超聲波診斷儀仿生了什麼

㈠ 超聲波儀有哪些作用

你看，一位懷孕八九個月的媽媽想要看看肚子里的小寶寶生長得怎麼樣了。她躺到了檢查床上，醫生拿起探頭放在媽媽的肚皮上不斷地移動。嘿!在醫生旁邊的熒光顯示屏上就清晰地顯示出寶寶的頭、四肢、心、肺、肝、胃等的圖像。寶寶的發育是否正常，是否生病，在此即可一目瞭然，這下媽媽可以放心了。

今天，超聲波診斷儀已發展為一個「家族」，B型超聲波儀的兄弟除A型外，還有M型和D型。

M型超聲波診斷儀應用於心臟檢查，其曲線變化可顯示主動脈、心臟瓣膜、心室間隔及心室壁等。目前已成為心臟疾患診斷的重要工具。

D型超聲波診斷儀是在1982年研製成功的，又稱多普勒超聲波儀。由於頭蓋骨能吸收X射線，又能反射和散射一般超聲波，所以用X光機和一般的超聲波儀都無法有效探測大腦，而用多普勒超聲波儀就可解決問題。因為它發生的超聲波是脈沖低頻超聲波，能穿過頭蓋骨到達腦血管。

當一列速度很快的火車拉著汽笛從我們身邊開過去時，我們會發現所聽到的汽笛聲調發生著顯著的變化。在火車開近的時候音調變高，開過去離開時音調卻變低。這個現象被奧地利物理學家多普勒注意到了，並解釋為：由於波源與接收器之間的相對運動，使接受器收到的頻率與波源發出的不一樣。這就是多普勒效應。

人們只要利用多普勒效應，把血流在血管里頻率移動變化的信號採集起來，轉換成頻譜進行動態分辨，就可以判斷出大腦血管里血流是否正常，血管有否病變。由於它在診斷時對大腦沒有傷害，檢查操作又很簡便，因此目前已在神經科、腦外科及臨床各科得到廣泛應用。

多普勒超聲波儀顯示的圖像顏色分明，很好看，因此又有「彩超」之稱。

我國近年來較多使用多普勒超聲波儀檢測孕婦肚中胎兒，它能有效地預報胎兒體內氧氣和血液的情況，使許多胎兒不僅能免於窒息死亡，還可消除他們多種後遺症。為此，它被醫生們稱為是胎兒的「守護神」。

㈡ 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。

㈢ 超聲波報警器是仿生哪種動物

報警器不是仿聲的,報警器有很多不通的做法.比如通過探測雜訊.通過探測是否有障礙物等等.

㈣ 超聲波清洗機是照什麼仿生的

超聲波清洗機原理主要是通過換能器，將功率超聲頻源的聲能轉換成機械振動，通過清洗槽壁將超聲波輻射到槽子中的清洗液。由於受到超聲波的輻射，使槽內液體中的微氣泡能夠在聲波的作用下從而保持振動。破壞污物與清洗件表面的吸附，引起污物層的疲勞破壞而被駁離，氣體型氣泡的振動對固體表面進行擦洗。在液體中傳播的超聲波能對物體表面的污物進行清洗，其原理可用「空化」現象來解釋：超聲波振動在液體中傳播的音波壓強達到一個大氣壓時，其功率密度為0.35w/cm2，這時超聲波的音波壓強峰值就可達到真空或負壓，但實際上無負壓存在，因此在液體中產生一個很大的力，將液體分子拉裂成空洞一空化核。此空洞非常接近真空，它在超聲波壓強反向達到最大時破裂，由於破裂而產生的強烈沖擊將物體表面的污物撞擊下來。這種由無數細小的空化氣泡破裂而產生的沖擊波現象稱為「空化」現象。

㈤ 超聲波的作用

超聲波在軍事醫療及工業中有較大的用途。它應用按功率的大小可分為功率超聲和檢測超聲。功率超聲的應用包括焊接、鑽孔、粉碎、清洗、乳化等，它們多屬於只發射不接受的超聲設備。目前人們對超聲加工的確切機理仍未透徹認識。檢測超聲在軍事中的應用有雷達定位等。醫用超音波可以看穿肌肉及軟組織，使得這項技術常用來掃描之用。產科超音波也常用在懷孕時期的檢查。醫生可以利用超聲波成像法透視身體，但由於超聲波不能穿透骨頭，所以雖然超聲波對人體傷害比較低，但仍不能完全取代x光。典型超音波大約2mhz到10mhz的頻率，較高頻率通常用在泌尿道碎石振波。檢測超聲波設備有發射又有接受。
超聲波亦可用於清潔用途,是目前清洗效果最佳的方式，一般認為是這利用了超聲在液體中的「空化作用」。在深井可以用數百元購買超聲波清洗機。超聲波清洗機的清潔原理，在於利用超聲波振動清水，使微細的氣泡在水裡產生，從而在氣泡浮上水面時，把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20-40千赫，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。

㈥ 雷達,超聲波，仿生學是什麼意思

雷達概念形成於20世紀初。雷達是英文radar的音譯，為Radio Detection And Ranging的縮寫，意為無線電檢測和測距，是利用微波波段電磁波探測目標的電子設備。
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超聲波的簡介
我們知道，當物體振動時會發出聲音。科學家們將每秒鍾振動的次數稱為聲音的頻率，它的單位是赫茲。我們人類耳朵能聽到的聲波頻率為20～20，000赫茲。當聲波的振動頻率大於20000赫茲或小於20赫茲時，我們便聽不見了。因此，我們把頻率高於20000赫茲的聲波稱為「超聲波」。通常用於醫學診斷的超聲波頻率為1～5兆赫茲。超聲波具有方向性好，穿透能力強，易於獲得較集中的聲能，在水中傳播距離遠等特點。可用於測距，測速，清洗，焊接，碎石等。在醫學,軍事,工業,農業上有很多的應用。
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濕度.這就是超聲波加濕器的原理.咽喉炎.氣管炎等疾病,呼喚斤年時斤百 很難血流到達患病的部位.利用加濕器的原理,把葯液霧化,讓病人吸入,能夠提高療效.利用超聲波巨大的能量還可以使人體內的結石做劇烈的受迫振動而破碎，從而減緩病痛，達到治癒的目的。
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【仿生學】
仿生學是研究生物系統的結構和性質以及工程技術提供新的設計思想及工作原理的科學。
仿生學一詞是1960年由美國斯蒂爾根據拉丁文「bios」(生命方式的意思)和字尾「nlc」(「具有……的性質」的意思）構成的。
仿生學（bionics）在具有生命之意的希臘語bion上，加上有工程技術涵義的ics而組成的詞。大約從1960年才開始使用。生物具有的功能迄今比任何人工製造的機械都優越得多，仿生學就是要在工程上實現並有效地應用生物功能的一門學科。例如關於信息接受（感覺功能）、信息傳遞（神經功能）、自動控制系統等，這種生物體的結構與功能在機械設計方面給了很大啟發。可舉出的仿生學例子，如將海豚的體形或皮膚結構（游泳時能使身體表面不產生紊流）應用到潛艇設計原理上。仿生學也被認為是與控制論有密切關系的一門學科，而控制論主要是將生命現象和機械原理加以比較，進行研究和解釋的一門學科。
蒼蠅，是細菌的傳播者，誰都討厭它。可是蒼蠅的楫翅（又叫平衡棒）是「天然導航儀」，人們模仿它製成了「振動陀螺儀」。這種儀器目前已經應用在火箭和高速飛機上，實現了自動駕駛。蒼蠅的眼睛是一種「復眼」，由3000多隻小眼組成，人們模仿它製成了「蠅眼透鏡」。「蠅眼透鏡」是用幾百或者幾千塊小透鏡整齊排列組合而成的，用它作鏡頭可以製成「蠅眼照相機」，一次就能照出千百張相同的相片。這種照相機已經用於印刷製版和大量復制電子計算機的微小電路，大大提高了工效和質量。「蠅眼透鏡」是一種新型光學元件，它的用途很多。
自然界形形色色的生物，都有著怎樣的奇異本領？它們的種種本領，給了人類哪些啟發？模仿這些本領，人類又可以造出什麼樣的機器？這里要介紹的一門新興科學——仿生學。
仿生學是指模仿生物建造技術裝置的科學，它是在上世紀中期才出現的一門新的邊緣科學。仿生學研究生物體的結構、功能和工作原理，並將這些原理移植於工程技術之中，發明性能優越的儀器、裝置和機器，創造新技術。從仿生學的誕生、發展，到現在短短幾十年的時間內，它的研究成果已經非常可觀。仿生學的問世開辟了獨特的技術發展道路，也就是向生物界索取藍圖的道路，它大大開闊了人們的眼界，顯示了極強的生命力。

㈦ 試舉三個超聲波應用的例子,他們都是利用了超聲波的哪些特性

1超聲波切割。超聲波聲強高。2超聲波碎石，超聲波具有巨大能量。3超聲波測距。超聲波方向性好。

㈧ 超聲波在科學技術上面的應用

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。 （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 。

㈨ 超聲定位儀是在哪個生物的本領下研製出來的

超聲定位應該是在蝙蝠的本領中得到啟發而研製的。