З якою силою діє ультразвукова вібрація на предмет?

Вібрація об'єкта може викликати коливання. Механічна хвиля з частотою від 16 Гц до 20 кГц може порушити слух людини. Механічна хвиля в цій смузі називається звуковою. Ультразвукові частоти нижче 20 кГц називаються інфразвуковими хвилями, а плоскі вище 20 кГц — ультразвуковими хвилями. Загальний Ультразвуковий датчик для вимірювання відстані знаходиться в діапазоні від десятків кГц до десятків мГц. Ультразвукові хвилі, як і добре відомі хвилі, можуть поширюватися в рідинах, твердих тілах, газах і розпадатися під час поширення. Ультразвукові хвилі мають загальні властивості звукових хвиль. Коли вони поширюються в різних середовищах, вони стрілятимуть і відбиватимуться на межі розділу. При зустрічі двох стовпів ультразвукових хвиль виникає інтерференція. Ультразвукові хвилі — це механічні коливання в пружних середовищах. У порівнянні зі звуковими хвилями частота ультразвукових хвиль набагато вища, тому довжина хвилі ультразвукових хвиль коротша, здатність лінійного поширення сильніша, ніж звукові хвилі, а спрямованість хороша, а промінь концентрований. особливості. Ультразвукові хвилі загалом можна розділити на хвилі поперечних коливань і хвилі поздовжніх коливань. При цьому поздовжній ультразвук більш поширений у практичних застосуваннях. Коли ультразвукова хвиля поширюється в твердому та рідкому стані, швидкість загасання невелика, відстань поширення велика, і можна використовувати ультразвукову хвилю вищої частоти. Коли ультразвукова хвиля поширюється в повітрі, частота спадає швидше, тому зазвичай використовується ультразвукова хвиля нижчої частоти. Різні типи та різні частоти ультразвукових датчиків і генераторів разом із схемами, які реалізують різні функції, можуть розробляти різні типи ультразвукового обладнання для застосування та широко використовуються в медицині, зв’язку, промисловості, національній обороні та інших аспектах.

Коли ультразвукові хвилі поширюються в середовищі, у середовищі розповсюдження виникають різні ефекти, що спричиняє відповідні механічні, фізичні, електромагнітні та хімічні зміни в середовищі, що призводить до механічних, електромагнітних, теплових та хімічних ефектів:

(1) Механічний вплив: механічна вібрація Ультразвуковий датчик відстані, створюваний ультразвуковою хвилею, призведе до диспергування твердого середовища, емульгування рідкого середовища та зрідження гелеподібного середовища. Рідке середовище створює явище стоячої хвилі під дією ультразвукових хвиль, змушуючи крихітні зважені частинки в рідині накопичуватися на вузлах під дією механічної сили, що проявляється як періодичне скупчення частинок у просторі. Магнітострикційні матеріали створюють механічне стиснення під дією механічної вібрації ультразвукових хвиль, що викликає намагнічування. Під дією механічної вібрації ультразвукових хвиль п’єзоелектричні матеріали генерують механічне стиснення, що викликає індуковані заряди.

(2) Ефект кавітації: коли ультразвукова хвиля поширюється в рідині, крихітні частинки в рідині створюють інтенсивний рух під дією ультразвукових хвиль, тим самим створюючи багато крихітних бульбашок. Ці маленькі бульбашки миттєво розширюються та розриваються під дією ультразвукових хвиль, змушуючи ці крихітні частинки генерувати дуже швидкісні зіткнення та створювати надзвичайно високий тиск. Сильне зіткнення та тертя між такими частинками, двома рідинами, які не змішуються, утворює емульсію, тому температура рідини також різко підвищується, тим самим прискорюючи розчинення розчиненої речовини, хімічна реакція збільшує швидкість рідини. Ефект цієї рідини під дією ультразвуку називається ефектом кавітації.

(3) Тепловий ефект: Коли ланцюг ультразвукового датчика поширюється в середовищі, це спричинить вібрацію та тертя частинок. Частина ультразвукової енергії поглинається частинками в теплову енергію, і температура середовища відповідно підвищиться. У той час як високочастотна ультразвукова енергія має дуже великий ефект при ударі, середовище, що поглинає енергію, має значні термічні ефекти.

(4) Хімічний ефект: кавітація ультразвукової хвилі також спричиняє різке підвищення температури рідини, тим самим прискорюючи розчинення розчиненої речовини та прискорюючи швидкість хімічної реакції рідини. Ультразвуковий також може бути великою кількістю хімічної полімеризації, розкладання та гідролізу та значного каталітичного прискорення. Ультразвуковий ефект також може мати значний вплив на деякі електрохімічні та фотохімічні процеси.