Che tipo di forza esercita la vibrazione ultrasonica sull'oggetto？

La vibrazione dell'oggetto può generare fluttuazioni. L'onda meccanica con una frequenza compresa tra 16 Hz e 20 kHz può causare l'udito umano. L'onda meccanica in questa banda è chiamata onda sonora. Le frequenze ultrasoniche inferiori a 20 kHz sono chiamate onde infrasoniche, mentre le frequenze piatte superiori a 20 kHz sono chiamate onde ultrasoniche. Il comune il trasduttore di misurazione della distanza a ultrasuoni è compreso tra decine di kHz e decine di mHz. Le onde ultrasoniche, come le onde ben note, possono viaggiare in liquidi, solidi, gas e decadere durante la propagazione. Le onde ultrasoniche hanno le proprietà generali delle onde sonore. Quando si propagano in media diversi, spareranno e si rifletteranno sull'interfaccia. Quando due colonne di onde ultrasoniche si incontrano, si verificherà un'interferenza. Le onde ultrasoniche sono oscillazioni meccaniche nei mezzi elastici. Rispetto alle onde sonore, la frequenza delle onde ultrasoniche è molto più alta, quindi la lunghezza d'onda delle onde ultrasoniche è più breve, la capacità di propagazione lineare è più forte delle onde sonore, la direttività è buona e il raggio è concentrato. Caratteristiche. Le onde ultrasoniche possono generalmente essere suddivise in onde di oscillazione trasversale e onde di oscillazione longitudinale. In cui gli ultrasuoni longitudinali sono più comuni nelle applicazioni pratiche. Quando l'onda ultrasonica si propaga nel solido e nel liquido, il tasso di decadimento è piccolo, la distanza di propagazione è lontana e può essere utilizzata l'onda ultrasonica a frequenza più elevata. Quando l'onda ultrasonica si propaga nell'aria, la frequenza decade più velocemente, quindi generalmente viene utilizzata l'onda ultrasonica a frequenza più bassa. Diversi tipi e diverse frequenze di sensori e generatori di ultrasuoni, insieme a circuiti che realizzano diverse funzioni, possono sviluppare diversi tipi di apparecchiature per applicazioni a ultrasuoni e sono ampiamente utilizzati in ambito medico, di comunicazione, industriale, di difesa nazionale e altri aspetti.

Quando le onde ultrasoniche si propagano in un mezzo, si verificano vari effetti con il mezzo di propagazione, che causano corrispondenti cambiamenti meccanici, fisici, elettromagnetici e chimici nel mezzo per produrre effetti meccanici, elettromagnetici, termici e chimici:

(1) Effetto meccanico: la vibrazione meccanica di Il sensore di distanza a ultrasuoni generato dall'onda ultrasonica causerà la dispersione del mezzo solido, l'emulsione del mezzo liquido e la liquefazione del mezzo gel. Il mezzo fluido genera un fenomeno di onde stazionarie sotto l'azione delle onde ultrasoniche, provocando l'accumulo di minuscole particelle sospese nel fluido sui nodi sotto l'azione della forza meccanica, che appare come un'aggregazione periodica di particelle nello spazio. I materiali magnetostrittivi producono compressione meccanica sotto la vibrazione meccanica delle onde ultrasoniche, che causa la magnetizzazione. I materiali piezoelettrici generano compressione meccanica sotto la vibrazione meccanica delle onde ultrasoniche, che causa cariche indotte.

(2) Effetto cavitazione: quando l'onda ultrasonica si propaga nel liquido, le minuscole particelle nel liquido generano un movimento intenso sotto l'azione delle onde ultrasoniche, generando così molte piccole bolle. Queste piccole bolle si espandono e si rompono istantaneamente con l'azione delle onde ultrasoniche, facendo sì che queste minuscole particelle generino collisioni ad altissima velocità e generino pressioni estremamente elevate. Violenta collisione e attrito tra tali particelle, due liquidi immiscibili tali da generare un'emulsificazione, in modo che la temperatura del liquido mentre aumenta anche drammaticamente, accelerando così la dissoluzione del soluto, la reazione chimica aumenta la velocità del liquido. L'effetto di questo liquido sotto l'azione degli ultrasuoni è chiamato effetto cavitazione.

(3) Effetto termico: Quando Il circuito del sensore a ultrasuoni si propaga nel mezzo, causerà vibrazioni e attrito delle particelle. Parte dell'energia ultrasonica viene assorbita dalle particelle in energia termica e la temperatura media aumenterà di conseguenza. Mentre l'energia ultrasonica ad alta frequenza esercita un effetto molto ampio in caso di impatto, il mezzo che assorbe energia produce effetti termici significativi.

(4) Effetto chimico: la cavitazione dell'onda ultrasonica provoca anche un brusco aumento della temperatura del liquido, accelerando così la dissoluzione del soluto e accelerando la velocità della reazione chimica del liquido. Gli ultrasuoni possono anche essere un gran numero di polimerizzazione chimica, decomposizione e idrolisi e una significativa accelerazione catalitica. L'effetto ultrasonico può avere un impatto significativo anche su alcuni processi elettrochimici e fotochimici.