Jakou silou působí ultrazvukové vibrace na předmět？

Vibrace předmětu mohou způsobit kolísání. Mechanická vlna s frekvencí mezi 16 Hz a 20 kHz může způsobit lidský sluch. Mechanická vlna v tomto pásmu se nazývá zvuková vlna. Ultrazvukové frekvence pod 20 kHz se nazývají infrazvukové vlny a ploché frekvence nad 20 kHz se nazývají ultrazvukové vlny. Společný ultrazvukový snímač vzdálenosti se pohybuje mezi desítkami kHz a desítkami mHz ultrazvukové vlny, stejně jako dobře známé vlny, se mohou šířit v kapalinách, pevných látkách, plynech a během šíření se rozpadají. Ultrazvukové vlny mají obecné vlastnosti zvukových vln. Když se množí v různých médiích, vystřelí a odrážejí se na rozhraní. Když se dva sloupce ultrazvukových vln setkají, dojde k interferenci. Ultrazvukové vlny jsou mechanické kmity v elastických médiích. Ve srovnání se zvukovými vlnami je frekvence ultrazvukových vln mnohem vyšší, takže vlnová délka ultrazvukových vln je kratší, schopnost lineárního šíření je silnější než u zvukových vln, směrovost je dobrá a paprsek je koncentrovaný. Vlastnosti. Ultrazvukové vlny lze obecně rozdělit na vlny příčné oscilace a vlny podélné oscilace. Přičemž podélný ultrazvuk častější v praktických aplikacích. Když se ultrazvuková vlna šíří v pevné látce a kapalině, rychlost rozpadu je malá, vzdálenost šíření je velká a lze použít ultrazvukovou vlnu s vyšší frekvencí. Když se ultrazvuková vlna šíří vzduchem, frekvence klesá rychleji, proto se obecně používá ultrazvuková vlna s nižší frekvencí. Různé typy a různé frekvence ultrazvukových senzorů a generátorů spolu s obvody, které realizují různé funkce, mohou vyvinout různé typy ultrazvukových aplikačních zařízení a jsou široce používány v lékařství, komunikaci, průmyslu, národní obraně a dalších aspektech.

Když se ultrazvukové vlny šíří v médiu, dochází v médiu k různým efektům, které způsobují odpovídající mechanické, fyzikální, elektromagnetické a chemické změny v médiu, které způsobují mechanické, elektromagnetické, tepelné a chemické účinky:

(1) Mechanický účinek: Mechanické vibrace Ultrazvukový senzor vzdálenosti generovaný ultrazvukovou vlnou způsobí rozptýlení pevného média, emulgaci kapalného média a zkapalnění gelového média. Tekuté médium generuje jev stojatých vln působením ultrazvukových vln, což způsobuje, že se drobné suspendované částice v tekutině hromadí na uzlech působením mechanické síly, což se projevuje jako periodické shlukování částic v prostoru. Magnetostrikční materiály produkují mechanickou kompresi pod mechanickými vibracemi ultrazvukových vln, což způsobuje magnetizaci. Piezoelektrické materiály vytvářejí mechanickou kompresi pod mechanickými vibracemi ultrazvukových vln, což způsobuje indukované náboje.

(2) Kavitační efekt: Když se ultrazvuková vlna šíří v kapalině, drobné částice v kapalině generují intenzivní pohyb působením ultrazvukových vln, čímž generují mnoho drobných bublinek. Tyto malé bublinky se působením ultrazvukových vln okamžitě roztahují a praskají, což způsobuje, že tyto drobné částice generují velmi rychlé srážky a vytvářejí extrémně vysoké tlaky. Násilná srážka a tření mezi takovými částicemi, dvěma nemísitelnými kapalinami, takže dochází k emulgaci, takže teplota kapaliny se zároveň dramaticky zvyšuje, čímž se urychluje rozpouštění rozpuštěné látky, chemická reakce zvyšuje rychlost kapaliny. Účinek této kapaliny působením ultrazvuku se nazývá kavitační efekt.

(3) Tepelný efekt: Kdy obvod ultrazvukového snímače se šíří v médiu, způsobí vibrace částic a tření částic. Část ultrazvukové energie je absorbována částicemi na tepelnou energii a teplota média se odpovídajícím způsobem zvýší. Zatímco vysokofrekvenční ultrazvuková energie má při nárazu velmi velký účinek, médium pohlcující energii má významné tepelné účinky.

(4) Chemický efekt: Kavitace ultrazvukové vlny také způsobuje prudký nárůst teploty kapaliny, čímž se urychluje rozpouštění rozpuštěné látky a urychluje se rychlost chemické reakce kapaliny. Ultrazvuk může být také velké množství chemické polymerace, rozkladu a hydrolýzy a významné katalytické zrychlení. Ultrazvukový efekt může mít také významný dopad na některé elektrochemické a fotochemické procesy.