Gaya apa yang diberikan getaran ultrasonik pada benda tersebut？

Getaran suatu benda dapat menimbulkan fluktuasi. Gelombang mekanik dengan frekuensi antara 16 Hz sampai 20 kHz dapat menimbulkan gangguan pendengaran pada manusia. Gelombang mekanik pada pita ini disebut gelombang bunyi. Frekuensi ultrasonik di bawah 20 kHz disebut gelombang infrasonik, dan frekuensi datar di atas 20 kHz disebut gelombang ultrasonik. Yang umum transduser pengukur jarak ultrasonik antara puluhan kHz dan puluhan mHz Gelombang ultrasonik, seperti gelombang terkenal, dapat merambat dalam cairan, padatan, gas, dan membusuk selama perambatan. Gelombang ultrasonik mempunyai sifat umum seperti gelombang bunyi. Ketika mereka menyebar di media yang berbeda, mereka akan memotret dan merefleksikan antarmuka. Jika dua kolom gelombang ultrasonik bertemu maka akan terjadi interferensi. Gelombang ultrasonik merupakan osilasi mekanis pada media elastis. Dibandingkan dengan gelombang suara, frekuensi gelombang ultrasonik jauh lebih tinggi, sehingga panjang gelombang gelombang ultrasonik lebih pendek, kemampuan rambat linier lebih kuat dari gelombang suara, dan directivity yang baik serta pancarannya terkonsentrasi. Fitur. Gelombang ultrasonik secara umum dapat dibedakan menjadi gelombang osilasi transversal dan gelombang osilasi longitudinal. Dimana ultrasonik longitudinal lebih umum digunakan dalam aplikasi praktis. Ketika gelombang ultrasonik merambat dalam keadaan padat dan cair, laju peluruhannya kecil, jarak rambatnya jauh, dan gelombang ultrasonik frekuensi yang lebih tinggi dapat digunakan. Ketika gelombang ultrasonik merambat di udara, frekuensinya meluruh lebih cepat, sehingga gelombang ultrasonik frekuensi rendah umumnya digunakan. Berbagai jenis dan frekuensi berbeda dari sensor dan generator ultrasonik, bersama dengan sirkuit yang mewujudkan fungsi berbeda, dapat mengembangkan berbagai jenis peralatan aplikasi ultrasonik, dan banyak digunakan dalam aspek medis, komunikasi, industri, pertahanan nasional, dan lainnya.

Ketika gelombang ultrasonik merambat dalam suatu media, berbagai efek terjadi pada media propagasi, yang menyebabkan perubahan mekanis, fisik, elektromagnetik, dan kimia yang sesuai pada media tersebut untuk menghasilkan efek terkait mekanis, elektromagnetik, termal, dan kimia:

(1) Efek mekanis: Getaran mekanis Sensor jarak ultrasonik yang dihasilkan oleh gelombang ultrasonik akan menyebabkan media padat terdispersi, media cair menjadi emulsi, dan media gel menjadi cair. Media fluida menghasilkan fenomena gelombang berdiri di bawah aksi gelombang ultrasonik, menyebabkan partikel-partikel kecil yang tersuspensi dalam fluida terakumulasi pada simpul-simpul di bawah aksi gaya mekanis, yang muncul sebagai agregasi partikel periodik di ruang angkasa. Bahan magnetostriktif menghasilkan kompresi mekanis di bawah getaran mekanis gelombang ultrasonik, yang menyebabkan magnetisasi. Bahan piezoelektrik menghasilkan kompresi mekanis di bawah getaran mekanis gelombang ultrasonik, yang menyebabkan muatan terinduksi.

(2) Efek kavitasi: Ketika gelombang ultrasonik merambat dalam cairan, partikel-partikel kecil dalam cairan menghasilkan gerakan intens di bawah aksi gelombang ultrasonik, sehingga menghasilkan banyak gelembung kecil. Gelembung-gelembung kecil ini secara instan mengembang dan pecah akibat aksi gelombang ultrasonik, menyebabkan partikel-partikel kecil ini menghasilkan tumbukan berkecepatan sangat tinggi dan menghasilkan tekanan yang sangat tinggi. Tabrakan dan gesekan yang hebat antara partikel-partikel tersebut, dua cairan yang tidak dapat bercampur sehingga dihasilkan emulsifikasi, sehingga suhu cairan juga meningkat secara dramatis, sehingga mempercepat pelarutan zat terlarut, reaksi kimia meningkatkan kecepatan cairan. Pengaruh cairan ini di bawah pengaruh USG disebut efek kavitasi.

(3) Efek termal: Kapan Rangkaian sensor ultrasonik merambat pada medium, maka akan menimbulkan getaran partikel dan gesekan partikel. Sebagian energi ultrasonik diserap oleh partikel menjadi energi panas, dan suhu medium akan meningkat. Sementara energi ultrasonik frekuensi tinggi membawa efek dampak yang sangat besar, media penyerap energi memiliki efek termal yang signifikan.

(4) Efek kimia: Kavitasi gelombang ultrasonik juga menyebabkan suhu cairan meningkat tajam, sehingga mempercepat pembubaran zat terlarut dan mempercepat kecepatan reaksi kimia cairan. Ultrasonik juga dapat menyebabkan sejumlah besar polimerisasi kimia, dekomposisi dan hidrolisis serta percepatan katalitik yang signifikan. Efek ultrasonik juga dapat berdampak signifikan pada proses elektrokimia dan fotokimia tertentu.