大功率超声波应用技术简介
超声波技术在医学检测中的应用
超声波技术在医学检测中的应用随着科技的不断发展,医学技术也得到了很大的提高。
其中,超声波技术是一种现代化的医疗检测技术,能够实现无创、无痛、高效的检测标本,对人体造成的伤害也减小到了最小范围。
超声波技术在医学检测中的应用越来越广泛,为医生提供了更多的可能性。
一、超声波技术简介超声波技术是一种利用高频率机械振动,在介质中经过反射、折射、透过等现象来获得被探测物理物体内部结构和状态的技术。
超声波的波长较短(一般在0.1~10毫米之间),频率高(一般超过20兆赫兹)。
在实现检测和成像方面,超声波技术的应用非常广泛,例如:医疗诊断、测量距离、回声测量及非破坏性材料检测等。
二、超声波技术在医学中的应用超声波技术在医学中应用非常广泛,比如被广泛应用于妇科、肾脏病、胃肠道疾病等各种疾病的诊断和治疗中。
1、妇科妇科疾病的治疗常常需要进行检测,超声波技术可以帮助医生将妇女的生殖器官进行检测,使得医生能够判断产妇妊娠是否正常及宫内膜病变的情况,有利于医生在治疗时进行针对性的医疗操作,尽快使患者康复。
2、肝脏病超声波技术可以对肝脏进行快速、准确的检测,可以检测出包括球囊虫病、肝胆结石、肝脓肿等多种肝脏疾病。
检测中所采用的是超声波的一种无创性成像技术,不会让患者产生繁琐疼痛等感觉,是一种较为理想的检测手段。
3、胃肠道疾病胃肠道疾病检测中,超声波技术常常被作为一种非常理想的检测手段,因为该手段检测速度快,检测结果准确,临床病人接受的较少,且耗时短,很好地为同时需要多种医学检测手段检测的患者们提供了解决能力。
三、超声波技术的活跃优势1、诊断病变超声波技术能够对人体内部病变的范围、位置、大小等进行清晰地展示,帮助医生及时做出诊断并采取相应的手术操作,从而达到治疗目的。
2、无创性成像超声波技术的成像比较快速,非侵入性的,适用性也非常广泛。
而且这种成像技术对于人体的损伤很小,在一定程度上可以减少检查的恢复期。
3、经济实惠超声波技术相对其它的医学检测手段,总花费要比其他技术更加经济实用,因此对于一些不发达的国家和地区,这种技术十分适合在这个环境下的应用。
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。
超声波原理及其应用
超声波技术及其应用资料整理:杜超(城建学院 机械11-04)摘要:介绍超声波产生与传播及其原理,重点介绍超声波在各个领域的应用。
超声波不仅对人类有用还会产生各种各样的危害,怎样去除危害,更好的利用超声波成为当今一个重要的课题.关键词:超声波;发展及其应用;危害;超声的应用是一门以物理、电子、机械及材料学为基础的通用技术之一。
超声技术是通过超声波产生、传播及接收的物理过程而完成的。
超声波具有聚束、定向及反射、透射等特性。
按超声振动幅射大小不同大致可分为:1、用超声波使物体或物性变化的功率应用称功率超声.2、用超声波得到若干信息,获得通信应用,称检测超声.一.什么是超声波超声波是指频率在所谓超声波,是指人耳听不见的声波。
正常人的听觉可以听到20赫兹(Hz )-20千赫兹(kHz )的声波,低于20赫兹的声波称为次声波或亚声波,超过20千赫兹的声波称为超声波[4]。
超声波是声波大家族中的一员,和可闻声本质上是一致的,它们的共同点都是一种机械振动,通常以纵波的方式在弹性介质内传播,是一种能量和动量的传播形式,其不同点是超声频率高,波长短,在一定距离内沿直线传播具有良好的束射性和方向性。
二,发展及应用早在1830年,F ·Savart 曾用齿轮,第一次产生4104.2⨯HZ 的超声,1876年F ·Galton 用气哨产生4103⨯Hz 的超声。
1912年4月10日,泰坦尼克号触冰山沉没,引起科学界注意,希望可以探测到水下的冰山。
直到第一次世界大战中,德国大量使用潜艇,击沉了协约国大量舰船,探测潜艇的任务又提到科学家的面前[1]。
当时的科学家郎之万和他的朋友利用当时已出现的功率很大的放大器和石英压电晶体结合起来,能向水下发射几十千赫兹的超声波,成功的将超声波应用到实际中。
现在,超声波测试把超声波作为一种信息载体,它已在海洋探测与开发、无损检测、医学诊断等领域发挥着不可取代的独特作用。
例如:在海洋应用中,超声波可以用来探测鱼群和冰山,可以用于潜艇导航或传送信息、地形地貌测绘和地质勘探等。
超声波的应用与原理
超声波的应用与原理1. 引言超声波是一种具有高频率的机械波,其频率高于人类听觉范围的声波频率。
由于其能够在空气、液体和固体中传播,并且能够通过不同介质的介电常数和密度的变化产生反射、折射和散射现象,因此超声波在许多领域中有着广泛的应用。
2. 超声波的原理超声波的生成是通过压电效应实现的。
当施加电场时,压电晶体会发生压电效应,从而使晶体内部的正负电荷分离产生机械变形,进而产生超声波。
超声波的传播速度与介质的物理性质有关,通常在空气中的传播速度为340m/s,而在水中则为1498m/s。
超声波在传播过程中会发生干涉、衍射、散射等现象,从而可以用来进行物体的探测和成像。
3. 超声波的应用3.1 医疗领域超声波在医疗领域中广泛应用于诊断和治疗。
通过超声波可以观察人体内部器官的情况,如心脏、肝脏、肾脏等,以及胎儿的发育情况。
此外,超声波还可以用于碎石治疗,通过超声波的聚焦作用将激光或超声波能量集中在结石上,从而实现结石的碎裂。
3.2 工业领域超声波在工业领域中也有着重要的应用。
例如在无损测试中,通过发送超声波信号并监测其返回情况,可以检测材料中的缺陷或裂纹,从而判断其质量。
此外,超声波还可以用于液体的清洗、切割和焊接等工艺。
3.3 测量与检测领域超声波在测量与检测领域中也有着广泛的应用。
例如在流体测量中,通过测量超声波在流体中的传播时间和速度,可以计算流量。
此外,超声波还可以用于测量距离、速度、密度、厚度等物理量。
3.4 家电与消费电子产品超声波在家电与消费电子产品中也有一些应用。
例如在清洁设备中,超声波可以产生强烈的物理震荡和高频振动,从而帮助去除污渍。
此外,超声波还可以用于空气湿度的测量和距离传感器等领域。
4. 总结超声波作为一种机械波,具有广泛的应用范围。
其应用领域涵盖了医疗、工业、测量与检测、家电与消费电子产品等多个领域。
通过深入研究超声波的原理,可以不断拓展其应用,实现更多的创新和发展。
超声波检测技术的原理及应用
超声波检测技术的原理及应用超声波作为一种特殊的物理现象,广泛应用于科技领域中的检测、测量、成像等方面。
超声波检测技术就是利用超声波在材料中传播的特性,来向内部材料、构件等进行探测和检测。
超声波的原理是利用振动来产生高频波,这种波传播的速度要比空气中的声波高很多。
在物体内部,超声波会与物体中的材料发生相互作用,从而检测出物体内部的结构和缺陷。
超声波检测技术的应用范围很广,它可以用于管道、桥梁、飞机、汽车等各种构件的检测,也可以用于医学领域中的诊断和治疗。
以下是超声波检测技术的一些具体应用:1. 材料检测:在金属、塑料、玻璃、陶瓷等材料中,可以通过超声波检测技术检测出裂纹、气孔、夹层等缺陷。
这种非破坏性的检测方式,可以准确地判断材料的性能和强度。
2. 飞机结构检测:在飞机的机身、机翼等部位,可以通过超声波检测技术检测出疲劳裂纹等缺陷,避免飞机在高空中出现故障。
3. 消声器检测:在汽车排气管中的消声器中,可以通过超声波检测技术检测出破裂、堵塞等问题,保证汽车的排气系统正常工作。
4. 医学检测:在医学领域中,超声波检测技术可以用于诊断和治疗许多疾病,如乳腺癌、子宫肌瘤、心脏病等。
通过超声波探头向人体内部发送超声波,可以得到图像信息,以便准确诊断疾病。
5. 海洋探测:在海洋中,可以通过超声波检测技术来探测船舶、鱼群、海底地形等信息,以便做出更好的海洋规划和控制。
总的来说,超声波检测技术具有非破坏性、高精度、高效率等优点,被广泛应用于各个领域中的检测、测量、成像等工作中。
随着科技的不断进步,超声波检测技术也将不断跟进发展,为人们带来更多的便捷和实用价值。
超声波检测技术及应用
超声波检测技术及应用超声波检测技术是一种利用超声波在被测对象内部传播的特性来进行材料或结构检测的无损检测技术。
它通过发射超声波脉冲到被测材料中,然后接收由缺陷或界面反射回来的超声波信号进行分析,从而判断材料或结构的质量和完整性。
超声波检测技术有许多应用领域,包括工业控制、材料科学、医学诊断等。
在工业控制领域,超声波检测技术被广泛应用于噪声测试、材料检测、流体检测等。
例如,在汽车制造中,超声波检测可以用于检测车身的焊接质量,以及发动机零部件的质量,以确保产品的安全性和可靠性。
在材料科学领域,超声波检测技术可以用于材料的强度、硬度、密度及物理结构等性能的测试与评价。
通过对超声波的传播速度和衰减情况进行分析,可以得出材料的各种物理性质参数,从而指导材料的选择和使用。
在医学诊断领域,超声波检测技术是一种常用的无创性检测方法。
通过超声波探头对人体进行扫描,可以获得人体内部组织和器官的影像,并能检测到人体内部的各种病变和异常情况。
超声波检测技术在妇科、心脏病学、肿瘤学等领域具有重要的应用价值。
超声波检测技术的应用还延伸到了环境保护领域。
例如,在水质监测中,超声波检测可以用于测量水中溶解氧和氨氮的含量,从而评估水的质量和污染程度。
超声波检测还可以用于检测污水处理厂中的管道和设备的损坏情况,提高污水处理的效率和安全性。
总之,超声波检测技术是一种非破坏性、高效、可靠的检测方法,具有广泛的应用前景。
通过不断的研究和技术创新,相信超声波检测技术在各个领域的应用会越来越广泛,为社会的发展和进步做出更大的贡献。
功率超声的原理应用
功率超声的原理应用引言功率超声是一种利用超声波的能量来实现不同应用的技术。
它可以通过声波来产生物理和化学效应,具有广泛的应用领域。
本文将介绍功率超声的原理和一些常见的应用。
功率超声的原理功率超声是利用超声波在介质中传播时产生的声子能量来实现诸多效应的一种技术。
当超声波通过介质时,声波会引起介质中的粒子产生微小位移,进而激发介质分子和物质原子之间的相互作用。
这些相互作用包括机械、物理和化学效应。
功率超声的原理可以归结为以下几个方面:1.机械效应:超声波的机械效应是指超声波在流体或固体介质中传播时产生的压力和剪切力,这些力可以引起介质中微小颗粒的运动和位移。
机械效应可以用来实现液体混匀、固体颗粒分散等应用。
2.热效应:超声波的热效应是指超声波能量在介质中转化为热能,引起介质的温度升高。
这种热效应可以用于加热和焊接等应用。
3.声化学效应:超声波在液体中传播时,可以引起液体分子之间的相互作用,导致化学反应的发生速率增加。
这种声化学效应可以用于催化剂的活化、溶剂的转化等应用。
4.声生化学效应:超声波在液体中传播时,可以引起液体中分子的断裂和聚集,产生自由基等活性物质。
这些活性物质可以用于催化剂、催化反应等应用。
功率超声的应用功率超声在许多领域都有广泛的应用。
下面列举了一些常见的应用:•清洁和消毒:功率超声可以用于清洁和消毒,通过超声波的机械效应和声生化学效应可以去除物体表面的污垢和细菌等有害物质。
•液体混匀:功率超声的机械效应可以将液体中的颗粒或溶质均匀分散,用于溶液的配制和化学反应的均匀进行。
•固体颗粒分散:功率超声可以将固体颗粒均匀分散在液体中,用于制备纳米颗粒、材料合成等应用。
•加热和焊接:功率超声的热效应可以用于加热和焊接材料,例如在焊接工艺中使用超声波来加热焊点并实现材料的连接。
•催化剂的活化:功率超声的声化学效应可以提高催化反应速率,用于催化剂的活化,提高反应效率。
•溶剂的转化:功率超声的声化学效应可以将溶剂转化为更活性的物质,例如将水转化为氢气和氧气。
超声波的工作原理及应用
超声波的工作原理及应用一、超声波的工作原理超声波是指频率超过20千赫兹的声波。
它是一种机械波,在品质好的波导介质中传播,常用于医学、工业等领域。
超声波的产生是通过压电效应实现的。
当施加电场时,压电晶体会发生机械振动,产生声波。
这个振动的频率就是超声波的频率。
超声波传播时,会沿着波导介质的传播路径传输能量。
超声波的传播速度与波导介质的密度和刚度有关,一般情况下,传播速度会随着介质的密度和刚度的增加而增加。
此外,超声波在传播过程中还会发生折射和反射现象,这些现象与声波的传播方式有关。
二、超声波的应用超声波的应用十分广泛,包括医学、工业、测量、清洗等领域。
下面列举了一些常见的应用:1.医学应用–超声波成像:通过超声波的传播和反射来生成人体内部器官的图像。
这种无创的成像技术在医学诊断中起到了重要作用,用于检测胎儿发育、疾病诊断等。
–超声波治疗:利用超声波的机械效应,通过将超声波能量传递到人体组织中来进行治疗。
常见的应用包括物理疗法、肌肉松弛等。
2.工业应用–超声波清洗:超声波通过震荡能够产生高频振动,在清洗过程中可以将污垢从物体表面分离。
这种清洗方法常用于电子元件、眼镜、餐具等物体的清洗。
–超声波焊接:超声波焊接是一种无损焊接技术,常用于金属、塑料等材料的连接。
通过超声波的振动来产生热量,实现物体的相互连接。
3.测量应用–超声波测距:超声波可以通过测量声波的往返时间来确定物体与传感器之间的距离。
这种测量方法在物体定位、车辆导航等领域有着广泛的应用。
–超声波检测:超声波可以检测材料的缺陷、表面裂纹等。
这种检测方法常用于材料的无损检测、质量控制等。
4.其他应用–超声波清除:超声波能够清除一些微小颗粒、气泡等。
常见的应用包括清除眼镜镜片上的灰尘、清除器具中的气泡等。
–超声波香薰:利用超声波的振动产生细小水滴,将香薰油溶解在水中,通过超声波的扩散来实现空气中的香气味道。
三、总结超声波是一种频率超过20千赫兹的声波。
超声波电机介绍及其应用
超声波电机介绍及其应用一、超声波电机的工作原理超声学科结合的新技术。
超声电机不像传统的电机那样,利用电磁的交叉力来获得其运动和力矩。
超声电机则是利用压电陶瓷的逆压电效应和超声振动来获得其运动和力矩的,将材料的微观变形通过机械共振放大和摩擦耦合转换成转子的宏观运动。
二、超声波电机的产生20 世纪90 年代日本佳能公司研制出一种压电电动机,这种电动机的工作原理是利用逆压电效应把电能转换成机械能。
常见的压电电机也是由定子和转子组成,但定子是由压电材料和金属材料组合制成,转子是由金属材料制成;压电材料把电能转换成机械振动能,激励定子金属体振动;转子与定子相接触,通过摩擦力,定子的振动驱动转子运动。
由于定子的振动频率一般在大于20kHz 的超声频段,因此人们也将压电电机称为超声电机。
三、超声波电机的特点(1)超声电机可以得到较低转速,因此输出力矩较大,可以省去减速机构直接带动负载。
(2)因为超声电机不使用电磁场作为驱动力,因此电磁辐射小。
许多情况下,不希望有电机产生强电磁干扰,或者在强磁场环境中,电磁电机的正常工作会受到影响,而超声电机不需要做太多的电磁屏蔽处理就可以在这些条件下工作。
(3)超声电机依靠定、转子之间的接触摩擦作为驱动方式,关闭电源后转子就会马上停止,并在摩擦力的作用下固定不动(4)超声电机的响应时间较短,一般在十几毫秒以内。
(5)超声电机没有电磁线圈,可以不用铜材,节省原料造价。
(6)超声电机的转速可以通过改变驱动频率进行调节,比较灵活。
(7)超声电机在很小尺寸上都可以有效工作。
四、超声电机的分类(1)环形行波超声波电机。
在弹性体内产生单向的行波,利用行波表面质点的振动来传递能量,属连续驱动方式,其基础理论和应用技术均较成熟。
(2)小型柱体摇摆型超声波电机目前行波型超声波电机已有较成熟的设计方法,但该型电机在小直径(小于20mm)条件下,输出性能逐渐失去低速大扭矩的特点,而且由于其结构的限制,效率也很难提高。
超声波技术在材料制备中的应用研究
超声波技术在材料制备中的应用研究随着科技的不断进步,越来越多的先进技术被应用到材料制备领域中。
其中,超声波技术是一种非常先进的技术,被广泛地应用在材料制备中。
本文将重点介绍超声波技术在材料制备中的应用研究。
一、超声波技术简介超声波是一种机械波,它在物质中传播时,会产生一系列的声波和微泡。
这些声波和微泡会对物质结构和性质产生影响。
超声波技术利用超声波的这种作用,在材料制备中起到了极其重要的作用。
二、超声波技术在材料合成中的应用研究在材料合成过程中,超声波技术可以用来促进反应速率、提高材料的纯度和均匀性等。
例如,在金属纳米颗粒的制备中使用超声波技术将金属溶液中的金属离子还原成金属纳米颗粒,可以获得高纯度、均匀分散的金属纳米颗粒。
同时,还利用超声波技术合成了各种复杂纳米材料,例如金属-有机复合纳米颗粒、金属-半导体复合纳米颗粒等等。
这些复合纳米颗粒可以在磁共振成像、生物传感、催化等方面发挥重要的应用作用。
三、超声波技术在材料表面修饰中的应用研究在材料表面修饰中,超声波技术可以用来改变表面的形貌、增强表面的反应活性等。
例如,在生物医学领域中,可以利用超声波技术对材料表面进行修饰,增强其钙化能力,从而提高其生物兼容性。
同时,还可以利用超声波技术制备表面具有各种形貌的材料,例如纳米棒、纳米管等。
这些形貌不规则的材料以及利用超声波技术制备的微米级别的气孔也被广泛地应用于催化和吸附等领域。
四、超声波技术在材料成型中的应用研究在材料成型中,超声波技术可以被用于改善材料的形态和性能。
例如,在金属成型中,可以利用超声波技术改善材料的韧性和延展性,从而提高材料的成型性。
同时,通过利用超声波技术对材料进行成型,可以获得更好的力学性能和化学反应性能。
总之,超声波技术在材料制备领域中的应用是相当广泛的。
它可以用来促进反应速率、提高材料的纯度和均匀性、改变表面的形貌、增强表面的反应活性、改善材料的形态和性能等。
随着超声波技术的发展,相信它将在材料制备中产生越来越广泛的应用。
大功率超声波采油成套装备的研制及应用
高采收率;④超声波采油成本低、见效快 、效益高,
增产 1t 原油 的成本约 为常规 水力压 裂成本 的 2 % 。 0
超 声波采 油技 术 以其技术 含 量 高 、投 入少 、产 出高 、工艺简 单 、对油 层 和环境 无污染 而 受 到广泛 重视 。美 国和俄罗 斯等 出现 了一 批超声 波 采油 专业 化 服务公 司 ,壳牌 、哈利伯 顿 、司伦 贝谢 等 国际石
高 于普通 电缆 1% 的传输效 率 。 0 ( ) 超 声波 作 业 专 用 马 笼 头 为 满 足 超 声 波 3
现场作业 电功率大 、脉冲电压高的要求 , 研制 了超 声波作 业 专用 马笼 头 ,其 总体结 构 分为 电缆钢铠 固
定 、弱 点构 件 、隔离段 和插 件连 接 4个 部分 。马 笼 头 上端 与 电缆相 连 ,下端接 井下超 声 波换能 器 。创
余油可留待以后采用更先进的技术来开采,符合环 境保护和油 田可持续发展的需要;②压裂、酸化等 工艺技术动用 设备 多 ,施 工人 员 多 ,工 艺 复杂 ;而
超声 波设备 实行 车 载化 ,只需 1台 电缆 车 、四五 人
即可,占用空间小 ,工艺简单 ,操作方便 ;③超声
波采 油技术 可与其 他 增产 措施 、开发 方 法 结合 起 来 使用 ,如声波酸 化 、声 波 注水 、声 波 注气 等 ,可 提
外相 比 ,我 国在超 声波 采油 技术 应用 ,特 别是 在超
} 基金项 目:2 0 0 4年 中国石化重大装 备研制项 目 “ 大功率超声波采油成套装备研制” (W00 9 。 J 4 0 )
维普资讯
石
油
机
械
20 0 7年
第3 5卷
超声波及其应用技术的研究
超声波及其应用技术的研究超声波是一种机械波,具有频率高、能穿透材料等特点。
因此,它的应用范围非常广泛,如医疗、无损检测、测距等领域。
在过去的几十年中,随着技术的不断进步,超声波及其应用技术已经成为了很多领域中不可或缺的技术手段之一。
一、超声波的基本原理超声波是一种机械波,通过声波的振动来传递能量。
与普通的声波不同,超声波的频率很高,通常在1 MHz以上。
因此,它具有比较强的穿透力,可以穿透大多数材料,如金属、混凝土、木材和人体等。
超声波的产生过程一般是通过压电晶体、磁电晶体或热膨胀作用等方式进行产生。
在超声波传播的过程中,波长越小,穿透力越强。
因此,高频率的超声波一般用于检测细小的缺陷和测量短距离等应用领域。
二、超声波的应用领域1.医疗领域超声波在医疗领域中应用最广泛。
它通常用于诊断和治疗。
超声诊断可以通过超声波的反射来生成图像,从而判断病变的位置和大小。
通过对图像的观察,能够较为准确地判断病症的类型和严重程度。
同时,超声波治疗也成为了一种新型的治疗方式。
其应用范围包括心血管疾病、肝病、肾病等。
2.无损检测领域无损检测是指不损伤材料的情况下,通过一定的检测手段,检测对象内部的缺陷或变化。
超声波作为一种非常有效的无损检测技术,被广泛应用于金属、航空、石油、化工、水泥等领域。
其主要作用是检测材料中的裂纹、孔洞、夹杂物等缺陷,以确保产品的质量和安全性。
3.测距领域超声波的穿透力很强,可以穿透许多材料。
因此,超声波测距被广泛应用于各种场合,如测量水深、墙壁厚度、地下体积等。
超声波测距的原理是利用声波在空气和物体之间反复弹射,计算声波往返的时间,从而测量物体的距离。
三、超声波应用技术的研究方向随着科技的不断发展,人们对于超声波及其应用技术的研究也在不断深入。
以下是几个主要的研究方向:1.多普勒成像技术多普勒成像技术是超声波的一个应用领域。
它主要通过测量血流速度和心脏功能等指标,诊断心脏病等疾病。
多普勒成像技术通常结合了图像处理、计算机视觉、信号处理等一系列技术,以提高数据的准确性和可靠性。
大功率超声波的原理及应用
超声技术是通过超声波产生、传播及接收的物理过程完成的。
超声波具有聚束、定向及反射、透射等特性。
按超声振动辐射大小不同大致可分为:用超声波使物体或物性变化的功率应用,称谓功率超声;用超声波得到若干信息,获得通信应用,称谓检测超声。
通常,从超声波的功率来衡量,前者比后者要高出一个数量级以上,两者有本质的差别。
例如,在液体中发射足够大的超声波能量,就会产生“空化现象”,能用于清洗,乳化油,让固体粒子在液中扩散,使高分子分解与重聚,促进化学反应、脱气等;在气体中发射大功率超声波,可加速烟雾粒子的凝聚,食品获干燥等;在固体中发射大功率超声波,可作振动粉碎,金属材料切削和塑性加工,更可焊接金属和塑料及促进粘合剂固化等;在人体或生物体中控制发射大功率超神波,还可以治疗各种疾病及促进农作物生长发育等等。
大功率超声波的物理化学作用可分为:机械作用、空化作用、热学作用、其他作用。
1、机械作用超声在传播过程中,会引起介质质点交替的压缩与伸张,构成了压力的变化,这压力的变化将引起机械效应。
超声引起的介质质点运动,虽然位移和速度不大,但与超声振动频率的平方成正比的质点加速度却很大。
有时超过重力加速度的数万倍,这么大的加速度足以造成对介质的强大机械效应。
甚至能达到破坏介质的作用。
2、空化作用在流体动力学中空化作用是指这样一种现象。
存在于液体中的微气泡(空化核)在声场的作用下振动,当声压达到一定值时,气泡将迅速膨胀,然后突然闭合,在气泡闭合时产生冲击波,这种膨胀,闭合,振荡等一系列动力学过程称为声空化,多年来声空化现象常作为超声学及其应用的一项基础研究。
声化学是其中一个重要分支。
3、热学作用如果超声波作用于介质中被介质吸收,也就是有能量吸收。
同时,由于超声的振动,使介质产生强烈的高频振荡,介质间互相摩擦而发热,这种能量使液体、固体温度升高。
超声在穿透两种不同介质的分界面上,温度升高更大,这是分界面上特性阻抗不同,将产生反射,形成驻波引起分子间的相对摩擦而发热。
超声波检测技术的原理和应用
超声波检测技术的原理和应用引言:超声波检测技术是一种应用广泛的非损伤性检测方法,主要用于检测和分析材料和结构的缺陷、裂纹、变形等缺陷。
本文将详细介绍超声波检测技术的原理和应用。
一、超声波检测技术的基本原理超声波是频率高于20KHz的机械波,由于其波长短、穿透力强、反射灵敏,被广泛应用于检测领域。
超声波检测技术是利用物质对超声波的吸收、散射、反射等特性来检测物体内部缺陷的一种方法,其基本原理如下:1.超声波的产生和传播超声波是由压电晶体产生的机械波,当电压施加到压电晶体上时,晶体在电场作用下变形,产生机械震动。
晶体震动时,会将机械能转换成超声波能量,从而产生超声波。
超声波传播的速度和波长与材料的密度、弹性模量、刚度等因素有关。
2.超声波检测的反射和散射当超声波遇到物体时,会部分被反射、散射和透射。
具体来说,物体表面的反射和散射会通过传感器接收到,从而形成回声信号。
回声信号可以表明物体内部的结构特征和缺陷。
3.超声波的检测技术超声波检测技术主要基于回声检测,通过控制超声波的产生和传播,利用探头对物体进行扫描,记录回声信号并进行处理和分析,从而识别物体内部的缺陷和结构特征。
二、超声波检测技术的应用领域超声波检测技术已经广泛应用于以下领域:1.材料检测超声波检测技术可以用于测量材料的弹性模量、硬度、厚度等特征参数,也可以检测材料内部的缺陷和断口等特征。
2.结构检测超声波检测技术可以用于检测工程结构的裂纹、缺陷、腐蚀等问题,如钢铁结构、桥梁、管道、船舶等。
3.医学检测超声波检测技术被广泛应用于医学领域,如超声心动图、超声骨密度测量等,可用于检测人体的器官和组织,如心脏、血管、肌肉、骨骼等。
4.无损检测超声波检测技术是一种非损伤性检测方法,可用于检测金属、非金属等材料的内部缺陷和结构特征,如航空航天、核电站、汽车、船舶等。
三、超声波检测技术的优缺点超声波检测技术有以下优点:1.非损伤性检测,对被测物体没有破坏;2.检测速度快,可以进行在线检测;3.分辨率高,能够检测到微小缺陷和裂纹。
超声导波技术的原理及应用
超声导波技术的原理及应用1. 导言超声导波技术是一种利用超声波在材料中传播的特性来实现能量传输和信号检测的技术。
本文将介绍超声导波技术的原理以及其在各个领域的应用。
2. 超声导波技术原理超声导波技术利用材料中的弹性波传播来实现能量传输和信号检测。
其原理如下:2.1 超声波传播超声波是一种机械波,其传播需要介质,可以是固体、液体或气体。
在介质中,超声波以粒子振动的形式传播,产生纵波和横波两种类型。
2.2 波导效应超声导波技术利用材料中的波导效应来实现能量传输和信号检测。
波导效应是指超声波在材料内部一次传播。
2.3 材料特性的影响材料的物理特性如导波模式、频率、速度等都会对超声导波的传播和检测产生影响。
不同的材料有不同的导波特性,需要根据具体应用进行选择。
3. 超声导波技术的应用3.1 结构健康监测超声导波技术可以用于结构健康监测,通过监测结构中的超声波传播状态来检测结构的健康状况。
例如,可以用于飞机翼部的检测,及时发现裂纹等结构缺陷。
3.2 无损检测超声导波技术在无损检测领域有广泛应用。
可以用于金属材料、混凝土、陶瓷等材料的缺陷检测。
通过分析超声波传播的变化,可以判断材料内部是否存在缺陷。
3.3 液体流体检测超声导波技术还可以应用于液体流体检测。
通过监测液体中的超声波传播变化,可以识别液体中的气泡、颗粒等。
3.4 材料表征超声导波技术可以用于材料的表征,包括材料的弹性模量、密度等物理参数的测量。
这对于材料研究和工程设计有很大的意义。
4. 结论超声导波技术是一种利用超声波在材料中传播的特性来实现能量传输和信号检测的技术。
它在结构健康监测、无损检测、液体流体检测以及材料表征等方面都有广泛的应用。
随着技术的不断发展,超声导波技术将在更多领域得到应用的拓展。
以上就是对超声导波技术的原理及应用的介绍,希望对读者有所帮助。
超声波的具体应用
超声波的具体应用超声波是一种在物质中传播的机械波,其频率高于人类听觉范围的声波。
由于其具有高频、高能量和高穿透力的特点,超声波在许多领域都有着广泛的应用。
本文将从医疗、工业、环境监测和科学研究等方面来介绍超声波的具体应用。
超声波在医疗领域有着重要的应用。
超声波成像技术是一种无创的检测方法,通过超声波的传播和反射来获取人体内部器官的图像。
它可以帮助医生诊断疾病、观察胎儿发育情况、检测乳腺肿瘤等。
除了成像技术,超声波还可以用于治疗,如超声波消融术、超声波切割术等。
这些应用都大大提高了医疗领域的诊断和治疗效果。
超声波在工业领域也有着广泛的应用。
超声波清洗技术是一种高效、环保的清洗方法,它可以去除工件表面的污垢和油污,提高产品的质量和工艺效率。
超声波焊接技术是一种无损、高效的焊接方法,它可以用于焊接塑料、金属等材料,广泛应用于汽车制造、电子电器等行业。
此外,超声波还可以用于液体搅拌、颗粒分散、材料表面处理等工艺过程。
超声波在环境监测中也发挥着重要的作用。
例如,超声波流量计可以通过测量超声波在液体或气体中传播的时间来计算流体的流速和流量,广泛应用于水电站、化工厂等场所。
另外,超声波测距仪可以测量物体与传感器之间的距离,用于测量水位、液位、物体位置等。
这些应用在环境监测和资源管理中具有重要的意义。
超声波在科学研究中也扮演着重要的角色。
例如,超声波可以用于材料的非破坏性检测,通过测量超声波的传播速度和衰减来评估材料的质量和性能。
超声波还可用于材料的表征和研究,如测量材料的弹性模量、材料的相变行为等。
此外,超声波还可以用于激发物质中的声子振动,研究材料的声学性质和热学性质,深入了解材料的结构和性能。
超声波具有广泛的应用领域。
无论是在医疗、工业、环境监测还是科学研究中,超声波都发挥着重要的作用。
随着科技的不断发展,相信超声波的应用领域还将不断拓展,为人类的生活和工作带来更多的便利和进步。
超声波发生器的原理及应用
超声波发生器的原理及应用1. 原理介绍超声波发生器是一种能够产生高频、高强度声波的设备。
它利用压电材料的特性,在电场作用下发生压电效应,将电能转化为机械振动能量,进而通过振动产生超声波。
1.1 压电效应压电效应是指某些晶体或陶瓷材料在受到外力或电场刺激时,产生电荷或电势差的现象。
常见的压电材料有石英、锆钛酸铅等。
1.2 超声波产生机制超声波发生器中使用的压电材料被应用于声波换能器(也称为压电换能器)中。
当外加电压施加到声波换能器上时,压电材料会发生压电效应,由电能转化为机械振动能量。
这种振动会引起周围介质的变形,形成机械波传播。
经过适当的设计,超声波发生器可以产生特定频率和能量的超声波。
2. 应用领域超声波发生器在众多领域中得到广泛应用,以下是其中一些主要的应用领域:2.1 医学超声波在医学中有着重要的应用,如超声检查、超声手术、超声治疗等。
超声波发生器可以产生高频的超声波,用于医学图像的获取和医学诊断。
此外,超声波还可以用于肿瘤治疗和器官手术等医疗领域。
2.2 清洁和消毒超声波发生器可以通过振动产生的微小气泡来清洗和消毒物体表面,这种清洁方式被称为超声波清洗。
超声波的高频振动能够快速击破液体中的杂质和污垢,对细小、复杂形状的物体也能进行有效清洁。
2.3 材料加工超声波在材料加工中有着广泛的应用。
超声波发生器可以用于焊接、切割、打孔、铆接等工艺中。
它具有高效、精确的特点,并且不会对加工对象造成热损伤。
2.4 液位监测超声波发生器可以用于液位监测。
通过发射超声波并测量超声波的传播时间,可以准确地测量液体的高度和液位的变化。
这种液位监测方式被广泛应用于油罐、水箱、污水处理设备等领域。
2.5 动物驱逐超声波发生器可以用于驱逐动物,如蚊虫、啮齿类动物等。
这是因为某些动物对于超声波有着敏感性,当超声波发生器产生特定频率的超声波时,能够让动物感到不适,从而离开或不靠近该区域。
3. 总结超声波发生器利用压电效应产生高频的超声波,在医学、清洁消毒、材料加工、液位监测和动物驱逐等领域发挥着重要作用。
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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。
超声波进入 液体的能量 为100
通过液体传 递到容器上 的能量约为 10
通过容器传 递到空气中 的能量约为1
从空气中进 入人体的能 量约为0.01
产品与服务
责任和奉献
以振兴民族超声波产业为己任 以赶超国际先进技术为目标 以大功率超声波核心部件为基础 以应用技术研究和新设备开发为两翼 致力于奉献最好的大功率超声波产品和服务
大功率超声波的应用技术
声音
声音没有质量,也就是没有重量。声音不是物体,只 是一个名称,声音是一种纵波,波是能量的传递形式 ,它有能量,所以能产生效果,但是它不同于光(电磁 波),光有质量有能量有动量,声音在物理上只有压力 ,没有质量。
超声波
声音的频率范围是很宽的。一般人耳能够听到的声音 频率在20Hz到20000Hz。人们把频率高于20000Hz的 声音称为超声波,低于20Hz的称为次声波。
通过设计将超声 波振动传导到圆盘工 作面上,可以实现滚 动焊接或切割
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超声波除垢防垢
设备通过将超声 波直接作用在金属管 道或滤芯上,使管道 产生振动,从而起到 防垢除垢的效果 主要应用于化工 、石油、热电等领域
超声波设备的安全性
本设备对人体安全无辐射
超声波是一种机械波,由于超声波直接作用在液体中, 超声波透过液体、容器壁、空气才能进入人体中,这些界 面的反射系数都大于90%,其进入人体的超声波总量极小, 小于医用B超的辐射强度。总所周知,B超是可以对胎儿使 用的,超声设备对人体是安全的。
超声波核心部件—驱动电源
超声波驱动电源:
将普通的市电,转换成超声波换能器所需要的高频、 高压电流。在各种各样的电源中,超声波驱动电源几乎 是技术含量最高的。
超声波换能器参数测试仪
换能器参数测试仪可以测 量和评定压电换能器、超 声波焊接机、超声波加工 设备等各种器件、设备的 参数和性能优劣。换能器 阻抗测试仪的特点是:易用、 参数准确、价格低廉、对 生产的可指导性非常强等。
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超声波塑料是利 用超声波能量进行塑 料焊接。 主要应用方向: 各种塑料的焊接(玩 具、纸杯、土工格栅 、汽车门板、中控板 等)
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该产品专用于智 能卡、IC卡的焊接, 是其提高生产效率的 关键部件 国内市场占有率 70%以上,是代替进 口埋线器的首选
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超声波的产生
超声波设备可以 将电能转化为高 频振动,其原理 如右图所示。
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超声波声化学
超声波作为一种 机械波,可以在液体 中传播,由于能量集 中,对液体可以产生 空化效果。 可以起到促进、催化 、萃取等作用。
超声波
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超声波换能器 将电能转换为超声波能量的器件。换能器品种特 别多,要求也特别高。极其简单的机械结构中,隐藏 着极其复杂的技术要求。这是一个令人费解的矛盾, 也是换能器技术的魅力所在。