超声波为什么会高频震动

⑴ 超声波原理

超声波是声波的一部分，是人耳听不见、频率高于20KHZ的声波，它和声波有共同之处，即都是由物质振动而产生的，并且只能在介质中传播。许多动物都能发射和接收超声波，其中以蝙蝠最为突出，它能利用微弱的超声回波在黑暗中飞行并捕捉食物。

超声波是一种在弹性介质中的机械振荡，有两种形式：横向振荡及纵向振荡。在工业中应用主要采用纵向振荡。超声波可以在气体、液体及固体中传播，其传播速度不同。另外，它也有折射和反射现象，并且在传播过程中有衰减。

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在空气中传播超声波，其频率较低，一般为几十KHZ，而在固体、液体中则频率可用得较高。在空气中衰减较快，而在液体及固体中传播，衰减较小，传播较远。利用超声波的特性，可做成各种超声传感器，配上不同的电路，制成各种超声测量仪器及装置，并在通讯，医疗家电等各方面得到广泛应用。

⑵ 超声波的工作原理是什么

频率高于人的听觉上限（约为20000赫）的声波，称为超声波，或称为超声。
超声波在媒质中的反射、折射、衍射、散射等传播规律，与可听声波的规律并没有本质上的区别。但是超声波的波长很短，只有几厘米，甚至千分之几毫米。与可听声波比较，超声波具有许多奇异特性：传播特性——超声波的波长很短，通常的障碍物的尺寸要比超声波的波长大好多倍，因此超声波的衍射本领很差，它在均匀介质中能够定向直线传播，超声波的波长越短，这一特性就越显著。功率特性——当声音在空气中传播时，推动空气中的微粒往复振动而对微粒做功。声波功率就是表示声波做功快慢的物理量。在相同强度下，声波的频率越高，它所具有的功率就越大。由于超声波频率很高，所以超声波与一般声波相比，它的功率是非常大的。空化作用——当超声波在液体中传播时，由于液体微粒的剧烈振动，会在液体内部产生小空洞。这些小空洞迅速胀大和闭合，会使液体微粒之间发生猛烈的撞击作用，从而产生几千到上万个大气压的压强。微粒间这种剧烈的相互作用，会使液体的温度骤然升高，起到了很好的搅拌作用，从而使两种不相溶的液体（如水和油）发生乳化，并且加速溶质的溶解，加速化学反应。这种由超声波作用在液体中所引起的各种效应称为超声波的空化作用。
我们知道正确的波的物理定义是：振动在物体中的传递形成波。这样波的形成必须有两个条件：一是振动源，二是传播介质。波的分类一般有如下几种：一是根据振动方向和传播方向来分类。当振动方向与传播方向垂直时，称为横波。当振动方向与传播方向一致时，称为纵波。二是根据频率分类，我们知道人耳敏感的听觉范围是20HZ-20000HZ，所以在这个范围之内的波叫做声波。低于这个范围的波叫做次声波，超过这个范围的波叫超声波。
波在物体里传播，主要有以下的参数：一是速度V，二是频率F，三是波长λ。三者之间的关系如下：V=F.λ。波在同一种物质中传播的速度是一定的，所以频率不同，波长也就不同。另外，还需要考虑的一点就是波在物体里传播始终都存在着衰减，传播的距离越远，能量衰减也就越厉害，这在超声波加工中也属于考虑范围。
超声波在塑料加工中的应用原理：
塑料加工中所用的超声波，现有的几种工作频率有15KHZ，18KHZ，20KHZ，40KHZ。其原理是利用纵波的波峰位传递振幅到塑料件的缝隙，在加压的情况下，使两个塑料件或其它件与塑料件接触部位的分子相互撞击产生融化，使接触位塑料熔合，达到加工目的。

⑶ 超声波清洗机的原理为何会发出嗡嗡的声音呢

原理：声波的传递依照正弦曲线纵向传播，即一层强一层弱，依次传递，当弱的声波信号作用于液体中时，会对液体产生一定的负压，即液体体积增加，液体中分子空隙加大，形成许许多多微小的气泡，而当强的声波信号作用于液体时，则会对液体产生一定的正压，即液体体积被压缩减小，液体中形成的微小气泡被压碎。经研究证明：超声波作用于液体中时，液体中每个气泡的破裂会产生能量极大的冲击波，相当于瞬间产生几网络的高温和高达上千个大气压，这种现象被称之为“空化作用”，超声波清洗正是用液体中气泡破裂所产生的冲击波来达到清洗和冲刷工件内外表面的作用。

发出嗡嗡声的原因：超声波在液体中传播，使液体，与清洗槽在超声波频率下一起振动，液体与清洗槽振动时有自己固有频率，这种振动频率是声波频率，所以人们就听到嗡嗡声。

补充：人们所听到的声音是频率20-20000Hz的声波信号，高于20000Hz的声波称之为超声波。

⑷ 超声波机械效应的原理

机械效应（Mechanical effect）就是电流会产生磁场，巨大的短路电流会产生巨大的电磁应力，对于电路设备的支持部分可能造成机械损坏，超声在介质中前进时所产生的效应。
原理
超声的机械效应是超声最基本的原发的效应，不管超声强度大小均产生此种效应。
它的来源有二：
一是超声在介质中前进所产生的机械效应，称为行波场中的机械效应。
另理超声在介质传播时由反射而产生的机械效应，称为驻波场中的机械效应。
前者由于超声振动使人体组织中各质点受到交替变化的压缩和伸张产生的正压和负压，通讯由此而得到 的巨大加速度，在一般治疗强度下，人体组织内的压力变化约为±304kPa（3个大气压），如此时超声频率1MHz ，则每一细胞所承受的压力变化约0.4~0.8Pa(4~8mg)。

后者由么射波和前进波的干涉而形成，可影响人体组织张力、压力，使机体质点获得更为巨大的加速度，使离解的液体内不同质量的离子获得不同的运动速度。

质点大的离子落后于质点小的离子，离子之间便发生相对运动，产生摩擦而形成能量。

可知驻波场中的机械效应主要是由于运动速度差引起，它在机械效庆中甚至比压力变化所起的作用还要大。已知组织受超声作用时，由换能器振动产生单向性运动的超声场，在组织中反复周期地振荡运动，此种单向流动的声流，在气泡表面、细胞和细胞膜界面特别明显。

⑸ 超声波振动原理是什么

一般人听到的声音频率是20～20000Hz的声波信号，高于20000Hz的声波为超音波，声波的传递依照正弦曲线纵向传播，即一层强一层弱，依次传递，当弱的声波信号作用于液体时，会对液体产生一定的负压，使液体内形成许许多多微小的气泡；而当强的声波信号作用于液体时，则会对液体产生一定的正压，因而，液体中形成的微小气泡被压碎。经研究证明：超音波作用于液体时，液体中每个气泡的破裂会产生能力极大的冲击波，相当于瞬间高达上1000个的大气压，这种现象被称为“空化效应”。超音波清洗正是应用液体中气泡破裂所产生的冲击波来达到清洗和冲刷工件内外表面的作用。
当超音波发生器将50Hz的日常供电频率改变为28KHz（或者更高）后，通过输送电缆线将其输送给粘结在盛放清洗液的清洗槽底部（或侧面）的超音波换能器，由换能器将高频的电能转换成机械振动并发射至清洗液中，当高频的机械振动传播到液体里后，液体内即产生上述的“空化效应”，对物体所有表面的附着物产生物理性剥脱力，达到清洗的目的。
由于超音波频率很高，在液体中产生的空化作用可以达到28000次/秒，几乎可以说是在不断的进行，在液体中所产生的空化作用所产生的气泡数量众多且无所不在，因此对于工件清洗可以非常彻底，即使是形状复杂的工件内部，只要能够接触到溶液，就可以得到彻底的清洗，又因为每个气泡的体积非常的微小，因此虽然它们破裂的能量很高，但对于工件和液体来说，不会产生机械性破坏和质地上的改变。
由于超音波的频率高决定了效应很高，一般被清洗工件的清洗时间为数十秒至几分钟，既可达到理想的效果。超音波清洗是在传统清洗原理的基础上，采用清洗的高新技术手段，去除物件表面的附着物。对于那些不规则表面、多孔、狭缝、细孔、盲孔、多沟槽的物件，要求表面高质洁净时，采用超音波清洗特别有效。

⑹ 超声波的特性

1、超声波在传播时，方向性强，能量易于集中；

2、超声波能在各种不同媒质中传播，且可传播足够远的距离；

3、超声波与传声媒质的相互作用适中，易于携带有关传声媒质状态的信息诊断或对传声媒质产生效用及治疗；

4、 超声波可在气体、液体、固体、固熔体等介质中有效传播；

5、 超声波可传递很强的能量；

6、 超声波会产生反射、干涉、叠加和共振现象。

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超声效应：

当超声波在介质中传播时，由于超声波与介质的相互作用，使介质发生物理的和化学的变化，从而产生一系列力学的、热学的、电磁学的和化学的超声效应，包括以下2种效应：

1、机械效应：超声波的机械作用可促成液体的乳化、凝胶的液化和固体的分散。当超声波流体介质中形成驻波时，悬浮在流体中的微小颗粒因受机械力的作用而凝聚在波节处，在空间形成周期性的堆积。

超声波在压电材料和磁致伸缩材料中传播时，由于超声波的机械作用而引起的感生电极化和感生磁化。

2、热效应：由于超声波频率高，能量大，被介质吸收时能产生显著的热效应。

参考资料来源：网络-超声波

⑺ 超声波洗碗机的工作原理是什么

今天去吃火锅，看到他们使用的中翼这个牌子的洗碗机，型号记不到了，只看到机器突突突的就把碗筷全部洗好了，好神奇啊，而且只有两个人在操作，太方便快捷了，有没人知道这个机器的工作原理啊，求科普？
当超声波作用于热塑性的塑料接触面时，会产生每秒几万次的高频振动，这种达到一定振幅的高频振动，通过上焊件把超声能量传送到焊区，由于焊区即两个焊接的交界面处声阻大，因此会产生局部高温。又由于塑料导热性差，一时还不能及时散发，聚集在焊区，致使两个塑料的接触面迅速熔化，加上一定压力后，使其融合成一体。当超声波停止作用后，让压力持续几秒钟，使其凝固成型，这样就形成一个坚固的分子链，达到焊接的目的，焊接强度能接近于原材料强度。超声波塑料焊接的好坏取决于换能器焊头的振幅，所加压力及焊接时间等三个因素，焊接时间和焊头压力是可以调节的，振幅由换能器和变幅杆决定。这三个量相互用有个适宜值，能量超过适宜值时，塑料的熔解量就大，焊接物易变形；若能量小，则不易焊牢，所加的压力也不能达大。这个最佳压力是焊接部分的边长与边缘每1mm的最佳压力之积。

⑻ 超声波是怎样发出震动的

所有的声音都是依靠振动发声的。超声波只不过是频率比较高，超出了人耳能够接收的范围而已。对于蝙蝠这样的生物来说，超声波和我们平时听到的声音并没什么不同，就是比海豚音和绵羊音高得多，仅此而已。如果超声波的功率足够大，我们还可以利用它的高频振荡特性做点其他的事，例如清洗泡在煤油或酒精里的手表机芯等等。

⑼ 超声波的作用和危害

人的耳朵所能接受的声音域从16到20000赫兹。当声音的频率达到25到8200赫兹的时候，能感觉到振动。低于16赫兹的声音称为低音，高于20000赫兹的为超声波。20多年前，科学家开始认真研究声音对人体的影响，结果发现了超声波对内脏器官的有害作用。

弹电吉他手关节和手指受到损害

原来，长期受20000赫兹以上的声音的影响，会引起人体组织轻微发热。当频率高到超声波或更高时，发热越来越厉害。结果，体内水分子被烧，周围的组织遭破坏。超声波如果不受控制更加危险，会引起溢血、炎症和关节炎。高频乐器，如电吉他，在演奏时发出大量的超声波。这样，乐手的手关节和手指受到损害。因为有衣服，身体受到的损害较小。有时把电吉他放在弯曲的膝盖上，也会影响到膝盖。

大功率的高强度的超声波持续作用于人体组织是有害的。小功率超声波在间歇式的作用于人体组织是非常有益的。超声波是一种振动机械波。讲个通俗的例子，当有人给你轻轻捶背你感觉舒服，但重击你时你感到疼痛甚至伤害。

⑽ 超声波详细的工作原理

当超声波作用于热塑性的塑料接触面时，会产生每秒几万次的高频振动，这种达到一定振幅的高频振动，通过上焊件把超声能量传送到焊区，由于焊区即两个焊接的交界面处声阻大，因此会产生局部高温。又由于塑料导热性差，一时还不能及时散发，聚集在焊区，致使两个塑料的接触面迅速熔化，加上一定压力后，使其融合成一体。当超声波停止作用后，让压力持续几秒钟，使其凝固成型，这样就形成一个坚固的分子链，达到焊接的目的，焊接强度能接近于原材料强度。超声波塑料焊接的好坏取决于换能器焊头的振幅，所加压力及焊接时间等三个因素，焊接时间和焊头压力是可以调节的，振幅由换能器和变幅杆决定。这三个量相互用有个适宜值，能量超过适宜值时，塑料的熔解量就大，焊接物易变形；若能量小，则不易焊牢，所加的压力也不能达大。这个最佳压力是焊接部分的边长与边缘每1mm的最佳压力之积。
当代社会，塑料的各种制品，已渗透到人们日常生活的各个领域，同时也被广泛应用到航空、船舶、汽车、电器、包装、玩具、电子、纺织等行业。然而，由于注塑工艺等因素的限制，在相当一部分形状复杂的塑料制品不能一次注塑成型，这就需要粘接，而沿用多年的塑料粘接和热合工艺又相当落后，不仅效率低，且粘接剂还有一定的毒性，引起环境污染和劳动保护等问题。传统的这种工艺已不能适用现代塑料工业的发展需要，于是一种新颖的塑料加工技术——超声波塑料焊接以其高效、优质、美观、节能等优越性脱颖而出。 超声波塑料焊接机在焊接塑料制品时，即不要填加任何粘接剂、填料或溶剂，也不消耗大量热源，具有操作简便、焊接速度快、焊接强度高、生产效率高等优点。因此，超声波焊接技术越来越广泛地获得应用。