![]() |
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
![]() |
Ультразвук и его применение |
Содержание Введение 3 Ультразвук .4 Ультразвук как упругие волны .4 Специфические особенности ультразвука .5 Источники и приемники ультразвука .7 Механические излучатели .7 Электроакустические преобразователи .9 Приемники ультразвука .11 Применение ультразвука .11 Ультразвуковая очистка .11 Механическая обработка сверхтвердых и хрупких материалов 13 Ультразвуковая сварка .14 Ультразвуковая пайка и лужение 14 Ускорение производственных процессов . 15 Ультразвуковая дефектоскопия . 15 Ультразвук в радиоэлектронике . 17 Ультразвук в медицине . .18 Литература . .19 ведение. Двадцать первый век - век атома, покорения космоса, радиоэлектроники и ультразвука. Наука об ультразвуке сравнительно молодая. Первые лабораторные работы по исследованию ультразвука были проведены великим русским ученым- физиком П. Н. Лебедевым в конце XIX, а затем ультразвуком занимались многие видные ученые. Ультразвук представляет собой волнообразно распространяющееся колебательное движение частиц среды. Ультразвук имеет некоторые особенности по сравнению со звуками слышимого диапазона. В ультразвуковом диапазоне сравнительно легко получить направленное излучение; он хорошо поддается фокусировке, в результате чего повышается интенсивность ультразвуковых колебаний. При распространении в газах, жидкостях и твердых телах ультразвук порождает интересные явления, многие из которых нашли практическое применение в различных областях науки и техники. В последние годы ультразвук начинает играть все большую роль в научных исследованиях. Успешно проведены теоретические и экспериментальные исследования в области ультразвуковой кавитации и акустических течений, позволившие разработать новые технологические процессы, протекающие при воздействии ультразвука в жидкой фазе. В настоящее время формируется новое направление химии – ультразвуковая химия, позволяющая ускорить многие химико-технологические процессы. Научные исследования способствовали зарождению нового раздела акустики – молекулярной акустики, изучающей молекулярное взаимодействие звуковых волн с веществом. Возникли новые области применения ультразвука: интроскопия, голография, квантовая акустика, ультразвуковая фазомерия, акустоэлектроника. Наряду с теоретическими и экспериментальными исследованиями в области ультразвука выполнено много практических работ. Разработаны универсальные и специальные ультразвуковые станки, установки, работающие под повышенным статическим давлением, ультразвуковые механизированные установки для очистки деталей, генераторы с повышенной частотой и новой системой охлаждения, преобразователи с равномерно распределенным полем. Созданы и внедрены в производство автоматические ультразвуковые установки, которые включаются в поточные линии, позволяющие значительно повысить производительность труда. льтразвук. Ультразвук (УЗ) – упругие колебания и волны, частота которых превышает 15 – 20 кГц. Нижняя граница области УЗ-вых частот, отделяющая ее от области слышимого звука, определяется субъективными свойствами человеческого слуха и является условной, так как верхняя граница слухового восприятия у каждого человека своя.
Верхняя граница УЗ-вых частот обусловлена физической природой упругих волн, которые могут распространяться лишь в материальной среде, т.е. при условии, что длина волны значительно больше длины свободного пробега молекул в газе или межатомных расстояний в жидкостях и твердых телах. В газах при нормальном давлении верхняя граница частот УЗ составляет ( 109 Гц, в жидкостях и твердых телах граничная частота достигает 1012-1013 Гц. В зависимости от длины волны и частоты УЗ обладает различными специфическими особенностями излучения, приема, распространения и применения, поэтому область УЗ-вых частот подразделяют на три области: . низкие УЗ-вые частоты (1,5(104 – 105 Гц); . средние (105 – 107 Гц); . высокие (107 – 109 Гц). Упругие волны с частотами 109 – 1013 Гц принято называть гиперзвуком. Ультразвук как упругие волны. УЗ-вые волны (неслышимый звук) по своей природе не отличаются от упругих волн слышимого диапазона. В газах и жидкостях распространяются только продольные волны, а в твердых телах – продольные и сдвиговые. Распространение ультразвука подчиняется основным законам, общими для акустических волн любого диапазона частот. К основным законам распространения относятся законы отражения звука и преломления звука на границах различных сред, дифракции звука и рассеяния звука при наличии препятствий и неоднородностей в среде и неровностей на границах, законы волноводного распространения в ограниченных участках среды. Существенную роль при этом играет соотношение между длиной волны звука ( и геометрическим размером D – размером источника звука или препятствия на пути волны, размером неоднородностей среды. При D((( распространение звука вблизи препятствий происходит в основном по законам геометрической акустики (можно пользоваться законами отражения и преломления). Степень отклонения от геометрической картины распространения и необходимость учета дифракционных явлений определяются параметром , где r – расстояние от точки наблюдения до объекта, вызывающего дифракцию. Скорость распространения УЗ-вых волн в неограниченной среде определяется характеристиками упругости и плотностью среды. В ограниченных средах на скорость распространения волн влияет наличие и характер границ, что приводит к частотной зависимости скорости (дисперсия скорости звука). Уменьшение амплитуды и интенсивности УЗ-вой волны по мере ее распространения в заданном направлении, то есть затухание звука, вызывается, как и для волн любой частоты, расхождением фронта волны с удалением от источника, рассеянием и поглощением звука. На всех частотах как слышимого, так и неслышимых диапазонов имеет место так называемое «классическое» поглощение, вызванное сдвиговой вязкостью (внутренним трением) среды. Кроме того, существует дополнительное (релаксационное) поглощение, часто существенно превосходящее «классическое» поглощение. При значительной интенсивности звуковых волн появляются нелинейные эффекты: . нарушается принцип суперпозиции и возникает взаимодействие волн, приводящее к появлению тонов; . изменяется форма волны, ее спектр обогащается высшими гармониками и соответственно растет поглощение; .
при достижении некоторого порогового значения интенсивности УЗ в жидкости возникает кавитация (см. ниже). Критерием применимости законов линейной акустики и возможности пренебрежения нелинейными эффектами является: М (( 1, где М = v/c, v – колебательная скорость частиц в волне, с – скорость распространения волны. Параметр М называется «число Маха». пецифические особенности ультразвука Хотя физическая природа УЗ и определяющие его распространение основные законы те же, что и для звуковых волн любого диапазона частот, он обладает рядом специфических особенностей. Эти особенности обусловлены относительно высокими частотами УЗ. Малость длины волны определяет лучевой характер распространения УЗ-вых волн. Вблизи излучателя волны распространяются в виде пучков, поперечный размер которых сохраняется близким к размеру излучателя. Попадая на крупные препятствия такой пучок (УЗ луч) испытывает отражение и преломление. При попадании луча на малые препятствия возникает рассеянная волна, что позволяет обнаруживать в среде малые неоднородности (порядка десятых и сотых долей мм.). Отражение и рассеяние УЗ на неоднородностях среды позволяют формировать в оптически непрозрачных средах звуковые изображения предметов, используя звуковые фокусирующие системы, подобно тому, как это делается с помощью световых лучей. Фокусировка УЗ позволяет не только получать звуковые изображения (системы звуковидения и акустической голографии), но и концентрировать звуковую энергию. С помощью УЗ-вых фокусирующих систем можно формировать заданные характеристики направленности излучателей и управлять ими. Периодическое изменение показателя преломления световых волн, связанное с изменением плотности в УЗ-волне, вызывает дифракцию света на ультразвуке, наблюдаемую на частотах УЗ мегагерцевого-гигагерцевого диапазона. УЗ волну при этом можно рассматривать как дифракционную решетку. Важнейшим нелинейным эффектом в УЗ-вом поле является кавитация – возникновение в жидкости массы пульсирующих пузырьков, заполненных паром, газом или их смесью. Сложное движение пузырьков, их схлопывание, слияние друг с другом и т.д. порождают в жидкости импульсы сжатия (микроударные волны) и микропотоки, вызывают локальное нагревание среды, ионизацию. Эти эффекты оказывают влияние на вещество: происходит разрушение находящихся в жидкости твердых тел (кавитационная эрозия), возникает перемешивание жидкости, инициируются или ускоряются различные физические и химические процессы. Изменяя условия протекания кавитации, можно усиливать или ослаблять различные кавитационные эффекты, например с ростом частоты УЗ увеличивается роль микропотоков и уменьшается кавитационная эрозия, с увеличением давления в жидкости возрастает роль микроударных воздействий. Увеличение частоты приводит к повышению порогового значения интенсивности, соответствующей началу кавитации, которое зависит от рода жидкости, ее газосодержания, температуры и т.д. Для воды при атмосферном давлении оно обычно составляет 0,3(1,0 Вт/см2. Кавитация – сложный комплекс явлений. УЗ- вые волны, распространяющиеся в жидкости, образуют чередующиеся области высоких и низких давлений, создающих зоны высоких сжатий и зоны разрежений.
Насильственные действия сексуального характера...1. Мужеложство, лесбиянство или иные действия сексуального характера с применением насилия или с угрозой его применения к потерпевшему (потерпевшей) или к другим лицам либо с использованием беспомощного состояния потерпевшего (потерпевшей) - наказываются лишением свободы на срок от трех до шести лет....2. Те же деяния:...а) совершенные неоднократно или лицом, ранее совершившим изнасилование;...б) совершенные группой лиц, группой лиц по предварительному сговору или организованной группой;...в) соединенные с угрозой убийством или причинением тяжкого вреда здоровью, а также совершенные с особой жестокостью по отношению к потерпевшему (потерпевшей) или к другим лицам;...г) повлекшие заражение потерпевшего (потерпевшей) венерическим заболеванием;...д) совершенные в отношении заведомо несовершеннолетнего (несовершеннолетней), наказываются лишением свободы на срок от четырех до десяти лет....3. Деяния, предусмотренные частями первой или второй настоящей статьи, если они:...а) повлекли по неосторожности смерть потерпевшего (потерпевшей);...б) повлекли по неосторожности причинение тяжкого вреда здоровью потерпевшего (потерпевшей), заражение его (ее) ВИЧ-инфекцией или иные тяжкие последствия;...в) совершены в отношении лица, заведомо не достигшего четырнадцатилетнего возраста, - наказываются лишением свободы на срок от восьми до пятнадцати лет....Статья 133
1. Применение ультразвука в медицине
2. Аппарат для ультразвуковой терапии: обобщенная структура, применение ультразвука в хирургии
3. Великобритания (расширенный вариант реферата 9490)
5. Реферат перевода с английского языка из книги “A History of England” by Keith Feiling
9. "Русский Тарзан" (реферат о российском пловце Александре Попове)
10. Реферат по статье П. Вайнгартнера «Сходство и различие между научной и религиозной верой»
11. Генезис капитализма в Мексике. Реферат по истории экономики
12. Реферат по книге Н. Цеда Дух самурая - дух Японии
13. Реферат по теме “Человек на войне”
14. Реферат по биографии Виктора Гюго
15. Реферат - Социальная медицина (ЗДРАВООХРАНЕНИЕ КАК СОЦИАЛЬНАЯ СИСТЕМА ЧЕЛОВЕЧЕСКОГО ОБЩЕСТВА)
16. Реферат - Физиология (строение и функции гемоглобина)
17. США и Канада в АТР: набор рефератов
18. Как написать хороший реферат?
19. Сборник рефератов о конфликтах
20. Реферат кондитерское изделие
21. Изучение двойного лучепреломления наведённое ультразвуком
26. ДЫХАНИЕ - реферат за 9-й класс
28. Ультразвук и измерения дальности
30. Ультразвук. Энергия упругих колебаний
32. Влияние ультразвука на ЭПР и фотолюминесценцию кристаллов ZnS
33. Исследование влияния ультразвука на коррозионно-механическое изнашивание
34. Практическое применение космонавтики
36. Философские основы кибернетики и методология ее применения в военном деле
37. Применение ЭВМ для повышения эффективности работы штаба ГО РАТАП
41. Применение права
42. Применение ЭВМ в жизнедеятельности человека
43. Применение ПЭВМ в подготовка печатных изданий
45. Применение методов линейного программирования в военном деле. Симплекс-метод
46. Криптология: подстановочно-перестановочный шифр и его применение
47. Применение компьютера в туристической деятельности
49. Применение тройных и кратных интегралов
50. Теория графов и её применение
51. Шифросистемы с открытым ключом. Их возможности и применение.
53. Применение электроники и биомеханики при протезировании
57. Обратная сила закона. Теория и практика применения на примере преступлений против собственности
59. Дидактические игры и их применение на уроках английского языка
61. Технические средства статической проекции и методика их применения в начальной школе
62. Арсенид индия. Свойства, применение. Особенности получения эпитаксиальных пленок
63. Применение УВМ при автоматизации сортовых прокатов
64. Кулисный механизм. Практическое применение
65. Устройства дорожной одежды с применением золоминеральной смеси
66. Моделирование процессов функционирования технологических жидкостей в системе их применения
67. Гальванотехника и ее применение в микроэлектронике
68. Проект восстановления коленчатого вала ЗИЛ 130 с применением ультразвукового упрочнения
69. Применение гетеропереходов в оптоэлектронике
73. Агрохимия и система применения удобрений
78. Назначение и область применения лазеров
79. Двигатели Стирлинга. Области применения
80. Спектры. Спектральный анализ и его применение
81. Голография и ее применение
83. Продукты пчеловодства и их применение в косметике
85. Получение и применение кальция и его соединений
89. Применение жиров
91. Применение информационных технологий в процессе обучения химии
93. Амилолитические ферменты и их применение в спиртовой промышленности.
95. Мировой опыт использования банковских пластиковых карточек и его применение в России
96. Применение компьютерных технологий в бухгалтерском учете
98. Экономическая целесообразность применения фотоэпиляции в салонах красоты различного класса
99. Назначение, область применения и содержание стандарта ГОСТ Р ИСО 9004-2001