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雷达的超声波可以在生活里怎么用

发布时间:2022-04-11 20:16:24

A. 超声波的用途

人耳最高只能感觉到大约 20 000 Hz 的声波,频率更高的声波就是超声波了.超声波广泛地应用在多种技术中.
超声波有两个特点,一个是能量大,一个是沿直线传播.它的应用就是按照这两个特点展开的.
理论研究表明,在振幅相同的情况下,一个物体振动的能量跟振动频率的二次方成正比.超声波在介质中传播时,介质质点振动的频率很高,因而能量很大.在我国北方干燥的冬季,如果把超声波通入水罐中,剧烈的振动会使罐中的水破碎成许多小雾滴,再用小风扇把雾滴吹入室内,就可以增加室内空气的湿度.这就是超声波加湿器的原理.对于咽喉炎、气管炎等疾病,药力很难达到患病的部位.利用加湿器的原理,把药液雾化,让病人吸入,能够增进疗效.利用超声波的巨大能量还可以把人体内的结石击碎.
金属零件、玻璃和陶瓷制品的除垢是件麻烦事.如果在放有这些物品的清洗液中通入超声波,清洗液的剧烈振动冲击物品上的污垢,能够很快清洗干净.
俗话说“隔墙有耳”,这说明声波能够绕过障碍物.但是,波长越短,这种绕射现象越不明显,因此,超声波基本上是沿直线传播的,可以定向发射.如果渔船载有水下超声波发生器,它旋转着向各个方向发射超声波,超声波遇到鱼群会反射回来,渔船探测到反射波就知道鱼群的位置了.这种仪器叫做声纳.声纳也可以用来探测水中的暗礁、敌人的潜艇,测量海水的深度.
根据同样的道理也可以用超声波探测金属、陶瓷混凝土制品,甚至水库大坝,检查内部是否有气泡、空洞和裂纹.
人体各个内脏的表面对超声波的反射能力是不同的,健康内脏和病变内脏的反射能力也不一样.平常说的“B超”就是根据内脏反射的超声波进行造影,帮助医生分析体内的病变.
有趣的是,很多动物都有完善的发射和接收超声波的器官.以昆虫为食的编幅,视觉很差,飞行中不断发出超声波的脉冲,依靠昆虫身体的反射波来发现食物.海豚也有完善的“声纳”系统,使它能在混浊的水中准确地确定远处小鱼的位置.现代的无线电定位器——雷达,质量有几十、几百、几千千克,蝙蝠的超声定位系统只有几分之一克,而在一些重要性能上,如确定目标方位的精确度、抗干扰的能力等都远优于现代的无线电定位器.深入研究动物身上各种器官的功能和构造,将获得的知识用来改进现有的设备和创制新的设备,这是近几十年来发展起来的一门新学科,叫做仿生学.

B. 超声波在生活中的用途

超声波是声波的一种,而声波是一种机械波,即因物体振动而产生的一种纵波,每秒震动的次数称作声波的频率(单位是赫兹:Hz)。

第二个领域是超声处理,这是靠超声波强大的能量实现的,比如利用超声波清洗眼镜,工厂中除尘,超声波焊接等,这都是依靠超声波强烈的震动完成的。

C. 超声波的用处很多,可以制成超声雷达,又叫“声纳”用来探测海底深度、海中暗礁、鱼群等,超声波在海水中

(1)超声波的应用很多,比如:B超,超声波探伤,超声波洁牙等;
(2)超声波从海面到海底用的时间:
t=

1
2
×4s=2s,
由v=
s
t
可得,该处海水的深度:
h=vt=1500m/s×2s=3000m.
答:(1)B超;
(2)该处的海深是3000m.

D. 了解超声波,雷达在不同领域的应用.

超声波的运用领域很多,工业清洗,焊接,医疗,水下通信,定位,测距。。。。
雷达的运用也很多:主要是无线通信,定位,测距,扫描成像等。

E. 超声波在生活中还有什么用途呢

1、医学超声波检查:

医学超声波检查的工作原理与声纳有一定的相似性,即将超声波发射到人体内,当它在体内遇到界面时会发生反射及折射,并且在人体组织中可能被吸收而衰减。

因为人体各种组织的形态与结构是不相同的,因此其反射与折射以及吸收超声波的程度也就不同,医生们正是通过仪器所反映出的波型、曲线,或影象的特征来辨别它们。此外再结合解剖学知识、正常与病理的改变,便可诊断所检查的器官是否有病。

2、超声除油:

将黏附有油污的制件放在除油液中,并使除油过程处于一定频率的超声波场作用下的除油过程,称为超声波除油。引入超声波可以强化除油过程、缩短除油时间、提高除油质量、降低化学药品的消耗量。

尤其对复杂外形零件、小型精密零件、表面有难除污物的零件及绝缘材料制成的零件有显著的除油效果,可以省去费时的手工劳动,防止零件的损伤。



(5)雷达的超声波可以在生活里怎么用扩展阅读:

超声波在传播时,波长短,方向性强,能量易于集中。超声波能在各种不同媒质中传播,且可传播足够远的距离。超声波可传递能量。超声波会产生反射、干涉、叠加和共振现象。

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。超声波可在气体、液体、固体、固熔体等介质中有效传播。

F. 人类用超声波进行干什么

超声波清洗原理
清洗的超声波应用原理是由超声波发生器发出的高频振荡信号,通过换能器转换成高频机械振荡而传播到介质,清洗溶剂中超声波在清洗液中疏密相间的向前辐射,使液体流动而产生数以万计的微小气泡,存在于液体中的微小气泡(空化核)在声场的作用下振动,当声压达到一定值时,气泡迅速增长,然后突然闭合,在气泡闭合时产生冲击波,在其周围产生上千个大气压力,破坏不溶性污物而使它们分散于清洗液中,当团体粒子被油污裹着而粘附在清洗件表面时,油被乳化,固体粒子即脱离,从而达到清洗件表面净化的目的。
虽然说人类听不出超声波,但不少动物却有此本领。它们可以利用超声波“导航”、追捕食物,或避开危险物。大家可能看到过夏天的夜晚有许多蝙蝠在庭院里来回飞翔,它们为什么在没有光亮的情况下飞翔而不会迷失方向呢?原因就是蝙蝠能发出2~10万赫兹的超声波,这好比是一座活动的“雷达站”。蝙蝠正是利用这种“声呐”判断飞行前方是昆虫,或是障碍物的。而雷达的质量有几十,几百,几千千克,,而在一些重要性能上的精确度.抗干扰能力等,蝙蝠远优与现代无线电定位器.深入研究动物身上各种器官的功能和构造,将获得的知识用来改进现有的设备,这是近几十年来发展起来的一门新学科,叫做仿生学.
我们人类直到第一次世界大战才学会利用超声波,这就是利用“声呐”的原理来探测水中目标及其状态,如潜艇的位置等。此时人们向水中发出一系列不同频率的超声波,然后记录与处理反射回声,从回声的特征我们便可以估计出探测物的距离、形态及其动态改变。医学上最早利用超声波是在1942年,奥地利医生杜西克首次用超声技术扫描脑部结构;以后到了60年代医生们开始将超声波应用于腹部器官的探测。如今超声波扫描技术已成为现代医学诊断不可缺少的工具。
医学
医学超声波检查的工作原理与声纳有一定的相似性,即将超声波发射到人体内,当它在体内遇到界面时会发生反射及折射,并且在人体组织中可能被吸收而衰减。因为人体各种组织的形态与结构是不相同的,因此其反射与折射以及吸收超声波的程度也就不同,医生们正是通过仪器所反映出的波型、曲线,或影象的特征来辨别它们。此外再结合解剖学知识、正常与病理的改变,便可诊断所检查的器官是否有病。
目前,医生们应用的超声诊断方法有不同的形式,可分为A型、B型、M型及D型四大类。
A型:是以波形来显示组织特征的方法,主要用于测量器官的径线,以判定其大小。可用来鉴别病变组织的一些物理特性,如实质性、液体或是气体是否存在等。
B型:用平面图形的形式来显示被探查组织的具体情况。检查时,首先将人体界面的反射信号转变为强弱不同的光点,这些光点可通过荧光屏显现出来,这种方法直观性好,重复性强,可供前后对比,所以广泛用于妇产科、泌尿、消化及心血管等系统疾病的诊断。
M型:是用于观察活动界面时间变化的一种方法。最适用于检查心脏的活动情况,其曲线的动态改变称为超声心动图,可以用来观察心脏各层结构的位置、活动状态、结构的状况等,多用于辅助心脏及大血管疫病的诊断。
D型:是专门用来检测血液流动和器官活动的一种超声诊断方法,又称为多普勒超声诊断法。可确定血管是否通畅、管腔是否狭窄、闭塞以及病变部位。新一代的D型超声波还能定量地测定管腔内血液的流量。近几年来科学家又发展了彩色编码多普勒系统,可在超声心动图解剖标志的指示下,以不同颜色显示血流的方向,色泽的深浅代表血流的流速。现在还有立体超声显象、超声CT、超声内窥镜等超声技术不断涌现出来,并且还可以与其他检查仪器结合使用,使疾病的诊断准确率大大提高。超声波技术正在医学界发挥着巨大的作用,随着科学的进步,它将更加完善,将更好地造福于人类。
超声学
研究超声波的产生、传播 、接收,以及各种超声效应和应用的声学分支叫超声学。产生超声波的装置有机械型超声发生器(例如气哨、汽笛和液哨等)、利用电磁感应和电磁作用原理制成的电动超声发生器、
以及利用压电晶体的电致伸缩效应和铁磁物质的磁致伸缩效应制成的电声换能器等。
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4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(见电介质物理学和磁致伸缩)。
②空化作用。超声波作用于液体时可产生大量小气泡 。一个原因是液体内局部出现拉应力而形成负压,压强的降低使原来溶于液体的气体过饱和,而从液体逸出,成为小气泡。另一原因是强大的拉应力把液体“撕开”成一空洞,称为空化。空洞内为液体蒸气或溶于液体的另一种气体,甚至可能是真空。因空化作用形成的小气泡会随周围介质的振动而不断运动、长大或突然破灭。破灭时周围液体突然冲入气泡而产生高温、高压,同时产生激波。与空化作用相伴随的内摩擦可形成电荷,并在气泡内因放电而产生发光现象。在液体中进行超声处理的技术大多与空化作用有关。
③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。
④化学效应。超声波的作用可促使发生或加速某些化学反应。例如纯的蒸馏水经超声处理后产生过氧化氢;溶有氮气的水经超声处理后产生亚硝酸;染料的水溶液经超声处理后会变色或退色。这些现象的发生总与空化作用相伴随。超声波还可加速许多化学物质的水解、分解和聚合过程。超声波对光化学和电化学过程也有明显影响。各种氨基酸和其他有机物质的水溶液经超声处理后,特征吸收光谱带消失而呈均匀的一般吸收,这表明空化作用使分子结构发生了改变 。 [编辑本段]超声应用超声效应已广泛用于实际,主要有如下几方面:
①超声检验。超声波的波长比一般声波要短,具有较好的方向性,而且能透过不透明物质,这一特性已被广泛用于超声波探伤、测厚、测距、遥控和超声成像技术。超声成像是利用超声波呈现不透明物内部形象的技术 。把从换能器发出的超声波经声透镜聚焦在不透明试样上,从试样透出的超声波携带了被照部位的信息(如对声波的反射、吸收和散射的能力),经声透镜汇聚在压电接收器上,所得电信号输入放大器,利用扫描系统可把不透明试样的形象显示在荧光屏上。上述装置称为超声显微镜。超声成像技术已在医疗检查方面获得普遍应用,在微电子器件制造业中用来对大规模集成电路进行检查,在材料科学中用来显示合金中不同组分的区域和晶粒间界等。声全息术是利用超声波的干涉原理记录和重现不透明物的立体图像的声成像技术,其原理与光波的全息术基本相同,只是记录手段不同而已(见全息术)。用同一超声信号源激励两个放置在液体中的换能器,它们分别发射两束相干的超声波:一束透过被研究的物体后成为物波,另一束作为参考波。物波和参考波在液面上相干叠加形成声全息图,用激光束照射声全息图,利用激光在声全息图上反射时产生的衍射效应而获得物的重现像,通常用摄像机和电视机作实时观察。
②超声处理。利用超声的机械作用、空化作用、热效应和化学效应,可进行超声焊接、钻孔、固体的粉碎、乳化 、脱气、除尘、去锅垢、清洗、灭菌、促进化学反应和进行生物学研究等,在工矿业、农业、医疗等各个部门获得了广泛应用。
③基础研究。超声波作用于介质后,在介质中产生声弛豫过程,声弛豫过程伴随着能量在分子各自电度间的输运过程,并在宏观上表现出对声波的吸收(见声波)。通过物质对超声的吸收规律可探索物质的特性和结构,这方面的研究构成了分子声学这一声学分支。普通声波的波长远大于固体中的原子间距,在此条件下固体可当作连续介质 。但对频率在1012赫以上的 特超声波 ,波长可与固体中的原子间距相比拟,此时必须把固体当作是具有空间周期性的点阵结构。点阵振动的能量是量子化的 ,称为声子(见固体物理学)。特超声对固体的作用可归结为特超声与热声子、电子、光子和各种准粒子的相互作用。对固体中特超声的产生、检测和传播规律的研究,以及量子液体——液态氦中声现象的研究构成了近代声学的新领域——
声波是属于声音的类别之一,属于机械波,声波是指人耳能感受到的一种纵波,其频率范围为16Hz-20KHz。当声波的频率低于16Hz时就叫做次声波,高于20KHz则称为超声波声波。
超声波具有如下特性:
1) 超声波可在气体、液体、固体、固熔体等介质中有效传播。
2) 超声波可传递很强的能量。
3) 超声波会产生反射、干涉、叠加和共振现象。
4) 超声波在液体介质中传播时,可在界面上产生强烈的冲击和空化现象。
超声波是声波大家族中的一员。
声波是物体机械振动状态(或能量)的传播形式。所谓振动是指物质的质点在其平衡位置附近进行的往返运动。譬如,鼓面经敲击后,它就上下振动,这种振动状态通过空气媒质向四面八方传播,这便是声波。
超声波是指振动频率大于20KHz以上的,人在自然环境下无法听到和感受到的声波。
超声波治疗的概念:
超声治疗学是超声医学的重要组成部分。超声治疗时将超声波能量作用于人体病变部位,以达到治疗疾患和促进机体康复的目的。
在全球,超声波广泛运用于诊断学、治疗学、工程学、生物学等领域。赛福瑞家用超声治疗机属于超声波治疗学的运用范畴。

G. 超声波技术在生活中有什么应用

1、超声诊断

绝大多数人还未出生就已经跟它“打过交道”了——为了了解我们的健康状况,妈妈在我们还是几个月胎儿的时候就带我们去照过B超了。B超是超声技术在临床医学中最广泛、影响最大的一种应用。

2、超声测距

如果说B超是最具人气的超声应用,那最接“地气”的超声技术应用当属超声测距了。这其中最常见便是倒车辅助系统(俗称“倒车雷达”)。系统向外发出超声波,利用超声波反射回来时间差测算距离,通过语音提示提醒驾驶员周边障碍物情况,引导安全倒车。

因计算方便迅速,且测量精度能满足工业实用要求,所以,随着制造升级和人工智能的发展,近几年,超声测距在移动机器人上得到广泛应用。

3、超声水下通信

目前超声水下通信应用最广泛、最重要的一种装置是声纳。最高大上的便是各国海军用它对潜艇等水下物体进行探测、定位和追踪,另外还广泛应用于,声呐技术还广泛用于鱼雷制导、鱼群探测、海洋石油勘探等。

3、超声加工

超声技术在工业领域的应用主要是超声加工。超声加工是利用超声波高频振动,对材料进行微冲击,使材料加工表面逐步破碎的特种加工。

4、超声焊接

超声焊接是利用高频振动波传递到两个需焊接物体的表面,在加压情况下表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合。主要应用于塑料和金属领域,在汽车、制冷、太阳能、电池、电子等行业有广泛应用。如锂电池的极耳焊接、冰箱空调行业的铜管封尾等。

5、超声清洗

效果好、速度快、无需人手接触清洗液、对物件表面无损伤,超声波清洗的这些优势从何而来呢——超声波清洗基于空化作用,即在清洗液中无数气泡快速形成并迅速内爆,由此产生的冲击将浸没在清洗液中的物件内外表面的污物剥落下来,从而达到精密洗净目的。

6、超声探伤

航空航天、铁路交通、水利工程等重大设备设施,容不得一星半点缺陷,那在日常的安全检查中,如何能快速便捷、精准无损地对工件内部进行多种缺陷检测、定位、评估和诊断呢?超声探伤就是那双“火眼金睛”。

7、超声波指纹识别

湿手不能解锁手机,那么有没有不怕水的指纹解锁呢?——答案就是超声波指纹识别。小米5S、华为荣耀10就使用了超声波指纹识别解锁。从时间上来看,超声波指纹识别应该算超声技术最新潮的应用了。

(7)雷达的超声波可以在生活里怎么用扩展阅读

超声波的特点

1)超声波在传播时,波长短,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)超声波可传递能量。

6)超声波会产生反射、干涉、叠加和共振现象。

H. 超声在日常生活方面的应用

<作用>:
超声波:
超声治疗学是超声医学的重要组成部分。超声治疗时将超声波能量作用于人体病变部位,以达到治疗疾患和促进机体康复的目的。
在全球,超声波广泛运用于诊断学、治疗学、工程学、生物学等领域。赛福瑞家用超声治疗机属于超声波治疗学的运用范畴。
(一)工程学方面的应用:水下定位与通讯、地下资源勘查等
(二)生物学方面的应用:剪切大分子、生物工程及处理种子等
(三)诊断学方面的应用:A型、B型、M型、D型、双功及彩超等
(四)治疗学方面的应用:理疗、治癌、外科、体外碎石、牙科等
超声波的特点:
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应。(治疗)
超声波是一种波动形式,它可以作为探测与负载信息的载体或媒介(如B超等用作诊断);超声波同时又是一种能量形式,当其强度超过一定值时,它就可以通过与传播超声波的媒质的相互作用,去影响,改变以致破坏后者的状态,性质及结构(用作治疗)。
超声波的发展史:
一、国际方面:
自19世纪末到20世纪初,在物理学上发现了压电效应与反压电效应之后,人们解决了利用电子学技术产生超声波的办法,从此迅速揭开了发展与推广超声技术的历史篇章。
1922年,德国出现了首例超声波治疗的发明专利。
1939年发表了有关超声波治疗取得临床效果的文献报道。
40年代末期超声治疗在欧美兴起,直到1949年召开的第一次国际医学超声波学术会议上,才有了超声治疗方面的论文交流,为超声治疗学的发展奠定了基础。1956年第二届国际超声医学学术会议上已有许多论文发表,超声治疗进入了实用成熟阶段。
二、国内方面:
国内在超声治疗领域起步稍晚,于20世纪50年代初才只有少数医院开展超声治疗工作,从1950年首先在北京开始用800KHz频率的超声治疗机治疗多种疾病,至50年代开始逐步推广,并有了国产仪器。公开的文献报道始见于1957年。到了70年代有了各型国产超声治疗仪,超声疗法普及到全国各大型医院。
40多年来,全国各大医院已积累了相当数量的资料和比较丰富的临床经验。特别是20世纪80年代初出现的超声体外机械波碎石术和超声外科,是结石症治疗史上的重大突破。如今已在国际范围内推广应用。高强度聚焦超声无创外科,已使超声治疗在当代医疗技术中占据重要位置。而在21世纪(HIFU)超声聚焦外科已被誉为是21世纪治疗肿瘤的最新技术。
超声波治病机理:

1.机械效应:超声在介质中前进时所产生的效应。(超声在介质中传播是由反射而产生的机械效应)它可引起机体若干反应。超声振动可引起组织细胞内物质运动,由于超声的细微按摩,使细胞浆流动、细胞震荡、旋转、摩擦、从而产生细胞按摩的作用,也称为“内按摩”这是超声波治疗所独有的特性,可以改变细胞膜的通透性,刺激细胞半透膜的弥散过程,促进新陈代谢、加速血液和淋巴循环、改善细胞缺血缺氧状态,改善组织营养、改变蛋白合成率、提高再生机能等。使细胞内部结构发生变化,导致细胞的功能变化,使坚硬的结缔组织延伸,松软。
超声波的机械作用可软化组织,增强渗透,提高代谢,促进血液循环,刺激神经系统和细胞功能,因此具有超声波独特的治疗意义。
2.温热效应:人体组织对超声能量有比较大的吸收本领,因此当超声波在人体组织中传播过程中,其能量不断地被组织吸收而变成热量,其结果是组织的自身温度升高。
产热过程既是机械能在介质中转变成热能的能量转换过程。即内生热。超声温热效应可增加血液循环,加速代谢,改善局部组织营养,增强酶活力。一般情况下,超声波的热作用以骨和结缔组织为显著,脂肪与血液为最少。
3.理化效应:超声的机械效应和温热效应均可促发若干物理化学变化。实践证明一些理化效应往往是上述效应的继发效应。TS-C型治疗机通过理化效应继发出下列五大作用:
A.弥散作用:超声波可以提高生物膜的通透性,超声波作用后,细胞膜对钾,钙离子的通透性发生较强的改变。从而增强生物膜弥散过程,促进物质交换,加速代谢,改善组织营养。
B.触变作用:超声作用下,可使凝胶转化为溶胶状态。对肌肉,肌腱的软化作用,以及对一些与组织缺水有关的病理改变。如类风湿性关节炎病变和关节、肌腱、韧带的退行性病变的治疗。
C.空化作用:空化形成,或保持稳定的单向振动,或继发膨胀以致崩溃,细胞功能改变,细胞内钙水平增高。成纤维细胞受激活,蛋白合成增加,血管通透性增加,血管形成加速,胶原张力增加。
D.聚合作用与解聚作用:水分子聚合是将多个相同或相似的分子合成一个较大的分子过程。大分子解聚,是将大分子的化学物变成小分子的过程。可使关节内增加水解酶和原酶活性增加。
E.消炎,修复细胞和分子:超声作用下,可使组织PH值向碱性方面发展。缓解炎症所伴有的局部酸中毒。超声可影响血流量,产生致炎症作用,抑制并起到抗炎作用。使白细胞移动,促进血管生成。胶原合成及成熟。促进或抑制损伤的修复和愈合过程。从而达到对受损细胞组织进行清理、激活、修复的过程。
换能器将超声频电能转换成机械振动并通过清洗槽壁向盛在槽中的清洗液辐射超声波。存在于液体中的微气泡(称为空化核)在声波的作用下振动,当声压或声强达到一定值时,气泡迅速增长,然后突然闭合。在气泡闭合时,产生冲击波,在气泡周围产生1012~1013Pa的压力及局部高温,这种物理现象称为超声空化。空化所产生的巨大压力能破坏不溶性污物而使它们分散于溶液中。蒸汽型空化对污垢层的直接反复冲击,一方面破坏污物与清洗件表面的吸附,另一方面也会引起污物层的疲劳破坏而脱离。气体型气泡的振动对固体表面进行擦洗,污层一旦有缝可钻,气泡还能“钻入”裂缝作振动,使污层脱落。由于空化作用,两种液体在界面迅速分散而乳化,当固体粒子被油污裹着而粘附在清洗件表面时,油被乳化,固体粒子自行脱落。超声在清洗液中传播时会产生正负交变的声压,冲击清洗件,同时由于非线性效应会产生声流和微声流,而超声空化在固体和液体界面上会产生高速的微射流,所有这些作用能够破坏污物,除去或削弱边界污层,增加搅拌、扩散作用,加速可溶性污物的溶解,强化化学清洗剂的清洗作用。由引可见,凡是液体能浸到、声场存在的地方都有清洗作用,而且清洗速度快、质量高,特别适用于清洗件表面形状复杂,如空穴、狭缝等的细致清洗,易于实现清洗自动化。在某些场合下可以用水剂代替有机溶剂进行清洗,或降低酸碱的浓度,对于一些有损人体健康的清洗,如清洗放射性污物可以实现遥控或自动化清洗。超声清洗也有其局限性,例如对声反射强的材料如金属、陶瓷和玻璃等清洗效果好,而对声吸收大的材料如布料、橡胶以及粘度大的污物清洗效果差。

超声清洗始于本世纪50年代初,随着技术的进步应用日益扩大。目前已广泛地用于电子电器工业,清洗半导体器件、电子管零件、印刷电路、继电器、开关和滤波器等;机械工业中用于清洗齿轮、轴承、油泵油嘴偶件、燃油过滤器、阀门及其它机械零件,大如发动机及导弹部件,小如手表零件;在光学和医疗器械方面用于清洗各种透镜、眼镜及框、医用玻璃器皿、针管和手术器具等;轻纺工业中用来清洗喷丝头,食品瓶、盖,模具及雕刻工艺品等等。

上面所举的超声清洗例子,一般都用20~40kHz的低频超声,近年来美国发展了一种称为Megasonic cleaning的技术,即用1MHz高频超声来清洗大规模集成电路,能除去小于1μm的污物,此时清洗的机理不是超声空化,而主要是粒子的振速及声流。90年代美国Crest公司声称他们发明用68kHz的超声清洗软盘驱动器,效率比用40kHz高一倍。�

我国超声清洗在下面几个方面取得较有成效的应用:

1)机械零部件在电镀前后的清洗或喷涂前的清洗,拆修零件的清洗。要求高清洁度如油泵油嘴偶件、轴承的清洗。

2)印刷电路板、硅片、铁路系统用的信号控制继电器、元器件、显像管及电真空器件等的清洗。

3)显微镜、望远镜等光学系统及取样玻璃片的清洗。

4)医用器具如口腔和外科器械的清洗,药瓶及某些食品瓶、配药室、生物化学实验室中所用瓶罐的清洗。

5)喷丝头、眼镜架、模具、雕刻工艺品等的清洗。

最近发展起来的汽车底盘架的超声清洗,配合专用清洗液,将除锈、去氧化膜及磷化一次清洗处理完成,烘干后即可喷漆,克服过去人工擦锈、强酸清洗工艺的特点,既改善劳动条件又减少环境污染。

超声清洗设备有两大类:一类是以水溶液作为清洗剂的设备,这类设备包括超声频电功率源,超声换能器及相应的超声容器和电加热器;一种是单槽式的,另一种是多槽(多工位)连续清洗设备,时常带有定时及自动输送装置。另一类是以挥发性有机溶液,如三氯乙烯、三氯乙烷和氟里昂等作为清洗剂,这类设备除了上述各组成部分外,还需要有冷凝循环、油水分离及过滤回收有机溶液的附加设备。目前国内外主要生产和开发各种专用清洗设备、在线生产的成套设备。也生产台式、小巧的清洗设备,如医用清洗器及小型的首饰眼镜家用清洗器。

超声频率一般在20~50kHz,小型设备的电功率只有几天,大型成套设备达几十千瓦到上百千瓦。超声换能器50~60年代大多采用磁致伸缩换能器,目前大多采用高效率的压电换能器;超声频电功率源过去用电子管器件,目前已被淘汰而采用固态器件,用这种器件制作的设备效率高而体积小,利用组合结构,功率可以做得很大,为大功率超声的扩大应用创造了良好的条件。

美国生产超声清洗设备的公司大约有40多家,比较有名的约有10家,西欧国家生产清洗设备的主要是英、法、德及瑞士等国。我国超声清洗设备的主要厂商约有10家,小规模个体公司不计其数。

国外厂商很注重化学清洗剂的配套供应及清洗工艺的咨询服务,而这正是国内大多数厂商最欠缺的,国内厂商主要考虑超声清洗设备的生产,很少有专门的部门从事清洗剂的研制以适应不同清洗对象的需要。如果能将超声清洗设备和化学清洗剂很好地结合起来定会取得更好的效果,因为超声清洗的主要物理机制是超声的空化现象,而空化强度除与超声功率密度、频率等有关外,还与清洗液的粘滞系数、表面张力、蒸汽压和温度等参数有关。目前从环境保护角度要求以水基清洗剂代替有机溶剂进行超声清洗,而国内许多厂家尚未能适应这种挑战,还需要多方面的合作开发。

I. 超声波在生活中有哪些运用

1、超声波诊断仪

可用于诊断人体内器官及组织的病变,由于其无创、无放射性而在医院中普遍使用。尤其是产科领域,由于胎儿对放射辐射的敏感性,基本不会对胎儿或母亲采用X光,CT等诊断设备,此时超声波就成为最佳选择。

与X光,CT比较,超声波诊断仪拥有两个特点,第一是无放射性,也就是安全性高,第二是实时性,看到的图像是实时的,不需要等待胶片冲洗或数码成像的时间,这不仅仅节约了时间,而且可以实时进行测量,可以应用在心血管领域,测出血液流速,从而诊断病变情况。


2、超声波清洗机

可用于清洁用途,一般认为是这利用了超声波在液体中的“空穴现象”。超声波清洗机的清洁原理,在于利用超声波振动清水,使微细的真空气泡在水里产生,当真空气泡爆破时释放了储存在气泡里面的能量,释放温度约5000℃以及超过10,000磅吋的压力将物件表面的油脂或污垢带走。

清洗机所产生的超声波的频率约为20-50kHz,可应用在珠宝、镜片或其他光学仪器、牙医用具、外科手术用具及工业零件的清洁。除可以发出较低频率的纯机械的超声哨子以外,一般超声波设备有超声电源,换能器,变幅杆,工具头等构成。

换能器有压电陶瓷换能器和磁致换能器两种。换能器和变幅杆的理论也可认为是一种专门的学科。


3、超声除油

将黏附有油污的制件放在除油液中,并使除油过程处于一定频率的超声波场作用下的除油过程,称为超声波除油。引入超声波可以强化除油过程、缩短除油时间、提高除油质量、降低化学药品的消耗量。

尤其对复杂外形零件、小型精密零件、表面有难除污物的零件及绝缘材料制成的零件有显著的除油效果,可以省去费时的手工劳动,防止零件的损伤。


4、超声波测距仪

用于量度距离。通过超声波发射装置发出超声波,根据接收器接到超声波时的时间差就可以知道距离了。这与雷达测距原理相似。超声波发射器向某一方向发射超声波,在发射时刻的同时开始计时,超声波在空气中传播,途中碰到障碍物就立即返回来,超声波接收器收到反射波就立即停止计时。


5、超声波加湿器



理论研究表明,在振幅相同的条件下,一个物体振动的能量与振动频率成正比,超声波在介质中传播时,介质质点振动的频率很高,因而能量很大。

在中国北方干燥的冬季,如果把超声波通入水罐中,剧烈的振动会使罐中的水破碎成许多小雾滴,再用小风扇把雾滴吹入室内,就可以增加室内空气湿度,这就是超声波加湿器的原理。


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与雷达的超声波可以在生活里怎么用相关的资料

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