超聲波的簡介科學家們將每秒鐘振動的次數(shù)稱為聲音的頻率,它的單位是赫茲。我們?nèi)祟惗淠苈牭降穆暡l率為20~20000Hz。當聲波的振動頻率大于20KHz或小于20Hz時,我們便聽不見了。因此,我們把頻率高于20000赫茲的聲波稱為“超聲波”。通常用于醫(yī)學診斷的超聲波頻率為1~5兆赫茲。
超聲波在清洗方面應用:清洗的超聲波應用原理是由超聲波發(fā)生器發(fā)出的高頻振蕩信號,通過換能器轉(zhuǎn)換成高頻機械振蕩而傳播到介質(zhì),清洗溶劑中超聲波在清洗液中疏密相間的向前輻射,使液體流動而產(chǎn)生數(shù)以萬計的微小氣泡,存在于液體中的微小氣泡(空化核)在聲場的作用下振動,當聲壓達到一定值時,氣泡迅速增長,然后突然閉合,在氣泡閉合時產(chǎn)生沖擊波,在其周圍產(chǎn)生上千個大氣壓力,破壞不溶性污物而使它們分散于清洗液中,當團體粒子被油污裹著而粘附在清洗件表面時,油被乳化,固體粒子即脫離,從而達到清洗件表面凈化的目的。
超聲波在醫(yī)學方面應用:醫(yī)學超聲波檢查的工作原理與聲納有一定的相似性,即將超聲波發(fā)射到人體內(nèi),當它在體內(nèi)遇到界面時會發(fā)生反射及折射,并且在人體組織中可能被吸收而衰減。因為人體各種組織的形態(tài)與結構是不相同的,因此其反射與折射以及吸收超聲波的程度也就不同,醫(yī)生們正是通過儀器所反映出的波型、曲線,或影象的特征來辨別它們。此外再結合解剖學知識、正常與病理的改變,便可診斷所檢查的器官是否有病。
超聲波在檢驗方面應用:超聲成像技術已在醫(yī)療檢查方面獲得普遍應用,在微電子器件制造業(yè)中用來對大規(guī)模集成電路進行檢查,在材料科學中用來顯示合金中不同組分的區(qū)域和晶粒間界等。聲全息術是利用超聲波的干涉原理記錄和重現(xiàn)不透明物的立體圖像的聲成像技術,其原理與光波的全息術基本相同,只是記錄手段不同而已。
超聲波在金屬焊接方面應用:一般認為在超聲波焊接過程中的初始階段,切向振動出去金屬表面的氧化物,并是粗糙表面的突出部分產(chǎn)生反復的微焊和破壞的過程而使接觸面積增大,同時使焊區(qū)溫度升高,在焊件交界面產(chǎn)生塑性變形。這樣在接觸壓力的作用下,相互接近到原子引力能夠發(fā)生作用的距離時,即形成焊點。
超聲波在塑料焊接方面應用:當超聲波作用于熱塑性的塑料接觸面時,會產(chǎn)生每秒幾萬次的高頻振動,這種達到一定振幅的高頻振動,通過上焊件把超聲能量傳送到焊區(qū),由于焊區(qū)即兩個焊接的交界面處聲阻大,因此會產(chǎn)生局部高溫。又由于塑料導熱性差,一時還不能及時散發(fā),聚集在焊區(qū),致使兩個塑料的接觸面迅速熔化,加上一定壓力后,使其融合成一體。當超聲波停止作用后,讓壓力持續(xù)幾秒鐘,使其凝固成型,這樣就形成一個堅固的分子鏈,達到焊接的目的,焊接強度能接近于原材料強度。