超声波是声波大家族中的一员

[2018-12-10]

      超声波(是一种频率高于20000赫兹的声波)是声波大家族中的一员。声波是物体机械振动状态(或能量)的传播形式。所谓振动是指物质的质点在其平衡位置附近进行的往返运动。譬如(打个比方),鼓面经敲击后,它就上下振动,这种振动状态通过空气媒质向四面八方传播,这便是声波。超声波是指振动频率大于20KHz以上的,人在自然环境下没有办法听到和感受到的声波。频率高于人的听觉上限(约为20000赫)的声波,称为超声波,或称为超声。超声波有两个特性,一个是能量大,一个是沿直线传播。它的应用就是按照这两个特点展开的。理论研究表明,在振幅相同的情况下,一个物体振动的能量跟振动频率的二次方成正比。超声波在介质(起决定作用的物质)中传播时,介质质点振动的频率很高,因而能量很大。在我国北方干燥的冬季,如果把超声波通入水罐中,剧烈的振动会使罐中的水破碎成许多小雾滴,再用小风扇把雾滴吹入室内,就可以增加室内空气的湿度。这就是超声波加湿器(Humidifier)的原理。对于咽喉炎、气管炎等疾病,药力很难达到患病的部位.利用加湿器的原理,把药液雾化,让病人吸入,能够增进疗效。利用超声波的巨大能量还可以把人体内的结石击碎。金属零件、玻璃材质和陶瓷(原料:非金属矿物)制品的除垢是件麻烦事。如果在放有这些物品的清洗液中通入超声波,清洗液的剧烈振动冲击物品上的污垢(soil),能够很快清洗干净。俗话说 ;隔墙有耳 ;这说明声波能够绕过障碍物。但是,无损检测(巡查并测试)资源网波长越短,这种绕射现象越不明显,因此,超声波基本上是沿直线传播的,可以定向发射。如果渔船载有水下超声波发生器,它旋转着向各个方向发射超声波,超声波遇到鱼群会反射回来,渔船探测到反射波就知道鱼群的位置了。这种仪器设备叫做声纳.声纳也可以用来探测水中的暗礁、敌人的潜艇,测量海水的深度。根据同样的道理也可以用超声波探测金属、陶瓷混凝土(Concrete)制品,甚至水库大坝,检查内部是否有气泡、空洞和裂纹。人体各个内脏的表面对超声波的反射能力是不同的,健康内脏和病变内脏的反射能力也不一样。平常说的 ;B超 ;就是根据内脏反射的超声波进行造影,帮助医生分析体内的病变。有趣的是,非常多动物都有完善的发射和接收超声波的器官。以昆虫为食的编幅,视觉很差,飞行中不断发出超声波的脉冲,依靠昆虫身体的反射波来发现食物。海豚也有完善的 ;声纳 ;系统(system),使它能在混浊的水中准确地确定远处小鱼的位置。现代的无线(wireless)电定位器——雷达,质量有几
  十、几百、几千千克,蝙蝠的超声定位系统只有几分之一克,而在一些重要性能上,如确定目标方位的精确度、抗干扰的能力等都远优于现代的无线电定位器。深入研究动物身上各种器官的功能和构造,将获得的知识用来改进现有的设备(shèbèi)和创制新的设备,这是近几十年来发展起来的一门新学科,叫做仿生学。我们知道,在生产和生活当中,需要清洁的东西很多,需要清洗的种类和环节也很多,如:物件的清除感染物,疏通细小孔洞,常见的手工清洗方法对异型物件以及物件隐蔽处无疑没有办法达到要求,即使是蒸汽清洗和高压水射流清洗也无法满足对清洁度比较高的需求,超声波(是一种频率高于20000赫兹的声波)清洗对物件还能达到杀灭特殊结构:荚膜、鞭毛、菌(fungus)毛、溶解有机污染物、防止过腐蚀等,因此,超声波清洗被日益一般应用在各行各业:(1)机械行业:防锈油脂的去除;量具的清洗;机械零部件的除油除锈(rust cleaning);发动机、化油器及汽车零件的清洗;过滤器、滤网的疏通清洗等。(2)表面处理(chǔ lǐ)行业:电镀前的除油除锈;离子镀前清洗;磷化处理;清除积炭;清除氧化皮;清除抛光膏;金属工件表面活化处理等。(3)仪器仪表行业:精密(precise)零件的高清洁度装配(assemble)前的清洗等。(4)电子行业:印刷线路板除松香、焊斑;高压触点等机械电子零件的清洗等。(5)医疗行业:医疗器械的清洗、消毒、杀菌(sterilization)、实验器皿的清洗等。(6)半导体行业:半导体晶片的高清洁度清洗。(7)钟表首、饰行业:清除油泥、灰尘、氧化层、抛光膏等。(8)化学、生物行业:实验器皿的清洗、除垢。(9)光学行业:光学器件的除油、除汗、清灰等。(10)纺织印染行业:清洗纺织锭子、喷丝板等。(11)石油化工(petrochemical industry)行业:金属滤网的清洗疏通、化工容器、交换器的清洗等。

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