⑴ 超声波治疗的物理特性
超声波与声波的本质相同,都是物体的机械振动在弹性介质中传播所形成的机械振动波。 1.因声波是物质传播能的一种形式,所以其传播必须依赖介质,而在真空中则不能传播,此与光波、电磁波不同。
2.超声波向周围介质传播时,产生一种疏密的波形。这种连续的压缩层和稀疏层交替形成的弹性波和声源振荡的方向一致,是一种弹性纵波)。由于超声波具有非常短的波长,可以聚集成狭小的发射线束而呈束状直线播散,故传播具有一定的方向性。
3.传播速度声波的传播速度与介质的特性有关,而与声波的频率无关。声波的传播速度都随介质温度的上升而加快。
4.超声的吸收与穿透:超声在介质中传播时,强度随其传播距离而减弱,这说明超声能量被吸收,超声的吸收与介质的密度、粘滞性、导热性及超声的频率等有关。超声在气体中被吸收最大,液体中被吸收较小,固体中吸收最小,在空气中的吸收系数比在水中约大一千倍。且介质的吸收系数又与超声波频率的平方成正比,因而高频超声在空气中衰减异常剧烈,所以在治疗中声头下虽是极小的空气光泡,也应避免。
在实际工作中常用半价层或半吸收层来表明一种介质对超声波的吸收能力。半吸收层是指超声波在某种介质中衰减至原来能量的一半时的厚度。半吸收层厚度大,表示吸收能力弱,不同组织对同一频率的超声波其半吸收层值不同,如频率300千赫的超声波,肌肉半吸收层值为3.6厘米,脂肪为6.8厘米,肌肉加脂肪为4.9厘米。同一组织对不同频率的超声波吸收也不同,超声频率愈高吸收愈多,穿透愈浅,如90千周的超声能穿透软组织10厘米,1兆周的超声将穿透5厘米,而4兆周的超声只穿透1厘米深度。因此,常用于理疗的超声波选用8000千周/秒,穿透深度为5厘米左右。
5.折射、反射与聚焦:超声波由一种介质传播至另一种介质时,将在界面处一部分反射回第一种介质(反射),其余透过界面进入第二种介质,但会发生传播方向的偏转(折射)。声波在界面被反射的程度决定于两种介质的声阻差及入射角的角度。入射角越小,反射角就越小,超声能量反射越少,作用效率越高。声阻差越大,反射程度也越大,(介质的密度和声速的乘积叫介质的声阻)。
声头与空气间反射近于100%,所以超声治疗时需用石腊油等作接触剂,以减少反射。实验证明,由声头进入组织的超声能量只有35~40%,而60~65%被反射。由于空气与组织间的反射,使大量超声能丧失,所以超声波不能通过肺和充气的胃肠。
基于超声传播的反射、折射原理,采用透镜及弧面反射而将声束聚焦于焦点上以产生强大的能量,而治疗某些疾病,如用集束超声波破坏脑部肿瘤等 超声波在介质中传播的空间范围即介质受到超声振动能作用的区域叫超声声场。超声因其频率高,具有类似光线的束射特性,在接近声头的一段为几乎平行的射束,称之为近场区。其后射束开始扩散,称之为远场区。由于超声场的这种特性,为克服能量分布的不均,在治疗时声头应在治疗部位缓慢地移动。
超声声场
描写超声声场的主要物理量有声压和声强。
1.声压:超声波在介质中传播时,介质质点在其平衡位置附近做往复运动,使介质内部发生有节律的疏密变化,这种疏密变化形成了压力变化,即声压。代表超声波的强度。声压与超声波的频率和振幅成正比,与声阻成反比。
2. 声强:为单位时间内声能的强度,即在每秒内垂直通过每平方厘米面积的声能。常用测量单位是瓦特/厘米2(W/cm2)。临床常用治疗剂量为3W/cm2以下。 超声波在介质中传播时,介质质点在其平衡位置附近作往复运动,使介质内部发生有节律的疏密变化,这种疏密变化形成了压力变化,能对人体组织细胞产生微细按摩作用。微细按摩作用是超声波治疗疾病的最基本的机制。这种对细胞的微细按摩作用可以改变组织细胞的体积,减轻肿胀,改变膜的通透性,促进代谢物质的交换,改变细胞的功能,提高组织细胞的再生能力。所以治疗某些局部循环障碍性疾病,如营养不良性溃疡效果良好。有人观察在超声波的机械作用下,脊髓反射幅度降低,反射的传递受抑制,神经组织的生物电活性降低,因而超声波有明显镇痛作用。超声的机械作用还能使坚硬的结缔组织延长、变软,用于治疗疤痕、粘连及硬皮症等。
可见,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、刺激神经系统及细胞功能,因此有重要的治疗意义,在超声治疗机理上占重要地位。 超声波作用于机体时可产生热,超声波在机体内热的形成,主要是组织吸收声能的结果。其产热有以下特点:
1.由于人体各组织对声能的吸收量各有差异,因而产热也不同。一般超声波的热作用以骨和结缔组织为量显著,脂肪与血液为最少。如在超声波5W/cm2,1.5分钟作用时,温度上升在肌肉为1.1℃,在骨质则为5.9℃。
2.超声波热作用的独特之处是除普便吸收之外,还可选择性加热,主要是在两种不同介质的交界面上生热较多,特别是在骨膜上可产生局部高热。这在关节、韧带等运动创伤的治疗上有很大意义。所以超声波的热作用(不均匀加热)与高频是及其他物理因子所具有的弥漫性热作用(均匀性加热)是不同的。
3.超声波产生的热将有79-82%由血液循环带走,18-21%由邻近组织的热传导散布,因此当超声波作用于缺少血循环的组织时,如眼的角膜、晶体、玻璃体、睾丸等则应十分注意产生过热,以免发生损害 。 超声波在液体介质中传播时产生声压。当产生的负声压超过液体的内聚力时,液体中出现细小的空腔,即空化现象。空腔分为两种,即稳定空腔和暂时空腔。
稳定空腔在声压的作用下来回振动,空腔周围产生局部的单向的液体流动。这种非常小的液体流动叫做微流,在超声波治疗中起重要作用。微流可以改变细胞膜的通透性,改变膜两侧的钾、钙等离子的分布,因而加速组织修复的过程,改变神经的电活动,缓解疼痛。暂时的空腔在声压变化时破灭,产生高热、高压、发光、放电等现象,对机体有破坏作用。
⑵ 超声波加热器和红外线加热
当然是红外线加热,红外线至少特指电磁波,没有任何副作用
超声波是需要介质来传递的,是通过物理震动的效应来加热的,没有效率并且应用范围局限
温度的微观意义:分子无规运动速率
热量的传导方式:传导,对流,辐射
红外线加热的原理:辐射
超声波加热的原理:传导
⑶ 超声提取具有哪些特点
超声波提取的特点
(1)超声波提取时不需加热,避免了中药常规煎煮法、回流法长时间加热对有效成分的不良影响,适用于对热敏物质的提取;同时,由于其不需加热,因而也节省了能源。
(2)超声波提取提高了药物有效成分的提取率,节省了原料药材,有利于中药资源的充分利用,提高了经济效益。
(3)溶剂用量少,节约了溶剂。
(4)超声波提取是一个物理过程,在整个浸提过程中无化学反应发生,不影响大多数药物有效成分的生理活性。
(5)提取物有效成分含量高,有利于进一步精制。
⑷ 超声波设备全是恒温加热的工作原理吗
不是。
全自动超声波清洗机原理主要是将换能器,将功率超声频源的声能,并且要转换成机械振动,通过清洗槽壁使之将槽子中的清洗液辐射到超声波。由于受到辐射的超声波,使之槽内液体中的微气泡能够在声波的作用下从而保持振动。 当声压或者声强受到压力到达一定程度时候,气泡就会迅速膨胀,然后又突然闭合。在这段过程中,气泡闭合的瞬间产生冲击波,使气泡周围产生1012-1013pa的压力及局调温,这种超声波空化所产生的巨大压力能破坏不溶性污物而使他们分化于溶液中,蒸汽型空化对污垢的直接反复冲击。 一方面破坏污物与清洗件表面的吸附,另一方面能引起污物层的疲劳破坏而被驳离,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,气泡立即“钻入”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,形成射流,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。由此可见,凡是液体能浸到且声场存在的地方都有清洗作用,其特点适用于表面形状非常复杂的零件的清洗。尤其是采用这一技术后,可减少化学溶剂的用量,从而大大降低环境污染
⑸ 工频电加热超声波电加热各有什么优点
主要是电源的频率不同,工频电是50Hz的市电。而“超声波”电的频率是工频电的几百倍。前者使用方便,后者则加热时升温快,但需改电源转换电箱。
⑹ 超声波加湿器应用了超声波的什么特点
接通蒸汽源,饱和蒸汽在喷管外套中作横向运动,环向流入弯管,进入蒸发室;由于蒸发室断面突然增大,使蒸汽减速,加之惯性作用及折流板的阻挡,蒸汽中所含的凝结水被分离出来,经蒸发室底部的冷凝水出口排出;分离出水份的蒸汽由分离室顶部进入已被预热的干燥室,干燥室内充满着不锈钢过滤材料,对蒸汽中残留的水份进行过滤、分离;打开调节阀,干燥室内压力下降,汽化温度降低,残留于蒸汽中的水份再被加热汽化,从而完成了对饱和蒸汽的干燥处理,完成了对饱和蒸汽的汽水分离;干燥的蒸汽经调节阀进入喷管,从带有消声金属网喷孔中喷出,实现了对空气的加湿理。
超声波加湿器是采用超声波高频振荡的原理,将水雾化为1—5微米的超微粒子,通过风动装置,将水雾扩散到空气中,从而达到均匀加湿空气的目的。其特点是,加湿强度大,加湿均匀,加湿效率高;节能、省电;超长使用寿命;湿度自动平衡,无水自动保护;兼具医疗雾化、冷敷浴面、清洗首饰等功能;缺点是对水质有一定的要求。
使用加湿器的注意事项
1、初次使用应在室温条件下放置半小时后再开机使用。
2、使用环境温度低于10-40度。
3、使用温度低于40度的清洁水。
4、机器工作时远离其它家电产品。
5、请勿在水中加入非专业生产线或监制的添加剂。
6、请勿将加湿器放置于空洞的物体上,以免产生共频共振噪音。
7、请勿在无水状态下开机。
辐射是有,只要是好的产品就不用害怕,就象手机一样,有辐射不是一样的用吗?
⑺ 超声式与电加热式比较有什么不同
加湿器已经成为众多家庭必不可少的一件家用电器了,很多用户在选购加湿器的时候,对加湿器的分类认知非常少,不知如何选购更适合自己家庭的加湿器。超声波加湿是指利用高效的超声波振动实现空气加湿的技术,具有加湿效率高、电耗低、稳定性好、安全性高的特点,可以实现温度控制与湿度控制的相互独立、互不干扰;而电热式加湿器根据电流通过电阻产生热,电能转换成热能的原理,电加热管浸没在水中,电热管产生热量,从而使水沸腾变成水蒸汽。超声波加湿器有: 加湿效率高,强度大,产生的雾粒小而均匀,单位时间内可迅速达到要求的相对湿度,节约水源; 体积小;外观美观大方,耐腐蚀,寿命长;耗电量小,控制性能好。
德尔玛F320LS超声波加湿器,外观设计清新亮丽,内部设计也是十分人性化,无极雾量调节功能,雾量大小可根据室内的情况调节,比较方便,3L水箱,装满水后,一整夜都不需要担心缺水,省却经常加水的麻烦,360度旋转 ,可选择任意方位出雾,带有缺水的自动保护装置,大家可以放心使用。超声波加湿器原理是利用超声波高频振动把水激化成微小的小水珠产生的冷蒸汽,而电热式是利用水加热长生得热蒸汽,超声波的比较多见,具体要根据自己喜好选择购买。超声波加湿器:采用超声波高频振荡,将水雾化为1—5微米的超微粒子,通过风动装置,将水雾扩散至空气中,从而达到均匀加湿空气的目的。优点:加湿强度大,加湿均匀,加湿效率高,并具有省电、使用寿命长的优势,一直很受消费者欢迎。缺点是对水质要求高,若水质较硬,会有白粉和水垢产生,白粉会对家具、家电有一定损害。
⑻ 超声波加热器和红外线加热 红外线加热和超声波加热哪个可信一些 原理是什么
当然是红外线加热,红外线至少特指电磁波,没有任何副作用
超声波是需要介质来传递的,是通过物理震动的效应来加热的,没有效率并且应用范围局限
温度的微观意义:分子无规运动速率
热量的传导方式:传导,对流,辐射
红外线加热的原理:辐射
超声波加热的原理:传导
⑼ 超声波和微波有区别吗
根本不是一个概念:
微波是电磁波,频率在300兆赫到300千兆赫的电磁波(波长1米 - 1毫米),通常是作为信息传递而用于雷达、通讯技术中.
微波加热的特点
1、加热速度快 常规加热如火焰、热风、电热、蒸汽等,都是利用热传导的原理将热量从被加热物外部传入内部,逐步使物体中心温度升高,称之为外部加热.要使中心部位达到所需的温度,需要一定的时间,导热性较差的物体所需的时间就更长.微波加热是使被加热物本身成为发热体,称之为内部加热方式,不需要热传导的过程,内外同时加热,因此能在短时间内达到加热效果.
2、均匀加热 常规加热,为提高加热速度,就需要升高加热温度,容易产生外焦内生现象.微波加热时,物体各部位通常都能均匀渗透电磁波,产生热量,因此均匀性大大改善.
3、节能高效 在微波加热中,微波能只能被加热物体吸收而生热,加热室内的空气与相应的容器都不会发热,所以热效率极高,生产环境也明显改善.
4、易于控制 微波加热的热惯性极小.若配用微机控制,则特别适宜于加热过程加热工艺的自动化控制.
5、低温杀菌、无污染微波能自身不会对食品污染,微波的热效应双重杀菌作用又能在较低的温度下杀死细菌,这就提供了一种能够较多保持食品营养成份的加热杀菌方法.
6、选择性加热 微波对不同性质的物料有不同的作用,这一点对干燥作业有利.因为水分子对微波的吸收最好,所以含水量高的部位,吸收微波功率多于含水量较低的部位这就是选择加热的特点.烘干木材、纸张等产品时,利用这一特点可以做到均匀加热和均匀干燥.
值得注意的是有些物质当温度愈高、吸收性愈好,造成恶性循环,出现局部温度急剧上升造成过干,甚至炭化,对这类物质进行微波加热时,要注意制定合理的加热工艺.
7、安全无害 在微波加热、干燥中,无废水、废气、废物产生,也无辐射遗留物存在,其微波泄漏也确保大大低于国家制定的安全标准,是一种十分安全无害的高新技术.
超声波是声波: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.
⑽ 你认为超声波热量表的特点是什么
超声波热量表由超声波换能器、电子线路及流量、热量显示系统三部分组成。超声波发射换呢过器将电能转换为超声波能量,并将其发射到被测流体中,接收器接收到的超声波信号,经电子线路放大并转换为代表流量的电信号供给显示和计算仪表进行显示和积算,同时对进回水温度的精确测量,这样就实现了流量、热量的监测和显示,通过红外接口、无线RF或有线M-BUS将数据采集到管理系统。超声波在流动的流体中传播时就载上流体流速 的信息。因此通过接收到的超声波就可以检测出流体的流速,从而换算成流量。根据检测的方式,可分为传播速度差法、多普勒法、波束偏移法、噪声法及相关法等不同类型的超声波流量计。超声波流量计是近十几年来随着集成电路技术迅速发展才开始使用的一种非接触式仪表,适于测量不易接触和观察的流体以及大管径流量。