產的成套設備。也生產台式、小巧的清洗設備，如醫用清洗器及小型的首飾眼鏡家用清洗器。

超聲頻率一般在20～50kHz，小型設備的電功率只有幾天，大型成套設備達幾十千瓦到上百千瓦。超聲換能器50～60年代大多採用磁致伸縮換能器，目前大多採用高效率的壓電換能器；超聲頻電功率源過去用電子管器件，目前已被淘汰而採用固態器件，用這種器件製作的設備效率高而體積小，利用組合結構，功率可以做得很大，為大功率超聲的擴大應用創造了良好的條件。

美國生產超聲清洗設備的公司大約有40多家，比較有名的約有10家，西歐國家生產清洗設備的主要是英、法、德及瑞士等國。我國超聲清洗設備的主要廠商約有10家，小規模個體公司不計其數。

國外廠商很注重化學清洗劑的配套供應及清洗工藝的咨詢服務，而這正是國內大多數廠商最欠缺的，國內廠商主要考慮超聲清洗設備的生產，很少有專門的部門從事清洗劑的研製以適應不同清洗對象的需要。如果能將超聲清洗設備和化學清洗劑很好地結合起來定會取得更好的效果，因為超聲清洗的主要物理機制是超聲的空化現象，而空化強度除與超聲功率密度、頻率等有關外，還與清洗液的粘滯系數、表面張力、蒸汽壓和溫度等參數有關。目前從環境保護角度要求以水基清洗劑代替有機溶劑進行超聲清洗，而國內許多廠家尚未能適應這種挑戰，還需要多方面的合作開發。

I. 超聲波在生活中有哪些運用

1、超聲波診斷儀

可用於診斷人體內器官及組織的病變，由於其無創、無放射性而在醫院中普遍使用。尤其是產科領域，由於胎兒對放射輻射的敏感性，基本不會對胎兒或母親採用X光，CT等診斷設備，此時超聲波就成為最佳選擇。

與X光，CT比較，超聲波診斷儀擁有兩個特點，第一是無放射性，也就是安全性高，第二是實時性，看到的圖像是實時的，不需要等待膠片沖洗或數碼成像的時間，這不僅僅節約了時間，而且可以實時進行測量，可以應用在心血管領域，測出血液流速，從而診斷病變情況。

2、超聲波清洗機

可用於清潔用途，一般認為是這利用了超聲波在液體中的「空穴現象」。超聲波清洗機的清潔原理，在於利用超聲波振動清水，使微細的真空氣泡在水裡產生，當真空氣泡爆破時釋放了儲存在氣泡裡面的能量，釋放溫度約5000℃以及超過10,000磅吋的壓力將物件表面的油脂或污垢帶走。

清洗機所產生的超聲波的頻率約為20-50kHz，可應用在珠寶、鏡片或其他光學儀器、牙醫用具、外科手術用具及工業零件的清潔。除可以發出較低頻率的純機械的超聲哨子以外，一般超聲波設備有超聲電源，換能器，變幅桿，工具頭等構成。

換能器有壓電陶瓷換能器和磁致換能器兩種。換能器和變幅桿的理論也可認為是一種專門的學科。

3、超聲除油

將黏附有油污的製件放在除油液中，並使除油過程處於一定頻率的超聲波場作用下的除油過程，稱為超聲波除油。引入超聲波可以強化除油過程、縮短除油時間、提高除油質量、降低化學葯品的消耗量。

尤其對復雜外形零件、小型精密零件、表面有難除污物的零件及絕緣材料製成的零件有顯著的除油效果，可以省去費時的手工勞動，防止零件的損傷。

4、超聲波測距儀

用於量度距離。通過超聲波發射裝置發出超聲波，根據接收器接到超聲波時的時間差就可以知道距離了。這與雷達測距原理相似。超聲波發射器向某一方向發射超聲波，在發射時刻的同時開始計時，超聲波在空氣中傳播，途中碰到障礙物就立即返回來，超聲波接收器收到反射波就立即停止計時。

5、超聲波加濕器

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。

在中國北方乾燥的冬季，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濕度，這就是超聲波加濕器的原理。