大功率超声波“国家863项目”相关领域应用
863计划新材料技术领域全固态激光器及其应用技术
计划新材料技术领域全固态激光器及其应用技术重点项目年度课题申请指南一、指南说明全固态激光器（）具有体积小、重量轻、效率高、性能稳定、可靠性好、寿命长、光束质量高等优点，市场需求十分巨大。
全固态激光技术是目前我国在国际上为数不多的从材料源头直到激光系统集成拥有整体优势的高技术领域之一，具备了在部分领域加速发展的良好基础。
依据«国家中长期科学和技术发展规划纲要»和计划新材料领域“十一五”科技发展规划，“十一五”期间本重点项目将以全固态激光器件与材料研究为先导，面向激光先进制造技术、激光显示技术和激光医疗的需求，开拓全固态激光器及其应用技术的产业应用，促进材料与器件研究优势延伸到激光器应用优势和产业优势，在我国造就一个高水平的全固态激光器产业及其应用产业链。
根据以上总体考虑，本重点项目设置了“级全固态激光器及其工业化应用研究”、“新型激光材料与器件技术”、“激光全色显示技术”、“激光医疗技术与设备”、“激光微加工设备及其在电子工业中的应用”以及“技术标准、专利与战略研究”六个研究方向。
其中年度已经启动了“级全固态激光器及其工业化应用研究”、“新型激光材料与器件技术”和“激光全色显示技术”个方向。
年度启动了“激光全色显示技术”、“激光微加工设备及其在电子工业中的应用”和“技术标准、专利与战略研究”个方向。
本次公开发布“级全固态激光器及其工业化应用研究”技术方向“高功率全固态激光器焊接装备”和“激光医疗技术与设备”技术方向“全固态激光治疗血管瘤设备”与“全固态多波长激光眼底病治疗设备”等个课题申请指南，国拨经费控制数万元。
二、指南内容课题、高功率全固态激光器焊接装备研究目标：采用国产高功率全固态激光器，研制出满足汽车或船舶工业应用的高功率全固态激光器焊接装备，该装备性能稳定、可靠，能在工程环境下长期稳定运行，能焊接的普通低碳钢板、双面镀锌板和不锈钢板等板材。
研究内容：高功率全固态激光器光纤耦合技术；高功率全固态激光器一体化控制技术；高功率全固态激光装备焊接技术；实现高功率全固态激光加工装备的关键器件国产化，突破高功率全固态激光焊接装备的关键技术，研制出基于高功率全固态激光器的汽车制造或船舶制造用工业化激光焊接装备。
超声波在军事医疗及工业中有较大的用途
超声波在军事医疗及工业中有较大的用途。
它应用按功率的大小可分为：功率超声和检测超声。
功率超声的应用包括焊接、钻孔、粉碎、清洗、乳化等，它们多属于只发射不接受的超声设备。
目前人们对超声加工的确切机理仍未透彻认识。
检测超声在军事中的应用有雷达定位等。
医用超音波可以看穿肌肉及软组织，使得这项技术常用来扫描之用。
产科超音波也常用在怀孕时期的检查。
医生可以利用超声波成像法透视身体，但由於超声波不能穿透骨头，所以虽然超声波对人体伤害比较低，但仍不能完全取代X光。
典型超音波大约2MHz到10MHz的频率，较高频率通常用在泌尿道碎石振波。
检测超声波设备有发射又有接受。
超声波亦可用於清洁用途,是目前清洗效果最佳的方式，一般认为是这利用了超声在液体中的“空化作用”。
在深井可以用数百元购买超声波清洗机。
超声波清洗机的清洁原理，在於利用超声波振动清水，使微细的气泡在水里产生，从而在气泡浮上水面时，把物件表面的油脂或污垢带走。
清洗机所产生的超声波的频率约为20-40千赫，可应用在珠宝、镜片或其他光学仪器、牙医用具、外科手术用具及工业零件的清洁。
除可以发出较低频率的纯机械的超声哨子以外，一般超声设备有超声电源，换能器，变幅杆，工具头等构成。
换能器有压电陶瓷换能器和磁致换能器两种。
换能器和变幅杆的理论也可认为是一种专门的学科。
超声波清洗技术在汽车发动机气缸体及零部件清洗中的超声波应用，与传统清洗方式相比，超声波清洗有如下优点：1．清洗更彻底超声波清洗技术的超声波原理表明该种方式非常适合清洗发动机气缸体、气缸盖类形状复杂的构件。
这类零部件若用人工清洗，有很多部位是难以或无法清洗到的，使用工具也无法取得良好的清洗效果。
清洗剂只能溶解部分污垢，对于顽固污垢及零件内部的污垢也是力不从心。
超声波技术清洗是一种奇妙的物理清洗方法，犹如无数小刷子同时清洗物体的内外表面，因此可以使传统方法无法完成的内表面及内孔的清洗一次完成。
2．操作安全、节约能源小型零部件的清洗目前多使用汽油或柴油刷洗，因此操作安全系数很低，易造成事故。
大功率超声波应用技术简介
智能卡焊接整体设备
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超声波切割刀
专用于切割各种 较难切割的材料（如 橡胶、塑料、合成面 料等），也可用于食 品切割。 特点：不粘料， 切割封边一次成型， 切割速度大大提高。 刀刃型和砧板型
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超声波金属焊接
超声波金属焊接 是一种较为特殊的金 属焊接方式，通过超 声波做功，使金属发 热，从而起到焊接效 果 主要用于金属束 线、太阳能吸热板焊 接、金属板材焊接等
谢谢
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超声波液体雾化
超声波液体雾化 是通过超声波工具头 的振动打散液体，其 雾化效率高，能耗极 低。 主要应用于喷涂 、清创，工业加湿、 制粉等。
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超声波时效处理冲击枪
专用于处理各种 金属因焊接、形变产 生的应力集中的情况
主要用于钢构、 大型制造业等
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超声波缝纫机芯
专用于各种有机 面料（无纺布等）的 缝合或切割
声音听见与听不见
超声波（高于20000Hz）和正常声波（20Hz - 20000Hz） 遇到障碍物后会向原传播方向的反方向传播，而部分次声波（低 于20Hz）可以穿透障碍物，俄罗斯在北冰洋进行的核试验产生 的次声波曾经环绕地球6圈。超低频率次声波比其他声波（10Hz 以上的声波）更具对人的破坏力，一部分可引起人体血管破裂导 致死亡，但是这类声波的产生条件极为苛刻，能让人遇上的几率 很低。人的发声频率在100Hz（男低音）到10000Hz（女高音） 范围内。 蝙蝠就能够听见频率高达120000Hz的超声波，它发出的声 波频率也可达到120000Hz。狗能够听见高达50000Hz的超声波 ，猫能够听见高达60000Hz以上的超声波，但是狗和猫发出的声 音，都在几十到几千赫兹的范围内。 蝴蝶翅膀扇动频率很小，每秒大约5次。所以我们一般听不 到蝴蝶翅膀扇动的声音。
超声波技术在材料科学中的应用研究
超声波技术在材料科学中的应用研究随着科学技术的不断发展，超声波技术在材料科学领域得到了广泛的应用。
超声波是指频率超过20kHz的声波，它具有高能量、高频率、高速度等特点。
在材料科学中，超声波技术可以用于材料的制备、表征和加工等方面。
本文将从材料制备、材料表征和材料加工三个方面，介绍超声波技术在材料科学中的应用研究。
一、超声波在材料制备中的应用材料制备是材料科学研究的重要方向之一。
超声波技术可以通过促进化学反应、增强机械运动和形成小气泡等作用，改善材料的性能和品质，实现高效、节能、环保的材料制备方式。
在纳米材料制备方面，超声波技术可以通过高强度声波场的各种效应，促使物质分散、聚集和形成聚集体，实现高效的纳米材料制备。
例如，超声波与聚合物交联反应相结合，可以制备出具有高稳定性和高分散度的纳米复合材料。
同时，超声波还可以促进纳米粒子的分散和表面修饰，从而改善材料的表面性能和生物相容性。
在合金材料制备方面，超声波技术作为一种热机械加工工艺，可以通过高强度声波场的作用，实现高速冷却和表面改性。
例如，超声波振动可以使熔体中的晶粒尺寸减小和均匀分布，从而有效提高材料的强度和塑性。
同时，超声波还可以促进材料的晶界清晰化和密度增加，改善材料的耐腐蚀性和热稳定性。
总的来说，超声波技术在材料制备中的应用，不仅可以提高材料的质量和性能，而且可以减少成本和能耗，具有广泛的应用前景。
二、超声波在材料表征中的应用材料表征是材料科学研究的重要手段之一。
超声波技术可以通过测量材料的声学性质，获得材料的物理参数和结构信息，为材料的性能评估和分析提供可靠的依据。
在材料弹性学方面，超声波技术可以通过测量材料的纵波和横波速度，获得材料的泊松比、刚度系数和弹性模量等物理参数。
例如，声速法、超声共振法和声光法等超声波技术，可以快速、非破坏性地测量材料的弹性性能，提高材料的检测效率和精度。
在材料质量检测方面，超声波技术可以通过测量材料的声反射、衍射和散射等声传播现象，评估材料的缺陷和内部结构。
超声波在工厂自动化中有什么创新应用
超声波在工厂自动化中有什么创新应用在当今高度工业化的时代，工厂自动化已经成为提高生产效率、保证产品质量和降低成本的关键手段。
而超声波技术作为一种非接触式的检测和控制手段，在工厂自动化领域中正发挥着越来越重要的作用，并带来了一系列创新应用。
超声波是一种频率高于 20kHz 的声波，其具有方向性好、穿透能力强、能量集中等特点。
在工厂自动化中，超声波技术的应用主要基于其传播特性和反射特性。
通过发射超声波并接收反射回来的信号，我们可以获取物体的位置、形状、距离、速度等信息，从而实现对生产过程的精确控制和检测。
在工业生产中，物料的输送和搬运是一个重要环节。
传统的输送方式往往存在着精度不高、容易损坏物料等问题。
而超声波技术的应用为解决这些问题提供了新的思路。
例如，利用超声波传感器可以实现对物料位置和速度的精确检测，从而实现对输送带速度的精确控制，避免物料堆积或空缺。
此外，超声波还可以用于物料的分拣和定位。
通过发射特定频率的超声波，并根据反射信号的差异，可以准确识别不同材质、形状和大小的物料，从而实现自动化分拣和定位，大大提高了生产效率和准确性。
在工业制造过程中，零部件的加工精度直接影响着产品的质量和性能。
超声波技术在加工过程中的检测和控制方面发挥着重要作用。
例如，在金属切削加工中，超声波可以用于检测刀具的磨损情况。
通过监测超声波在刀具中的传播特性变化，可以及时发现刀具的磨损和破损，从而进行及时更换，避免因刀具问题导致的加工精度下降和废品率增加。
此外，超声波还可以用于监测加工过程中的振动和噪声。
通过分析超声波信号的特征，可以了解加工过程中的稳定性和异常情况，为优化加工工艺提供依据。
在产品质量检测方面，超声波技术也具有独特的优势。
传统的检测方法如外观检查、尺寸测量等往往存在着效率低下、准确性不高的问题。
而超声波检测则可以实现对产品内部缺陷的无损检测。
例如，在汽车零部件制造中，通过超声波检测可以发现零件内部的裂纹、气孔、夹杂物等缺陷，确保产品质量。
超声波在化工领域的应用
.超声波在化工领域的应用超声学的主要应用技术体现在两个方面：检测超声和功率超声。
检测超声又称为弱超声的“被动应用”，检测超声是利用毫瓦量级的小功率超声的传播特性对媒质的各种非声学量及其变化实施检测或控制。
例如医学中的A 超、B超、c超等显像诊断仪器；工业中的金属探伤、测厚、测距等检测仪器。
功率超声又称为“大功率超声的主动应用”，是利用较大功率的超声对物质作用，以改变或加速改变物质的一些物理、化学和生物特性或状态的技术。
功率超声在化工中的应用，近年来有了新的发展，展示出广阔的前景。
本文意在对功率超声在化工领域的应用予以综述，以期引起化工领域对功率超声应用的关注。
一．功率超声机理概述一定强度的超声波在媒质中传播时，会产生力学、热学、光学、电学和化学等一系列效应，这些效应归纳起来，有三种最基本的作用。
1.机械作用。
超声波是机械能量的传播形式，与被动过程有关，能产生线性交变的振动作用。
这种机械能量主要体现在媒质的质点间的振动、加速度冲击、声压剪切等效应力作用。
若28khz，1W／cm2的声强在水中传播，其产生的声压值为242kpa，这就是说，在242kpa的压力下产生2．8万次振动，具最大质点加速度大约为重力加速度的2000倍。
2．空化作用。
当一定强度的超声波在液体媒质中传播时，使液体中的微气泡的振荡生成、增大、收缩、崩溃导致气泡附近的液体产生强烈的激波，形成局部点的极端高温高压，空化泡崩溃的瞬间其周围极小空间内产生5000k以上的高温和大约50mpa的高压，其温度变化速率达109k／s，并伴生出强烈冲击波和时速达400km的微射流，这种极端高压、高温、高射流又是以每秒数万次连续作用产生的，超声空化引起了湍动效应、微扰效应、界面效应，聚能效应。
其中湍动效应使边界层减薄，增大传质速率；微扰效应强化了微孔扩散；界面效应增大传质表面积；聚能效应扩大了分离物质分子从而从整体上强化了化工分离强化过程的传质速率和效果。
大功率超声波“国家863项目”相关领域应用 共51页
增油增注技术现场应用油田
油田名称
大庆油田
吉林油田 冀东油田 长庆油田 延长油田 新疆克拉玛依油
田
2019年作井数量
油井 28 9
超声波增油增注技术已进入成熟期，设备稳定性 强，2019年已将超声波技术逐步向环保行业领域 推进（污水、污泥处理）
2019-2019
第一阶段： 项目论证及基础理论研究阶段 （历经10年） 超声波技术涉及14个学科，兰德 作为项目平台，开始项目论证、 室内机理实验及装备相关部件的 研发。
2019-2019
第三阶段： 提高装备各系统的联动性及稳定性 （历经2年） 2019年成立黑龙江兰德，制定装备 的生产工艺及检验标准，提高装备 的可靠性。2019年通过首台套新产 品鉴定。
超大功率超声波应用领域
1、能源领域的应用
2、环保领域的应用 3、医疗领域的应用
超大功率超声波油水井增油增注 稠油降粘
油井地下储层能量亏空现场探测 成品油脱水提标
哈尔滨工业大学超声波技术研究中心
大功率超声波国家“863计划”项目相关领域应用
工业超大功率超声波的起源
早在20世纪50年代，前苏联 在石油开采过程中发现铁路两 侧的油田稳定增产，经研究后 发现是由于振动促进了石油的 流动达到了增油的效果。
俄罗斯
80年代我国超声波试验在地 面上取得了一些效果，并在油 田进行推广。但是由于关键技 术和材料未有突破，因此在实 践过程中未取得预期效果。
增油增注技术现场应用效果
油、水井作用效果
油 井： 在原单井产量上增产50～200%之间，有效期超过90天， 作业成功率可达85%以上。
水 井： 在作业前后的相同注水压力下，增注率50%至标准日配 注，或视吸水指数提高0.5m³/（d·MPa），或作业后可 降低注水压力2MPa以上,有效期保持150天以上，作业成 功率可达95%以上。
超声波的广泛应用
由于超声波清洗速度快、质量好，又能大大降低环境污染，因此，超声波清洗技术正在越来越多的工业部门中得到应用。
超声波在电子行业的应用电子行业是超声波清洗应用最早，最为普及的行业。
电子零件的清洗：电子零件，如半导体管的壳座、IC的壳座、晶体的壳座、继电器的壳座、电子管座等。
电子元器件的基体清洗：电子元器件的基体是由半导体材料制成并封装在金属或塑料壳座中形成的，在封装前，不但对壳座必须清洗，而且也必须对基体进行清洗，如IC芯片、电阻、晶体、半导体、原膜电路等。
PCB板的清洗：我国电子行业中，绝大多数企业都在使用PCB，PCB组件焊接采用的助焊剂分为水溶型、松香型和免清洗型三类，使用较多的为前两种，多采用超声波清洗（也有不少是采用酒精刷洗），免清洗型原则上应该不清洗，但是，目前世界各国的大多数厂家即使采用免清洗型焊剂焊接组件，仍需要清洗。
特别是高密度PCB以及高密度IC出脚不清洗或不采用超声波清洗，必将导致高密度线路之间和IC出脚之间吸附尘埃，一旦环境湿度大，极易发生高密度线间和脚间短路而出现故障，而一旦环境干燥，短路故障又自行消失，这类故障又不易查找。
所以世界各国的电子整机厂均坚持对PCB板作超声波清洗。
在我国，军工电子整机厂已开始推广，并收到了因此举既提高了产品可靠性，又降低了售后服务成本的双重效益。
接插件、连接件、转接器等器件的生产中，电镀和组装前也必须清洗，否则吸附在这些组装零件上的灰尘、油污必将影响其导电和绝缘性能，特别是一些复杂的多芯连接器尤其如此。
电子材料加工成型后的清洗：如晶片、硅片、压电陶瓷片等电子材料是供给元器件厂家的产品，其产品出厂前必须清洗，特别是作出口业务的厂家，其产品清洗成为一大难题，超声波清洗是最有效的途径。
超声波清洗在机电行业中的应用机电行业中，从机械零件到机械部件，从电器零件到电器部件都有清洗的要求，如齿轮、曲轴乃至齿轮箱，又如电器零件上机械和电器的组合件，还有一些精密机械零件和电器零件，这些都离不开清洗，大多数企业采用的是传统的清洗方法，诸如浸润清洗、喷淋清洗。
超声波的应用及原理
超声波的应用及原理1. 超声波的概述超声波是一种频率高于人类听觉范围的声波，其频率一般在20千赫兹（kHz）以上。
由于超声波在传播过程中具有较强的穿透力和定向性，因此在各个领域都有广泛的应用。
2. 超声波的原理超声波是由物体振动产生的机械波，其传播速度和介质的弹性、密度有关。
在传播过程中，声波会被物体表面的反射、衍射和折射等现象影响。
3. 超声波的应用3.1 医学领域超声波在医学诊断中有着非常重要的应用。
通过超声波成像技术可以对人体内部的器官、组织以及胎儿进行无损检测，具有安全、无辐射的特点。
医学领域中常用的超声波技术包括超声心动图、超声造影、超声多普勒等。
3.2 工业检测超声波在工业领域广泛用于材料的缺陷检测和质量控制。
利用超声波的穿透能力和反射特点，可以检测金属、塑料等材料中的裂缝、气泡等缺陷，并对产品进行质量评估。
3.3 测量和测速超声波测量技术可以用于距离测量、液体水位测量、颗粒物料测量等。
超声波测速技术利用多普勒效应，可以测量流体中的速度。
这些技术在气象、环境监测、水利工程等领域具有重要应用。
3.4 清洗和清理超声波振动在液体中产生的微小气泡可以对物体表面进行智能清洗和清理。
超声波清洗技术被广泛应用于眼镜、手表、电子元件等微小物体的清洗。
3.5 治疗和手术超声波在治疗和手术中也有着重要作用。
例如，超声波切割术可以用于解决组织粘连、肿瘤切除等问题。
超声波还可以用于溶解结石、凝固组织等治疗方式。
4. 超声波的优势与局限性4.1 优势•非侵入性：超声波检测不需要穿刺或手术操作，对被检测物体无损伤。
•安全性：超声波较低的能量不会产生辐射危害，适用于医学检测等领域。
•定向性：超声波可以通过控制波束的形状和方向实现精确的检测和定位。
4.2 局限性•穿透能力有限：超声波在传播过程中容易被吸收或散射，因此在有限的深度内适用。
•分辨率限制：超声波成像的分辨率受到波长的限制，影响了对细小结构的清晰度。
•成本较高：超声波设备的制造和维护成本较高，可能对应用造成限制。
超声波的应用有哪些郑琼兰
超声波的应用有哪些郑琼兰发布时间：2023-07-15T13:24:58.959Z 来源：《医师在线》2023年8期作者：郑琼兰[导读]营山县中医医院四川南充 637700超声波是医学上经常用的一种辅助检查方法，它利用超声波的物理特性，在物理学中通过电信号将声音转换为电信号，再通过电子设备将电信号转换为声音的一种方法，如传播速度、反射和衰减等，来探测人体内部的结构和功能。
超声波检查具有无创、快捷、廉价和可重复性等优点，因此在医学上得到了广泛的应用。
在医学上，超声波的应用非常广泛，下面我们来了解一下超声波在医学上的应用。
一、诊断疾病1、超声波可以用来诊断很多疾病，如肝脏疾病、胆道疾病、泌尿系统疾病、妇科疾病等。
超声波可以检查肝脏、胆囊、胰腺、脾脏、肾脏等器官的形态、大小、位置和是否存在异常，超声波可以检测胆囊结石、肝血管瘤、肾结石和胰腺炎等疾病，通过超声波检查，可以清晰地显示出人体的内部结构和病变情况，有助于医生做出正确的诊断。
通过在身体表面放置超声波换能器，可以将声波注入人体内部，并收集从体内反射回来的声波，从而生成人体内部的图像。
2、诊断妇产科疾病：超声波在妇产科应用广泛，可以检查子宫、卵巢、输卵管等器官是否存在异常，例如子宫肌瘤、卵巢囊肿、宫外孕等。
此外，超声波还可以用于产前检查，检测胎儿发育情况、羊水量和胎盘位置等。
3、诊断心血管疾病：超声波可以检查心脏的大小、形态和功能，检测心脏瓣膜病变、心肌病、冠心病等疾病。
此外，超声波还可以用于检查血管，检测动脉粥样硬化、血管狭窄和血栓等。
4、诊断肌肉骨骼系统疾病：超声波可以检查软组织、关节和骨骼是否存在异常，例如肌肉损伤、腱鞘炎、关节炎和骨折等。
二、辅助治疗1、超声波还可以用来辅助治疗一些疾病，如超声聚焦治疗、超声碎石等。
超声聚焦治疗可以利用超声波的物理特性，将能量聚焦在病变组织上，达到治疗的目的。
超声碎石则利用超声波将结石粉碎，使其能够自然排出体外。
863高技术研究发展计划
863-高技术研究发展计划——中国版的“星球大战”计划工程总投资：2000亿元以上工程期限：1986年——2020年1991年，邓小平为“863”计划实施5周年挥毫题词：“发展高科技，实现产业化”。
——863计划即中国国家高技术研究发展计划。
1980年代以来，科学技术迅速发展，对人类产生了巨大的影响，引起了经济、社会、文化、政治、军事等各方面深刻的变革。
1983年3月美国提出“星球大战”计划，欧洲的尤里卡计划、日本的“今后10年科学技术振兴政策”等着眼于21世纪的战略计划也先后应运而生。
什么是“863”计划？1986年3月，王大珩、王淦昌、杨嘉墀、陈芳允四位老科学家联合向**写了一封信，题为《关于跟踪世界战略性高科技发展的建议》，信中恳切地指出，面对着世界新技术革命的挑战，中国应该不甘落后，要从现在就抓起，用力所能及的资金和人力跟踪新技术的发展进程，而不能等到十年、十五年经济实力相当好时再说，否则就会贻误时机，以后永远翻不了身。
这封信得到了邓小平同志的高度重视，小平同志亲自批示：“这个建议十分重要”，“找些专家和有关负责同志讨论，提出意见，以凭决策，此事宜速作决断，不可拖延。
”在随后的半年中，经过广泛、全面和极为严格的科学和技术论证后，**、国务院批准了《高技术研究发展计划（863计划）纲要》。
从此，中国的高技术研究发展进入了一个新阶段。
15年来，在党中央和国务院的领导下，在有关部门的大力支持下，经过广大科技人员的奋力攻关，863计划取得了重大进展，为我国高技术发展、经济建设和国家安全做出了重要贡献。
由于计划的提出与邓小平同志的批示都是在1986年3月进行的，因此此计划被称为“863计划”。
863计划是在世界高技术蓬勃发展、国际竞争日趋激烈的关键时期，我国政府组织实施的一项对国家的长远发展具有重要战略意义的国家高技术研究发展计划，根据**《高技术研究发展计划（863计划）纲要》精神，863计划从世界高技术发展的趋势和中国的需要与实际可能出发，坚持“有限目标，突出中点”的方针，选择了生物技术、航天技术、信息技术、激光技术、自动化技术、能源技术和新材料7个高技术领域作为我国高技术研究发展的重点（1996年增加了海洋技术领域）。
超声波技术应用现状
超声波技术应用现状超声波技术应用现状超声波技术是一种通过超声波的传播与反射来获取目标物信息的无损检测技术。
它具有高精度、无辐射、无破坏性等特点，被广泛应用于医学、工业、环境监测、农业等领域。
本文将从这些领域详细介绍超声波技术的应用现状。
一、医学领域1. 超声波检测超声波技术在医学领域具有重要的应用价值。
医学超声波诊断技术利用超声波在不同组织或器官内的传播速度差异，通过对声波信号的接收和处理，可生成清晰的影像，帮助医生判断病变性质。
超声波检测广泛应用于肿瘤诊断、心脏病变检测、孕产妇健康监测等方面。
2. 超声波治疗超声波技术在医学中也被应用于物理治疗。
超声波的机械振动能产生热效应和生物效应，可用于软组织损伤、关节疾病、神经损伤等的治疗。
超声波治疗除了具有无创、无痛、无副作用等优势，还能促进组织的修复和再生。
二、工业领域1. 超声波清洗超声波技术在工业生产中被广泛应用于清洗领域。
通过超声波的高频振动，可产生大量微小的气泡，形成“空化效应”，可以清洗各种材料表面上的污垢。
超声波清洗具有高效、快速、节能等特点，用于清洗零件、玻璃器皿、电子产品等。
2. 超声波焊接超声波技术还可以用于工业中的塑料焊接。
超声波振源通过震动传导至被焊接的塑料部件，产生局部高温和高压力，从而实现塑料的熔接。
超声波焊接具有快速、高效、强度高等特点，用于汽车、电子、玩具等行业。
三、环境监测领域1. 超声波流量计超声波流量计利用超声波在流体中的传播速度差异测量流量，被广泛应用于水泵、供暖、空调等系统中的流量监测。
由于超声波流量计无需接触流体，测量精度高，使用稳定，被应用于工业和市政领域。
2. 超声波水质监测超声波技术也可以用于水质监测。
超声波在水中传播的速度与水质有关，通过测量超声波的传播速度变化，可以判断水中的浑浊度、溶解氧含量、酸碱度等指标，对水体的污染程度进行监测和分析。
四、农业领域1. 超声波波谱分析超声波波谱分析是通过测量和分析农作物或农畜产品释放的超声波信号，判断其品质和活性的一种方法。
检测设备行业超声波技术应用方案
检测设备行业超声波技术应用方案第一章超声波技术概述 (2)1.1 超声波技术简介 (2)1.2 超声波技术的应用领域 (2)第二章超声波检测原理 (3)2.1 超声波检测的基本原理 (3)2.2 超声波检测设备组成 (4)2.3 超声波检测信号处理 (4)第三章超声波检测设备选型 (4)3.1 超声波检测设备的分类 (4)3.2 设备选型的基本原则 (5)3.3 设备选型的具体步骤 (5)第四章超声波检测系统设计 (6)4.1 检测系统设计原则 (6)4.2 检测系统硬件设计 (6)4.2.1 超声波传感器选型 (6)4.2.2 信号发生器设计 (6)4.2.4 控制系统设计 (6)4.3 检测系统软件设计 (6)4.3.1 系统架构设计 (6)4.3.2 数据采集模块设计 (6)4.3.3 数据处理模块设计 (7)4.3.4 应用层设计 (7)4.3.5 系统集成与测试 (7)第五章超声波检测技术在材料检测中的应用 (7)5.1 材料缺陷检测 (7)5.2 材料厚度检测 (7)5.3 材料结构检测 (8)第六章超声波检测技术在机械制造中的应用 (8)6.1 零部件尺寸检测 (8)6.2 零部件缺陷检测 (8)6.3 零部件磨损检测 (9)第七章超声波检测技术在工业自动化中的应用 (9)7.1 自动化设备故障检测 (9)7.2 自动化设备状态监测 (10)7.3 自动化设备优化调整 (10)第八章超声波检测技术在生物医学中的应用 (11)8.1 生物组织检测 (11)8.2 生物流体检测 (12)8.3 生物医学成像 (12)第九章超声波检测技术在环境保护中的应用 (13)9.1 污染物检测 (13)9.2 污水处理监测 (13)9.3 环境监测 (14)第十章超声波检测技术的发展趋势与展望 (14)10.1 技术发展趋势 (14)10.2 市场前景分析 (15)10.3 发展策略与建议 (15)第一章超声波技术概述1.1 超声波技术简介超声波技术是利用超声波在介质中传播的特性，通过超声波发生器产生的高频机械振动波，对介质进行处理、检测、清洗等的一种技术。
超声波在技术上的应用
超声波在技术上的应用
超声波在技术上的应用
今天的物理学家和技术专家已经有方法可以创造振动频率比刚才说过的高得多的“听不见的声音”，超声波的振动频率可以高到每秒钟10亿次。
产生超声波的一种方法是利用石英片的一种性能，石英片是用一定的方法从石英晶体上切下来的，在压缩的情况下，它的表面会起电。
如果反过来，在这种石英片的表面上周期地使它带电，那末这表面就会在电荷的作用下，交替着一伸一缩，也就是起了振动：使我们得到超声波振动。
使石英片带电，得用无线电技术里所用的电子管振荡器，振荡器的频率可以挑选同石英片“固有”振动周期相合的。
超声波虽然不能被我们听见，但是它们却能用别的极明显的方式来显示出它们的作用。
例如，如果把振动着的石英片浸在油缸里，那末，在受到超声波作用的那一部分液体的表面上，就会激起高达10厘米的波峰，同时还有小油滴飞溅到40厘米高。
把一根长1米的玻璃管的一头浸在这油缸里，并且用手抓住玻璃管的另一头，你的手就会感到非常烫，烫得你的皮肤上会留下伤痕。
让这玻璃管的一端跟木料接触，会把木料烧穿一个洞，超声波的能量变成了热能。
现在各国的研究家都在仔细地研究着超声波。
这种振动对于生物能够起强烈的作用：遇到它们，海草的纤维会裂开，动。
超声波在化学工业中的应用
超声波在化学工业中的应用超声波技术在化学工业中的应用已经越来越广泛。
这种技术利用高频振荡的能量来打破物质之间的化学键，从而实现化学反应和物理变化。
本文将从超声波在化学反应、清洗、医疗和环保等领域的应用进行详细阐述。
在化学反应方面，超声波技术主要通过产生空化效应来促进化学反应的进行。
空化效应是指在超声波的作用下，液体内部的气泡迅速膨胀，然后突然崩溃，从而产生高温高压的瞬间。
这种瞬间的高温高压可以打破物质之间的化学键，促使化学反应快速发生。
例如，在催化反应中，超声波可以加快反应速率和提高产物收率。
在分析领域，超声波技术也被广泛应用于样品的前处理过程，如萃取、分离和浓缩等。
在清洗领域，超声波技术利用高频振荡的能量来清除物体表面的污垢和杂质。
这种技术可以高效地清洗油污、除锈等，而且对物体表面不会造成损伤。
近年来，随着技术的发展，超声波清洗机的效率和性能也不断得到提升，被广泛应用于各种工业清洗领域。
在医疗领域，超声波技术被广泛应用于诊断和治疗。
例如，超声波碎石术可以利用高频振荡的能量将肾结石和胆结石击碎，从而治疗结石病。
超声波技术还被用于乳腺检查等医学诊断中。
近年来，随着纳米技术和生物技术的不断发展，超声波技术在药物传递和基因治疗等方面的应用也日益广泛。
在环保领域，超声波技术被用于污水处理等方面。
超声波清洗技术可以高效地清洗各种表面污垢，包括油污、重金属离子等，从而降低对环境的污染。
超声波技术还可以用于降解有机污染物，如农药、染料等，为环保事业提供新的解决方案。
超声波技术在化学工业中有着广泛的应用前景。
随着技术的不断发展，超声波技术的应用领域也将不断扩大。
未来，超声波技术将在化学工业中发挥更加重要的作用，为人类的生产和生活带来更多的便利和效益。
物理化学是一门研究化学反应过程中物质性质、能量转化和传递等方面规律的学科。
随着化学工业的不断发展，物理化学在化工生产、产品开发、过程优化等方面发挥着越来越重要的作用。
重点科研专项项目指引指引名称超声电机在高端装备中的应用
（5）选择航空航天、深空探索领域典型应用对象，面向行业需求，结合应用背景，有针对性地开展实验研究和工程应用验证。
预期成果
（1）完成相关论证报告、关键技术分析报告以及国家该方向发展战略报告；
（2）申报国家重点研发专项“3D打印和激光制造”项目；
（3）在国际学术期刊发表SCI论文15篇；申请国家发明专利5项；
（4）组织高性能材料激光增材制造及3D打印研讨会1次，邀请国内外增材制造领域优势团队及权威教授参会。
重点科研专项项目指南（五）
研究内容
（1）研究适于激光增材制造使用工艺及性能要求的Al、Ti轻合金及其陶瓷增强复合粉体的化学成分及物理性质的设计依据、制备技术和表征方法；
（2）研究轻合金及其复合材料选区激光熔化成形过程中凝固组织形成规律及内部缺陷控制机理，提出激光成形件内部冶金质量调控方法；
（3）研究轻合金及其复合材料构件选区激光熔化增材制造全过程、各类型内应力演化规律及耦合机制，提出激光成形件变形开裂的控制及消除机制；
指南名称
航空航天部件表面的微结构设计与制造
研究意义
高可靠、长寿命是新一代航空航天器的重要发展方向，这对航空航天器的组/部件提出了极高的要求，目前的许多组/部件尚不能满足要求，亟需开展相关研究和技术攻关。例如：我国载人航天生命保障系统中要求齿轮泵连续稳定工作满6000小时，而现有齿轮泵仅能可靠工作3000小时，远远不能满足要求。国外研究表明：表面的微结构化是提高这类零部件使用寿命的重要手段。而我国目前在此类关键零部件表面微结构的设计与制造方面仍以模仿为主，缺乏系统的设计理论与制造方法。本专项项目针对航空航天微结构化功能表面的设计与微细制造技术开展研究，解决微结构化功能表面的设计与制造难题，在航空航天等领域得到重要应用，推动我国航空航天技术持续发展。
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80年代我国超声波试验在地 面上取得了一些效果，并在油 田进行推广。但是由于关键技 术和材料未有突破，因此在实 践过程中未取得预期效果。
70年代，美国人卡尔费特 发明了世界上第一套超声 波采油装置（作用原理美 国专利3578081做了详细 的说明），并应用到实际 采油工作中，获得显著效 果。此时，中国也进行相 关研究和试验。
超大功率超声波应用领域
超大功率超声波油水井增油增注
稠油降粘
1、能源领域的应用
油井地下储层能量亏空现场探测
成品油脱水提标 污水处理
2、环保领域的应用
污泥处理
油泥处理
臭气处理
3、医疗领域的应用
血管斑块的治疗
全国政协副主席、致公党中央主席、科技部部长万钢莅临指导
与中石油、中石化勘探采油部的领导进行技术交流
哈工大超大功率超声波研究发展历程 2007-2011
第二阶段： 首台装备的生产及油田井场试验 （历经4年） 2007年承担“国家863计划”，获得 9项发明专利和5项创新技术，2011年 通过验收。在油田的现场试验证明超 声技术对油井增油有效。
2013-2017
第四阶段： 装备产业化及服务市场的开拓 超声波增油增注技术已进入成熟期，设备稳定性 强，2015年已将超声波技术逐步向环保行业领域 推进（污水、污泥处理）
在中石化总部与 勘探采油部任署 光、唐处长进行 技术交流。
在中石油总部与 勘探采油部张守 良、赵汉军处长 技术研讨。
超大功率超声波在能源领域的应用
超大功率超声波油/水井增油增注技术
国家863计划项目（课题编号：2007AA06Z227)
国家“863计划”课题专利及软件著作权
国家“863计划”课题机理研究
具有作业成本低、无储层伤害、不造成新的环境污染等特点。
由于国家《环保法》对相关领域的标准的提升，因此是符合国
家环保要求，提高产能的有效物理措施。
超大功率超声波在环保领域的应用
超声波污油泥处理技术
超大功率超声波在环保领域的应用 2016辽河油田兴隆台采油厂作业效果图
室内机理试验 (已完成）
2016年1月27日获得 《一种油田专用超声波污油泥脱油装备》 （编号：ZL201520679277.1）
污油泥处理室内机理实验 2016辽河油田兴隆台采油厂作业效果图
经过超声波3次作用后取出原油的重量约为2KG，通过第三次的超声波作用冷却 沉淀后更能看出原油，水和泥的分离。如果将油泥更能充分的进行超声波处理，提 取到的原油将更可观。
冷却后取出上层原油后，进 行第3次超声波作用30min
第3次超声波作用后取 出的原油
冀东油田陆上采油厂、南堡采油厂油井作业效果（十）
吉林油田新木采油厂水井作业效果（十一）
长庆油田第九采油厂采旗64-108油井作业效果（十二）
施工前10天平均值：产液1.16t， 产油0.53t；
措施后生产28天，共增液
143.64t，增油89.32t； 措施后均值：产液 6.29t，产油 3.72t，增油3.19t.
第三次超声波作用取出上层 的原油有机玻璃管中的状况
第三次超声波作用取出上层的原 油和水后有机玻璃管中的状况
2016年污油泥处理装备终试实验过程
新疆塔里木油田堆放十几年的老油污泥，经过超声波处理后，由城市水资源开发利用 （北方）国家工程研究中心检查后，泥的含油率0.5%，远远低于国家标准。
2016年污油泥处理装备终试实验过程
空化效应
高温热解
自由基氧化
超临界水氧化
海绵效应
超声波通过空化效应和 海绵效应对污泥产生局 部发热、界面破坏、扰 动和空化作用，能够使 污泥中的细胞破壁，并 且加速固液分离，改善 污泥的脱水性能。
实验结论
集约式多功能液固处理技术优势
五大技术优势
装备操作简单、安全可靠、成本低、见效快、效率高、绿色
环保，无伤害、无污染。
改善孔隙介 质的力学性， 增加渗透率
裂解及热作用
空化作用
改善液体的 流动性
能量平衡原理
实验结论
通过以上作用，给地层补充能量，提高地层 压力，改善注采关系。提高油井液量，从而提 高原油产量。主要解决： 1、在近井地带改变储层微观结构使储层产 生碎型裂缝、解决了近井地带颗粒堵塞。 2、在井的中部改变储层与流体之间的张力， 解决储层积累性结晶造成的孔道桥式堵塞。 3、远井地带改变原油流动性，主要降低原 油粘性。 在水井方面主要第二条起作用，由于油田 注水不达标，水中含有大量微粒，细菌在储层 流动过程中在储层孔道壁结垢，最后造成孔道 堵塞，至使水井减注。
油、水井作用效果
油 井：
在原单井产量上增产50～200%之间，有效期超过90天，
作业成功率可达85%以上。
水
井：
在作业前后的相同注水压力下，增注率50%至标准日配 注，或视吸水指数提高0.5m³/（d·MPa），或作业后可
降低注水压力2MPa以上,有效期保持150天以上，作业成
功率可达95%以上。
增油增注技术现场应用油田
技术优势
七大技术优势
装备操作简单、安全可靠、成本低、见效快、效率高、绿
色环保，无伤害、无污染。
7 TECHNOLOGY
自主设计的电缆的传输效率为70%以上。 发射机功率为80KW目前国内最大。 通过井下匹配技术可将地面的大功率能量送到井 下的换能器。 可对井下换能器进行“频率跟踪”确保超大功率。
自主设计并生产的预应力换能器可承受大功率 的电能，且发出的声功率达26kw。
自主开发针对超声波作业的选井软件。
装备组成
井深定位装置
该装备采用世界著名德国卡车公司---梅塞德斯生产的奔驰Actros地面车载系统，超声波功率 源，专用铠装电缆，井深定位装置和井下增油装置等五部分组成。
增油增注技术现场应用效果
2014年作井数量 油田名称 油井 大庆油田 吉林油田 冀东油田 长庆油田 延长油田 15 24 5 2 7 3 28 9 水井 11 3 油井 40 29 20 39 81 33 水井 52 16 20 22 21 17 42 87 32 17 24 12 油井 45 26 水井 25 29 2015年作业井数 2016年作业井数
发展历程
1998-2007
第一阶段： 项目论证及基础理论研究阶段 （历经10年） 超声波技术涉及14个学科，兰德 作为项目平台，开始项目论证、 室内机理实验及装备相关部件的 研发。
2011-2013
第三阶段： 提高装备各系统的联动性及稳定性 （历经2年） 2012年成立黑龙江兰德，制定装备 的生产工艺及检验标准，提高装备 的可靠性。2013年通过首台套新产 品鉴定。
污油泥处理室内机理实验 2016辽河油田兴隆台采油厂作业效果图
本实验采用超声波设备对油田上的油泥进行处理，进行原油的采集和油泥中其它物质的沉 淀。 实验前准备：油泥5KG，超声波功率1400W。
将水和油泥按体积比2:1 装在有机玻璃管中
加入超声波换能器进 行作用
第一次超声波工作30min
冷却后取出上层原油后，第 二次进行超声波工作30min
该技术解决近井地带的哪些污染问题
油、水井近井带在开发生产过程中受到各种污染： 油、水井受到外来固相侵入、水敏性损害、酸敏损害、碱敏损害、微粒运移 、结垢、细菌、三元复合聚合物堵塞等损害。 超声波增油增注技术通过增强型超声波的机械作用、空化作用和热解作用刺 激处理。 1、使油层中流体的物性及流态发生变化，改善井底、近井油层的流通条件及 渗透性。 2、改变储层孔隙及流体表界面张力，解除堵塞、防垢除垢、防蜡，提高采油 量。 3、降低原油的粘度及吸附作用的影响，达到油井增产、降水和水井降压、增 注的目的。
辽河油田兴隆台采油厂油井作业效果（二）
辽河油田沈阳采油厂、曙光采油厂油井作业效果（三）
辽河油田兴隆台采油厂水井作业效果（四）
洼18-16措施前后对比图
40
35 30 25 20 15 10 5 0
施工前注不进（停注）； 措施后生产32天，增注978m³；
超 声 波 解 堵 作 业
措施后均值：注水量28.8 m³
长庆油田第七采油厂环66-10水井作业效果（十三）
施工前注不进（停注）；措
施后生产76天，增注782m³； 措施后均值：注水量10.29m³
延长油田定边采油厂油井作业效果（十四）
施工前10天平均值：产液0.29t，产油0.27t； 措施后生产52天，共增液260.52，增油183.04t；
施工前10天平均值：产液1.76t，产油1.6t； 措施后生产97天，共增液168.78，增油155.2t。
工业超大功率超声波的起源
早在20世纪50年代，前苏联 在石油开采过程中发现铁路两 侧的油田稳定增产，经研究后 发现是由于振动促进了石油的 流动达到了增油的效果。
俄罗斯
60年代末美国塔尔萨大 学的布兰登研究所研制 出一种高频超声波发射 装置，在油田的一口低 产井上进行了现场实验： 日产量由原来的2.18吨 增加到3.1吨
90年代美国在这项技术中取 得突破，并成功应用于科威特 油田。至今日超声波增油技术 已成为国内外石油行业广泛认 可的成熟技术。
90年代至今，国 外对我国进行技术 封锁。
我国超大功率超声波的研究发展情况
国外之所以推广应用超声波新技术，是因为超声波技术不仅可以大幅度地 提高原油产量，而且此项技术的应用范围也十分广泛，几乎适用于采油工艺的 全过程。 由于发达国家在超大功率超声波采油方面一贯实行严格的技术保密政策， 我们认识到关键技术是买不来的，原始创新研究非常重要。因此，2007年我国 将该技术列为国家“863计划”。该技术通过17年的理论研究和设备的研 制，对超声波作用于油层后使得采收率和增油率明显增加的这一现象给出理论 上的解释，进而我国大功率超声波石油开采技术不断趋于成熟和完善，有力地 促进我国三次采油技术（EOR）向低成本、无储层伤害、无环境污染的绿色环 保型强化采油技术方向发展。