초음파의 원리와 응용
매질에서 초음파의 반사, 굴절, 회절 및 산란의 전파 법칙은 본질적으로 가청 음파의 법칙과 다르지 않습니다. 그러나 초음파의 파장은 매우 짧아서 불과 몇 센티미터, 심지어 몇 천분의 1밀리미터에 불과합니다.
매질에서 초음파의 반사, 굴절, 회절 및 산란의 전파 법칙은 본질적으로 가청 음파의 법칙과 다르지 않습니다. 그러나 초음파의 파장은 매우 짧아서 불과 몇 센티미터, 심지어 몇 천분의 1밀리미터에 불과합니다.
요약하자면 초음파의 기술적 응용은 주로 두 가지 측면을 포함합니다.
(1) 초음파 치료. 초음파 처리는 주로 전력 특성과 캐비테이션을 사용하여 특정 물리적, 화학적, 생물학적 특성 또는 물질 상태의 변화를 변경하거나 가속화합니다. 처리, 초음파 세척, 초음파 용접, 초음파 유화, 초음파 분쇄, 초음파 탈기, 초음파 의료, 초음파 종자 처리 등에 강한 초음파를 사용하는 것은 산업, 농업, 의료 및 건강. 산업계에서는 강철, 도자기, 보석 및 다이아몬드와 같은 단단한 물체를 드릴링하고 절단하는 데 강한 초음파가 사용됩니다. 일반적으로 우리는 망치와 강철 드릴을 사용하여 단단한 암석에 구멍을 하나씩 뚫을 수 있습니다. 초음파 처리도 이유입니다.
(2) 초음파 결함 감지, 두께 측정, 거리 측정, 의료 진단 및 이미징. 산업 생산에서 초음파 전송 방법은 종종 제품의 비파괴 감지에 사용됩니다. 초음파 발생기에서 방출된 초음파는 테스트할 샘플을 통과하여 반대쪽 수신기에 수신될 수 있습니다. 샘플 내부에 결함이 있는 경우 결함에 초음파가 반사됩니다. 이때 반대쪽 수신기는 발생기에서 방출되는 모든 초음파 신호를 수신할 수 없거나 수신할 수 없습니다. 이러한 방식으로, 테스트할 샘플을 손상시키지 않고 샘플에 결함이 있는지 여부를 감지할 수 있습니다. 의료 진단에서 에코 방법이 자주 사용됩니다. 약한 초음파가 인체에 침투합니다. 초음파가 장기의 경계면을 만나면 반사되어 전송됩니다. 장기로 전달된 초음파는 인터페이스를 만나면 반사되어 다시 전달됩니다. 초음파 수신기는 매번 반사파를 구체적으로 수신합니다. 의료진은 수신되는 각 반사파의 파장과 시간 간격을 기반으로 장기 및 내부 병변의 크기와 위치를 파악할 수 있습니다. 가청 음파에 비해 초음파는 많은 이상한 특성을 가지고 있습니다.
1. 캐비테이션 - 초음파가 액체에 전파되면 액체 입자의 격렬한 진동으로 인해 액체에 작은 공동이 생성됩니다. 이 작은 공동은 빠르게 팽창하고 닫혀 액체 입자 사이에 격렬한 충돌을 일으켜 수천에서 수만 기압의 압력을 발생시킵니다. 입자 사이의 이러한 격렬한 상호 작용으로 인해 액체의 온도가 갑자기 상승하고 좋은 교반 효과를 발휘하여 두 개의 섞이지 않는 액체(예: 물과 기름)가 유화되어 용질의 용해를 가속화합니다. 화학 반응. 액체에서 초음파의 작용으로 인한 다양한 효과를 초음파 캐비테이션이라고 합니다.
2. 전력 특성 - 소리가 공기 중에 전파될 때 공기 중의 입자를 밀어 앞뒤로 진동시켜 입자에 작용합니다. 음파력은 음파&의 작업 속도를 나타내는 물리량입니다. 같은 강도에서 음파의 주파수가 높을수록 더 큰 힘을 가집니다. 초음파의 높은 주파수로 인해 초음파의 위력은 일반 음파에 비해 매우 큽니다.
3. 전파 특성 - 초음파의 파장은 매우 짧고 일반 장애물의 크기는 초음파의 파장보다 몇 배 더 큽니다. 따라서 초음파의 회절력은 매우 나쁩니다. 균일한 매질에서 직선으로 전파될 수 있습니다. 초음파의 파장이 짧을수록 이 특징이 더욱 두드러집니다.
