超声波原理
超声波原理
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超声波原理:我们知道正确的波的物理定义是:振动在物体中的传递形成波。
这样波的形成必须有两个条件:一是振动源,二是传播介质。
波的分类一般有如下几种:一是根据振动方向和传播方向来分类。
当振动方向与传播方向垂直时,称为横波。
当振动方向与传播方向一致时,称为纵波。
二是根据频率分类,我们知道人耳敏感的听觉范围是20HZ-20000HZ,所以在这个范围之内的波叫做声波。
低于这个范围的波叫做次声波,超过这个范围的波叫超声波。
波在物体里传播,主要有以下的参数:一是速度V,二是频率F,三是波长λ。
三者之间的关系如下:V=F.λ。
波在同一种物质中传播的速度是一定的,所以频率不同,波长也就不同。
另外,还需要考虑的一点就是波在物体里传播始终都存在着衰减,传播的距离越远,能量衰减也就越厉害,这在超声波加工中也属于考虑范围。
1、超声波在塑料加工中的应用原理:塑料加工中所用的超声波,现有的几种工作频率有15KHZ,18KHZ,20KHZ,40KHZ。
其原理是利用纵波的波峰位传递振幅到塑料件的缝隙,在加压的情况下,使两个塑料件或其它件与塑料件接触部位的分子相互撞击产生融化,使接触位塑料熔合,达到加工目的。
2、超声波焊机的组成部分和原理 超声波焊接机主要由如下几个部分组成:发生器、气动部分、程序控制部分,换能器部分。
发生器主要作用是将工频50HZ的电源利用电子线路转化成高频(例如20KHZ)的高压电波。
气动部分主要作用是在加工过程中完成加压、保压等压力工作需要。
程序控制部分控制整部机器的工作流程,做到一致的加工效果。
换能器部分是将发生器产生的高压电波转换成机械振动,经过传递、放大、达到加工表面。
现在国内应用较多的发生器一般有两种:一种是以美国BRANSON 公司为代表,所采用的桥式功放电路,保护电路采用相位保护,工作频率一般为20KHZ。
其优点是电转换效率高,缺点是频率调节电感调节范围窄,频率跟踪性能较差。
另一个缺点是功率不可能做得很大,最大也就是3KW 左右;另一种是台湾型机器,普遍采用B类功放、过流保护、桥式反馈。
超声波的发射原理
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超声波的发射原理
超声波是一种机械波,它是通过声源发射出去的,具体的发射原理如下:
1. 超声波发射装置:超声波发射器通常由一个压电陶瓷晶体构成。
这个晶体可以通过施加电压而发生振动,在振动过程中产生声波。
2. 压电效应:压电晶体具有压电效应,也就是当施加电压时会发生形变。
当电压施加到压电晶体上时,晶体会振动,产生压力波,从而生成超声波。
3. 振动频率控制:通过改变施加到压电晶体的电压,可以控制晶体的振动频率,进而控制超声波的频率。
一般来说,超声波的频率在20kHz到10MHz之间。
4. 超声波传播:振动的压电晶体会使周围的介质产生振动,从而形成超声波。
超声波在介质中的传播速度取决于介质的密度和弹性模量。
5. 接收器:超声波在被传播的过程中,可以被接收器接收到。
接收器通常也是一个压电陶瓷晶体,当超声波到达时,晶体会产生电荷,这个电荷可以通过放大电路来转换成电信号。
总结起来,超声波的发射原理是通过压电效应产生振动的压电晶体,通过改变电压控制振动频率,并在介质中产生压力波从而形成超声波。
超声波可以被接收器接收并转换为电信号。
超声波作用的原理
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超声波作用的原理
超声波是一种频率超过人类能听到的声音的波形,其工作原理可以通过以下几个方面进行描述:
1. 压电效应:超声波的发射和接收通过压电效应实现。
压电材料具有特殊的物理性质,可以在电压的作用下发生形变,同时也可以在受力的作用下产生电压。
当施加电压到压电晶体上时,晶体会发生压缩或拉伸,从而产生超声波。
2. 纵波传播:超声波是一种纵波,类似于空气中的声音波。
纵波是沿着波的传播方向推动介质分子振动的波动。
超声波在介质中传播时,会通过分子的压缩和膨胀产生压力变化,将能量传递给周围分子。
3. 衰减和反射:超声波在介质中传播时,会发生衰减和反射。
衰减是由于介质的吸收和散射,能量逐渐减少;反射是当超声波遇到界面时,部分能量被反射回来。
利用超声波的衰减和反射特性,可以测量距离、检测缺陷等。
4. 驻波效应:当超声波传播到一定距离后,会发生驻波效应。
驻波是指波的传播方向上的正向波和反向波之间发生干涉形成的固定位置的波峰和波谷。
利用驻波效应,可以对介质中的材料性质进行检测和分析。
超声波的应用非常广泛,包括医学、无损检测、测量领域等。
通过利用超声波的原理,可以实现材料的检测、成像、清洗和治疗等功能。
简述超声波工作原理
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简述超声波工作原理
超声波工作原理主要基于压电效应。
一些晶体在施加交变电压时,会按其厚度方向做伸长和压缩的交替变化,产生震动,并在晶片周围的媒质上产生相同频率的声波。
如果所加的交变电压的频率是超声频率,那么晶体所发射的声波就是超声波。
这是逆压电效应的一种表现。
另一方面,当振动的外力作用在压电晶片的两个面上而使其发生变形时,会有相应频率的电荷输出,这是压电效应的表现。
超声波是弹性机械振动波,具有一些与可听声波不同的特性。
由于其波长较短,当它通过大于波长的小孔时,会呈现出集中的一束射线向一定方向前进,这种特性称为束射。
同时,超声波的方向性强,可定向采集信息。
以上内容仅供参考,如需获取更多信息,建议查阅超声波相关书籍或咨询物理学家获取。
超声波的震动原理
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超声波的震动原理
超声波的震动原理是基于声波传播的原理。
声波是一种能量在介质中传播的机械波,是由物质的振动引起的。
当物体振动时,空气分子也随之振动,形成了一系列的压缩和膨胀。
这些压缩和膨胀形成了声波的传播。
超声波是指频率超过20kHz的声波。
超声波在空气中的传播
速度大约为343 m/s,相比于人耳可以听到的声音的速度更快。
超声波可以通过震动源产生,并通过不同介质中的传播来实现目标。
超声波震动原理是基于压电效应或洛伦兹力的。
压电材料是一种特殊的物质,当施加外力或变形时,可以产生电荷分布的改变。
利用压电材料的特性,可以将电能转化为机械振动能量,并通过超声波的方式传播出去。
另一种原理是利用洛伦兹力。
当电流通过导电线圈时,会在导线周围产生磁场。
当磁场与永久磁铁或其他磁场相互作用时,就会产生力的作用。
这种力被称为洛伦兹力。
通过合理的设计和布置,可以产生超声波的震动效果。
总的来说,超声波的震动原理是通过物质的振动和声波传播来实现的。
压电效应和洛伦兹力是产生超声波振动的两种常用原理。
这些原理在超声波应用中起着重要的作用,例如医学超声设备、工业检测和清洁、声纳等领域。
超声波原理及作用
![超声波原理及作用](https://img.taocdn.com/s3/m/e878869a81eb6294dd88d0d233d4b14e85243ee5.png)
超声波原理及作用超声波是指频率高于人耳听觉范围(20Hz - 20kHz)的声波。
在物理学和医学等领域中,超声波被广泛应用于不同的实验和诊断工作中,如探测、成像、清洁等方面。
本文将详细介绍超声波的原理和作用。
一、超声波的原理超声波的产生是通过压电效应实现的。
在压电材料中施加电压会使其发生机械变形,而当施加的电压频率达到压电材料的固有频率时,会产生共振效应,形成超声波。
超声波是由高频振动产生的机械波,其在传播过程中以纵波的形式存在。
相比于其他声波,超声波具有高频率、短波长和高能量的特点,能够在介质中穿透和传播。
二、超声波的作用1. 检测与成像超声波在医学领域中广泛用于人体内部的检测与成像。
通过向人体不同部位发射超声波,并记录其回波情况,可以获得部位的形状、结构和功能信息。
超声波成像技术可以用于检测器官、肿瘤、疾病等,成为非侵入性、安全可靠的检测手段。
2. 清洁与除垢超声波在工业领域中被广泛用于清洗、除垢等工作。
利用超声波的高频振动和局部高压力的变化,可以在液体中产生大量微小气泡,并在气泡瞬间坍缩时释放出巨大能量,达到清洁物体表面和微孔中的目的。
3. 材料加工超声波在材料加工领域也有重要应用。
通过超声波的集中能量和高频振动,可以实现对材料的切割、焊接、拼接等加工工艺。
与传统加工方法相比,超声波加工具有操作简单、速度快、精度高等优点。
4. 医疗治疗超声波在医疗治疗中被用于物理疗法。
通过超声波的声压、热量和微震动等效应,可以促进组织血液循环、淋巴循环和细胞代谢,并有助于舒缓疼痛、消肿、促进伤口愈合等。
5. 其他应用超声波还有许多其他应用领域,如测量、无损检测、测速、材料分析等等。
不同行业根据实际需求可以发展出更多特定应用。
总结:超声波作为一种高频振动的机械波,具有广泛的应用前景。
在医学、工业、科学研究等领域中,超声波的原理和作用对于开展相关工作起着重要的支持作用。
随着科技的发展,超声波技术也将不断创新和进步,为各个领域的发展带来更多机遇和挑战。
超声波法原理
![超声波法原理](https://img.taocdn.com/s3/m/d69e0916814d2b160b4e767f5acfa1c7ab008251.png)
超声波法原理
超声波法原理是一种利用超声波在材料中传播的特性来检测材料内部缺陷或测量材料厚度的无损检测方法。
超声波是指频率超过20kHz的高频声波。
它的传播速度和方向在不同材料中
有所变化,与材料的密度、弹性模量等物理特性有关。
超声波检测系统通常由发射器、接收器和显示器组成。
首先,发射器产生超声波,并将其传播到要检测的材料中。
当超声波遇到材料内部的缺陷或界面时,一部分能量会被反射回来,由接收器接收到。
接收器将接收到的超声信号转换成电信号,并将其送入显示器进行分析和显示。
根据超声波的传播速度和接收到的信号强度,可以判断出材料内部的缺陷类型和位置。
例如,当超声波遇到材料中的一个表面缺陷时,部分能量会被反射回来,形成一个明显的回波信号。
而当超声波遇到材料中的一个体内缺陷时,部分能量会被散射或衰减,形成弱的回波信号。
通过分析这些回波信号的强度、时间延迟和幅度等参数,可以确定缺陷的大小、位置和形状。
另外,超声波法也可以用于测量材料的厚度。
当超声波从材料的一侧传播到另一侧时,可以通过测量超声波的传播时间来确定材料的厚度。
一般来说,材料越厚,超声波的传播时间越长。
超声波法具有无损、非接触、快速、准确等特点,被广泛应用于工业领域中的材料检测和质量控制中。
它可以用于检测金属、陶瓷、塑料等各种材料的内部缺陷,如裂纹、气孔、夹杂等。
同时,超声波法还可以检测材料的硬度、弹性模量等物理性能。
超声波的工作原理及应用
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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。
超声波的原理
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超声波的原理
超声波是一种类似于电磁波的电磁波,它的波长比电磁波长得多,可以用于声波检测,传递信息和发射声音。
它的工作原理是,当声波传播到一定的物体表面上时,这些物体会吸收声波,并反射出一些声波,这就是超声波的基础。
超声波在医学领域有着广泛的应用,它可以用来检测和诊断患者的身体情况,例如肝脏、肾脏和心脏等疾病,以及胎儿的发育情况。
此外,超声波也被广泛用于物理检测,例如测量液体的深度、线路检测、测量材料的厚度、检测密封性等。
超声波检测的工作原理是,先将超声波发射器放置在要检测的物体表面上,然后发出超声波,当超声波碰到物体表面时,超声波就会反射,接收器接收反射的超声波,通过计算反射的超声波的时间差和强度,就可以确定检测物体的信息,从而获得准确的结果。
超声波在医疗技术、工业检测、测量等领域有着广泛的应用,它可以提供准确、快速、无损的检测结果,是一种非常先进的检测技术。
超声波的使用不仅可以检测出物体的物理特征,还可以用于探测潜在的缺陷,从而有效地帮助企业提高产品质量,减少不良产品的产生。
总之,超声波是一种实用而有效的技术,它的应用可以改善人们的生活质量,为社会的发展和进步做出重要贡献。
超声波产生原理
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超声波产生原理超声波是一种高频声波,其频率通常超过人类能够听到的范围,即超过20kHz。
超声波在医疗、工业、军事等领域有着广泛的应用,而超声波的产生原理是基础中的基础,下面我们来详细了解一下超声波的产生原理。
超声波的产生主要依靠压电效应。
压电效应是指某些晶体在受到外力作用时会产生电荷分布的不均匀,从而在晶体的两个表面上产生电势差。
这种晶体叫做压电晶体,它的分子结构不是中心对称的,因此在受到外力变形时会产生电荷的不平衡。
压电晶体在受到交变电压作用时,会产生机械振动,而这种振动就是超声波。
压电晶体被加在一个特定的金属片上,当外加交变电压时,压电晶体就会产生机械振动,而金属片会将这种振动传递出去,形成超声波。
这种金属片的设计和制造对超声波的产生起着至关重要的作用,它需要能够有效地将压电晶体产生的振动传递出去,并且要保证超声波的频率和波形的稳定性。
在实际应用中,超声波的产生还需要配合一定的电子设备。
通常情况下,压电晶体需要接入到一个特定的电路中,以便产生所需的交变电压。
这个电路需要能够提供稳定的频率和幅度的交变电压,以确保超声波的稳定性和可靠性。
同时,为了在不同的应用场景下能够调节超声波的频率和幅度,这个电路通常还需要具备一定的调节功能。
总的来说,超声波的产生原理主要是基于压电效应,通过压电晶体和金属片的配合,加上相应的电子设备,才能够产生稳定可靠的超声波。
超声波的产生原理虽然看似简单,但其中涉及到的物理原理和工程技术却是十分复杂的,需要在材料、电子、机械等多个领域的知识和技术的支持下才能够实现。
超声波的产生原理的深入理解不仅有助于对超声波技术的应用和发展有更深入的认识,也有助于在超声波相关领域的研究和开发工作中有更好的指导和支持。
超声波产生的原理
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超声波产生的原理
超声波产生的原理主要基于压电效应和共振原理。
压电效应是指在某些晶体或陶瓷材料中,当施加机械压力或电场时,会引起电荷分布的变化,产生电位差。
利用这种特性,将电场施加到压电晶体上,晶体会发生形变,产生机械波,即超声波。
超声波的频率通常高于人耳能听到的上限,一般在20kHz或
更高。
当电场频率与压电晶体固有频率相等时,会达到共振状态,晶体振动幅度增大,从而产生更强的超声波。
为了产生超声波,通常会将电压信号传送到振荡器中,通过振荡器的驱动,电压信号被转换成高频电场信号。
这个高频电场信号被传送到压电晶体上,引起晶体的机械振动。
振动的晶体传播机械能,形成超声波。
超声波在不同介质中的传播速度受介质的特性影响。
当超声波遇到介质的边界面时,一部分能量会被反射回来,一部分会被透射到另一种介质中,通过分析和测量反射和透射的超声波,可以对介质的性质进行检测和分析。
超声波在医学、工业、材料检测等领域有广泛的应用。
医学领域中,超声波可以通过人体组织的不同反射和透射特性,用于诊断和检测疾病。
工业领域中,超声波可以用于检测材料的质量、结构和缺陷。
它还可以应用于清洗、焊接、切割等工艺中。
超声波发生的原理
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超声波发生的原理超声波是一种频率高于可听范围的机械波,其频率通常大于20kHz。
超声波在现代科学技术中应用广泛,如医疗检查、工业无损检测、清洗与杀菌等领域。
超声波的发生是通过超声发生器产生高频电信号,然后将其转化为机械振动,从而产生超声波。
超声波的发生有多种原理,下面将详细介绍几种常见的发生原理。
1. 压电效应原理:压电效应是指某些晶体在受到外力或电场作用下,会发生形状的改变或尺寸的变化。
当施加交变电场时,晶体的尺寸也会交变改变,从而产生振动。
利用压电效应,可将电能转化为机械振动能量,进而产生超声波。
最常用的压电材料是石英晶体或压电陶瓷。
超声发生器施加高频电信号时,使得压电材料振动,从而产生超声波。
2. 磁致伸缩效应原理:磁致伸缩效应是指在磁场作用下,某些材料的尺寸会发生变化。
当施加交变磁场时,材料的尺寸也会交变改变,从而产生振动。
利用磁致伸缩效应,同样可以将电能转化为机械振动能量,进而产生超声波。
磁致伸缩超声波发生器通常由铁磁材料制成,如镍、铁等。
3. 热致超声波发生原理:热致超声波发生方式是通过材料热膨胀效应产生的。
当高频电信号通过导线通过薄膜电阻产生热能时,该薄膜附近的空气也会被加热,从而造成局部膨胀。
这种热膨胀作用会导致压电晶体或金属膜发生机械弯曲。
通过适当的装置,可以将这种弯曲转化为超声波。
超声波的频率通常在20kHz到1GHz之间,频率越高,波长越短,能够获得更高的分辨率。
超声波通过介质传播时,其传播速度与介质的密度、弹性模量等有关。
超声波在传播过程中会发生折射、反射、散射等现象,这些现象在超声医学、工业检测等应用中被广泛利用。
总之,超声波的发生主要通过压电、磁致、热致等效应将电能转化为机械能,并产生高频的机械振动。
这些机械振动通过介质传播,并在传播过程中发生折射、反射、散射等现象,以被广泛应用于科学技术领域。
超声波作用原理
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超声波作用原理
超声波是指频率高于人类耳朵能听到范围的声波。
其作用原理基于物质受声波影响后的物理、化学和生物学反应。
首先,超声波可以产生空气和液体中的部分聚集和分离,从而产生声波压缩和稀释区域。
这种压缩力和剪切力可以在空气和液体中形成强大的振动,使分子和细胞表面产生大量的微小变形,振动频率较高的超声波还可以使材料的分子产生对称和非对称的振动,从而使分子增加能量,形成热。
这种热作用可以加速化学反应,促进蛋白质折叠和酶反应等生物学过程。
其次,超声波还能产生声波反射,通过探测波探测被测物体的内部结构和性质。
在医学上,超声波的探测原理是基于声波在组织中的反射、散射和吸收等特性,通过对声波的接收和分析,可以得到组织的密度、弹性、流动性等信息。
总之,超声波作用原理是基于声波的机械和热效应,可以在物质层次上产生各种不同形式的作用,成为了医学、工业和科学研究等领域中的重要技术手段。
超声波的震动原理
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超声波的震动原理超声波的震动原理是基于声波传播原理。
声波是一种机械波,是由物质中的粒子间的振动传递能量而产生的。
超声波是指频率高于20kHz的声波。
在生活中,常见的超声波应用包括超声声纳、医学超声照影、清洁超声波、材料检测等。
超声波具有穿透力强、方向性好、波长短等特点,因此在许多领域有着广泛的应用。
超声波的产生主要有三种方式:压电效应、放电效应和热效应。
首先是压电效应。
压电材料是指当施加压力时,会产生电极化现象的材料。
常见的压电材料包括石英、铁电陶瓷等。
当施加电压时,这些压电材料会发生压电效应,其晶体结构中的离子会发生振动,从而产生声波。
压电传感器和超声波发生器便是利用了压电效应来产生超声波。
在超声波发生器中,当电压施加到压电材料上时,由于压电效应的作用,材料中的离子开始振动,产生声波。
其次是放电效应。
放电效应是指当电流通过某些介质时,介质会发生局部放电现象。
在超声波清洁器中,电极的放电现象会导致介质中的液体剧烈震动,从而产生超声波。
放电效应产生的超声波主要利用了液体中的气泡被振动形成共振,共振引起的气泡内的压力激增使其迅速膨胀闭合,形成冲击波,这些冲击波聚集在一个点上,就形成了局部高压,来清洁物体表面。
最后是热效应。
热效应是指当物质受到热能时,会发生形状、体积或温度的变化。
在超声波医学照影中,热效应是用来产生超声波的一种方法。
超声波输送到人体组织中时,会产生能量的吸收和转换,这些被吸收的能量转化为热能,使得组织局部温度升高。
这种热效应可以通过超声探头上的传感器来检测,从而形成图像。
超声波的传播是通过介质中的粒子间的振动来实现的。
当超声波经过介质时,由于超声波的频率高,粒子振动非常剧烈。
在介质中,粒子之间通过碰撞传递能量,从而使得超声波能够在介质中传播。
超声波传播时会遇到界面的反射、折射等效应,这些效应可以被利用来检测、成像等。
总结来说,超声波的震动原理是基于声波传播的原理。
通过压电效应、放电效应和热效应等方法产生超声波,通过介质中粒子振动的传递来实现超声波的传播。
超声波原理
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超声波原理:我们知道正确的波的物理定义是:振动在物体中的传递形成波。
这样波的形成必须有两个条件:一是振动源,二是传播介质。
波的分类一般有如下几种:一是根据振动方向和传播方向来分类。
当振动方向与传播方向垂直时,称为横波。
当振动方向与传播方向一致时,称为纵波。
二是根据频率分类,我们知道人耳敏感的听觉范围是20HZ-20000HZ,所以在这个范围之内的波叫做声波。
低于这个范围的波叫做次声波,超过这个范围的波叫超声波。
波在物体里传播,主要有以下的参数:一是速度V,二是频率F,三是波长λ。
三者之间的关系如下:V=F.λ。
波在同一种物质中传播的速度是一定的,所以频率不同,波长也就不同。
另外,还需要考虑的一点就是波在物体里传播始终都存在着衰减,传播的距离越远,能量衰减也就越厉害,这在超声波加工中也属于考虑范围。
1、超声波在塑料加工中的应用原理:塑料加工中所用的超声波,现有的几种工作频率有15KHZ,18KHZ,20KHZ,40KHZ。
其原理是利用纵波的波峰位传递振幅到塑料件的缝隙,在加压的情况下,使两个塑料件或其它件与塑料件接触部位的分子相互撞击产生融化,使接触位塑料熔合,达到加工目的。
2、超声波焊机的组成部分和原理 超声波焊接机主要由如下几个部分组成:发生器、气动部分、程序控制部分,换能器部分。
发生器主要作用是将工频50HZ的电源利用电子线路转化成高频(例如20KHZ)的高压电波。
气动部分主要作用是在加工过程中完成加压、保压等压力工作需要。
程序控制部分控制整部机器的工作流程,做到一致的加工效果。
换能器部分是将发生器产生的高压电波转换成机械振动,经过传递、放大、达到加工表面。
现在国内应用较多的发生器一般有两种:一种是以美国BRANSON 公司为代表,所采用的桥式功放电路,保护电路采用相位保护,工作频率一般为20KHZ。
其优点是电转换效率高,缺点是频率调节电感调节范围窄,频率跟踪性能较差。
另一个缺点是功率不可能做得很大,最大也就是3KW 左右;另一种是台湾型机器,普遍采用B类功放、过流保护、桥式反馈。
超声波是什么原理
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超声波是什么原理
超声波是一种机械波,在频率范围内整个媒介内的振动能量传递的主要方式是分子间的弹性碰撞。
超声波的产生和接收可以通过压电效应实现。
具体来说,超声波是通过压电材料的变形来产生的。
压电材料受到外力作用时会发生形变,而形变过程中会产生电荷变化。
当外力消失时,压电材料会恢复到原来的形状,同时电荷也会恢复到初始状态。
这种压电材料的特性使得它可以将机械能转化为电能,或将电能转化为机械能。
在超声波传感器中,压电材料被激励产生高频的机械振动。
这种机械振动通过媒介传播,媒介中的分子也会跟随振动。
当超声波传播到目标物体上时,一部分能量会被物体吸收,导致物体振动。
这些振动通过传感器再次转化为电信号,然后被接收器接收并解析。
超声波利用了声波的特性,但由于其高频率(一般在20kHz
到10MHz之间),在许多应用中表现出了与常规声波不同的
性质。
超声波在医学成像、工业检测和测量等领域有广泛应用,可以用来观察物体的内部结构、检测材料的缺陷以及测量距离等。
超声波原理
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超声波原理超声波,又称声压波,是指一种用来表示由空气中的声音传播的波的技术。
它是通过传播振动的方式来处理控制和测量物理或技术参数的一种方法。
它的有效性来源于它的可控性,以及它能够传播在大范围内有效地传播超声波信号。
超声波原理可以用于测量物体的距离,探测温度,测量流速,检测缺陷,检测物质变化,物体探测,探测力学参数等等。
这也是它在工业,科学研究,农业和医疗领域受到重视的原因。
超声波原理已经在很多领域得到了广泛的应用。
它可以用于动力学测试,声学测试,地质勘探,海洋科学,工业检测,医学诊断以及人工智能等多种领域。
超声波的物理基础是空气中的振动,也就是声波。
它的频率一般在20kHz-10 MHz之间。
声波的频率越高,相应的振动波也越高,传播速度也越快。
声波通常传播在具有空气和流体两种介质中,也可以传播在固体介质中,但要受到声音速度的影响。
超声波是一种依据声压传播的波,它以无线电频率形式(如千赫兹)传播,传播路径是从发射源到接收端。
它的特点是,在某一范围内超声波传播距离受其频率的影响较小,并且传播的速度也较慢。
超声波的发射源一般为高频声发射器,它能够发射和接收声压信号。
为了提高超声波的发射效率,一般使用轻质膜片或者金属小球传声器。
发射源能够依据不同的频率发射声压,经过一定的路径传播,并在接收端收到声压。
在实际应用中,超声波的发射源可以是加长的块状,磁性矩形探头,准圆探头等。
它们所发出的声压能够直接穿透坚硬的物体,抵达物体表面的反射体,反射回超声仪,这就是超声波的原理。
反射体的形状和材料可以影响超声波的传播效率,从而影响探测的准确性。
反射体的材料也包括金属,石膏,木材,橡胶,玻璃等材料。
超声波原理也可以用于生物检测,比如超声成像检测,超声波波动检测,超声分子检测等。
它们可以显示出细胞结构的图像,检测细胞的病变情况以及药物或其他物质的毒性影响。
超声波原理在未来还可能得到更广泛的应用,它有可能在自动驾驶,机器人定位,智能手机,智能服务机器人,人脸识别等领域发挥重要作用。
超声波产生原理
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超声波产生原理
超声波是一种频率高于人类听觉范围的声波,通常被定义为频率超过20kHz的声波。
超声波在医疗、工业、军事等领域有着广泛的应用,其产生原理主要涉及到压电效应和谐振原理。
首先,我们来看压电效应。
压电效应是指某些晶体在受到机械应力作用时会产
生电荷,反之亦然。
这种晶体被称为压电晶体。
当压电晶体受到外部电压的作用时,晶体会发生形变,从而产生声波。
这就是超声波产生的基本原理之一。
其次,谐振原理也是超声波产生的重要原理之一。
在超声波产生装置中,通常
会使用谐振器来产生稳定的超声波。
谐振器是一种能够在特定频率下产生共振现象的装置。
当谐振器受到外部激励时,会以其固有频率进行振荡,从而产生稳定的超声波。
除了压电效应和谐振原理,超声波的产生还涉及到了声波的传播和衍射等物理
现象。
当电压施加到压电晶体上时,晶体会发生振动,产生机械波,然后机械波通过介质传播,最终形成超声波。
超声波在传播过程中会发生衍射现象,即超声波会沿着传播方向发生弯曲和扩散,这也是超声波可以用于成像和检测的重要原因之一。
总的来说,超声波的产生原理涉及到压电效应、谐振原理以及声波的传播和衍
射等物理现象。
通过合理利用这些原理,人们可以设计出各种各样的超声波产生装置,从而满足不同领域的需求。
超声波技术的发展不仅推动了医疗诊断和治疗的进步,也促进了工业生产和科学研究的发展。
相信随着科技的不断进步,超声波技术将会有更广泛的应用前景。
超声波利用什么原理
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超声波利用什么原理超声波是一种高频机械波,其频率大于20kHz,无法被人耳所听到。
超声波的产生依靠压电效应,即在压电晶体上施加电场,会使晶体发生形变产生机械振动,从而导致超声波的产生。
超声波在空气、液体和固体中的传播具有很多特性,包括折射、散射、吸收等。
它们可以通过在介质中的传播速度和衰减程度等特性来进行测量和应用。
超声波传播的速度与介质的密度和弹性模量有关。
在固体中,超声波的传播速度高于在液体中,而在液体中,超声波的传播速度又高于在气体中。
这是因为固体分子之间的相互作用力较大,密度较大,所以声波传播的速度也较大。
超声波在介质中的传播可以发生折射现象。
当超声波传播到两个不同介质的交界面上时,由于介质的密度和弹性模量的差异,会产生反射和折射现象。
这种现象可以应用在超声波测距仪、血流测量仪等技术上。
超声波还可以通过散射进行检测和成像。
当超声波与介质中的不均匀物体或细小颗粒碰撞时,会发生散射现象,散射波的方向和强度与散射物的形状和大小有关。
利用这种原理,可以用超声波来检测和成像一些难以通过其他方式观察的物体,例如人体内部的器官、肿瘤等。
超声波在介质中会发生吸收。
介质中的分子会对超声波的能量进行吸收,导致超声波强度的衰减。
不同介质对超声波的吸收程度不同,吸收程度与超声波频率、介质的性质和温度等因素有关。
根据吸收的程度和特点,可以利用超声波来评估介质的性质,例如在医学上用于检测和评估人体组织的状态。
除了以上特性,超声波还常用于声纳和超声波清洗等领域。
声纳是利用超声波在水中传播的特性来进行远距离通讯和探测的技术,例如用于海洋探测、鱼群检测等。
超声波清洗则是利用超声波的高频振动产生微小气泡并爆裂,从而通过冲击力来清洗物体表面的技术。
总的来说,超声波利用压电晶体的压电效应产生,并通过介质中的传播、折射、散射和吸收等现象进行测量和应用。
在医学、工业、生物学等领域,超声波被广泛应用于成像、探测、清洗等技术,发挥着重要的作用。
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超声波原理:超声波清洗是基於空化作用,即在清洗液中无数气泡快速形成并迅速内爆。
由此产生的冲击将浸没在清洗液中的工件内外表面的污物剥落下来。
随着超声频率的提高,气泡数量增加而爆破冲击力减弱,因此,高频超声特别适用於小颗粒污垢的清洗而不破环其工件表面。
空化泡的扩大以及爆裂(内爆)气泡是在液体中施加高频(超声频率)、高强度的声波而产生的。
因此,任何超声清洗系统都必须具备三个基本元件:盛放清洗液的槽、将电能转化为机械能的换能器以及产生高频电信号的超声波发生器。
换能器和发生器:超声清洗系统最重要的部分是换能器。
现存两种换能器,一种是磁力换能器,由镍或镍合金制成;一种压电换能器,由锆钛酸铅或其他陶瓷制成。
将压电材料放入电压变化的电场中时,它会发生变形,这就是所谓的'压电效应'。
相对来说,磁力换能器是用会在变化的磁场中发生变形的材料制成的。
无论使用何种换能器,通常最基本的因素为其产生的空化效应的强度。
超声波和其它声波一样,是一系列的压力点,即一种压缩和膨胀交替的波(如下图示)。
如果声能足够强,液体在波的膨胀阶段被推开,由此产生气泡;而在波的压缩阶段,这些气泡就在液体中瞬间爆裂或内爆,产生一种非常有效的冲击力,特别适用於清洗。
这个过程被称做空化作用声波的压缩和膨胀从理论上分析,爆裂的空化泡会产生超过10,000 psi的压力和20,000 °F (11,000 °C) 的高温,并在其爆裂的瞬间冲击波会迅速向外辐射。
单个空化泡所释放的能量很小,但每秒钟内有几百万的空化泡同时爆裂,累计起来的效果将是非常强烈的,产生的强大的冲击力将工件表面的污物剥落,这就是所有超声清洗的特点。
如果超声能量足够大,空化现象会在清洗液各处产生,所以超声波能够有效清洗微小的裂缝和孔。
空化作用也促进了化学反应并加速了表面膜的溶解。
然而只有在某区域的液体压力低於该气泡内气体压力时才会在该区域产生空化现象,故由换能器产生的超声波振幅足够大时才能满足这一条件。
产生空化所需的最小功率被称做空化临界点。
不同的液体存在不同的空化临界点,故超声波能量必须超过该临界点才能达到清洗效果。
也就是说,只有能量超过临界点才能产生空化泡,以便进行超声清洗。
频率的重要性:当工作频率很低(在人的听觉范围内)就会产生噪音。
当频率低於20kHz时,工作噪音不仅变得很大,而且可能超出职业安全与保健法或其他条例所规定的安全噪音的限度。
在需要高功率去除污垢而不用考虑工件表面损伤的应用中,通常选择从20kHz到30kHz范围内的较低清洗频率。
该频率范围内的清洗频率常常被用於清洗大型、重型零件或高密度材料的工件。
洁康公司提供20KHz的磁力换能器和25KHz的压电换能器。
Cavitation Strength Relative to 40 kHz高频通常被用於清洗较小、较精密的零件,或清除微小颗粒。
高频还被用於被工件表面不允许损伤的应用。
使用高频可从几个方面改善清洗性能。
随着频率的增加,空化泡的数量呈线形增加,从而产生更多更密集的冲击波使其能进入到更小的缝隙中。
如果功率保持不变,空化泡变小,其释放的能量相应减少,这样有效地减小了对工件表面的损伤。
高频的另一个优势在於减小了粘滞边界层(泊努里效应),使得超声波能够'发现'极细小的微粒。
这种情况近似於小溪中水位降低时可以看清溪底的小石子。
洁康公司提供了一系列中间频率的产品,有40kHz、80kHz、120kHz和170kHz。
清洗极微小的颗粒时,可选用频率为350kHz的产品。
洁康公司近来推出了用於此类场合的MicroCoustics系统,其频率为400kHz。
超声清洗的优越性:超声清洗目前已被认识到的优点如下:高精度由於超声波的能量能够穿透细微的缝隙和小孔,故可以应用与任何零部件或装配件的清洗。
被清洗件为精密部件或装配件时,超声清洗往往成为能满足其特殊技术要求的唯一的清洗方式;快速超声清洗相对常规清洗方法在工件除尘除垢方面要快得多。
装配件无须拆卸即可清洗。
超声清洗可节省劳动力的优点往往使其成为最经济的清洗方式;一致无论被清洗件是大是小,简单还是复杂,单件还是批量或在自动流水线上,使用超声清洗都可以获得手工清洗无可比拟的均一的清洁度。
超声波清洗特点:超声波清洗与各种化学的、物理的、电化的和物化的清洗方法比较,具有以下独特的优点:◆ 能快速、彻底地清除工件表面上的各种污垢。
◆ 能清洗带有空腔、沟槽等形状复杂的精密零件,对工件表面无损害。
◆ 可有效地降低污染,减少有毒溶剂对人体的损害。
◆ 可采用各种清洗剂,根据不同的溶剂达到不同的效果,如:除油、除锈或磷化。
◆ 大幅度降低劳动强度,杜绝隐患,如:节省溶剂、清洁纸、能源、工作场地和人工等。
超声清洗工艺及清洗液的选择:在购买清洗系统之前,应对被清洗件做如下应用分析:明确被洗件的材料构成、结构和数量;分析并明确要清除的污物;决定所要使用的清洗方法,判断应用水性清洗液还是用溶剂,最终需做清洗实验。
只有这样,才能提供合适的清洗系统、设计合理的清洗工序以及清洗液。
化学药剂的选择:考虑到清洗液的物理特性对超声清洗的影响,其中蒸汽压、表面张力、黏度以及密度应为最显着的影响因素。
温度能影响这些因素,所以它也会影响空化作用的效率。
任何清洗系统必须使用清洗液。
水性系统通常由敞口槽组成,工件浸没其中。
而复杂的系统会由多个槽组成,并配备循环过滤系统、冲淋槽、干燥槽以及其它附件。
对於使用溶剂的系统,多为超声波汽相除油脂清洗机,常配备废液连续回收装置。
超声波汽相清除油脂过程是由溶剂蒸发槽和超声浸洗槽组成的集成式多槽系统完成的。
在热的溶剂蒸汽和超声激荡共同作用下,油、脂、蜡以及其他溶於溶剂的污垢就被除去。
经过一系列清洗工序后下料的工件发热、洁净、干燥。
选择清洗液时,应考虑以下三个因素:清洗效率:选择最有效的清洗溶剂时,一定要作实验。
如在现有的清洗工艺中引入超声,所使用的溶剂一般不必变更;操作简单:所使用的液体应安全无毒、操作简单且使用寿命长;成本:最廉价的清洗溶剂的使用成本并不一定最低。
使用中必须考虑到溶剂的清洗效率、安全性、一定量的溶剂可清洗多少工件利用率最高等因素当然,所选择的清洗溶剂必须达到清洗效果,并应与所清洗的工件材料相容。
水为最普通的清洗液,故使用水基溶液的系统操作简便、使用成本低、应用广泛。
然而对於某些材料以及污垢等并不适用於水性溶液,那么还有许多溶剂可供选用。
清洗件处理:超声清洗的另一个考虑因素是清洗件的上、下料或者说是放置清洗件的工装的设计。
清洗件在超声清洗槽内时,无论清洗件还是清洗件篮都不得触及槽底。
清洗件总的横截面积不应超过超声槽横截面积的70%。
橡胶以及非刚化塑料会吸收超声波能量,故将此类材料用於工装时应谨慎。
绝缘的清洗件也应引起特别注意。
工装篮设计不当,或所盛工件太重,纵使最好的超声清洗系统的效率也会被大大降低。
任何材料,如果网眼高於50目,对於超声波就表现出实体的性能,将超声波反射回去。
当网眼大於1/4英寸时,对於超声波才表现出开放式材料的性能。
钩子、架子以及烧杯都可用来支持清洗件。
洁康牌家用超声波清洗机的应用:1、家庭应用:日常使用的物品如金银珠宝、首饰、头饰、胸针、眼镜、表链、水笔、光碟、刮须刀、梳子、牙刷、假牙、茶具等还有奶瓶、奶咀及水果如葡萄、樱桃、草莓,这些饰物、工具和水果在被清洗的同时还进行了消毒杀菌,另外手部也可用超声波进行美容护肤,长期使用可保持皮肤幼嫩润滑充满弹性。
利用洁康超声波清洗器还可以进行调酒、香醇酒类、自动搅拌鸡蛋等。
2、眼镜、光学仪器:一切光学镜片,如各种眼镜(包括隐形眼镜)、放大镜、望远镜、显微镜、相机、摄像机等之镜头零件等经洁康超声波清洗后,所有世间真情尽显无遗。
3、玉石、饰物加工行业:在研磨抛光等加工过程中,大量粉尘污物会沾附在玉石、饰物上,而这些工件往往形状复杂,缝隙又多,传统的清洗方法常常一筹莫展,而洁康超声波清洗器则独到奇效。
4、钟表、精密仪器:有了洁康超声波清洗器,钟表、精密仪器免除了逐一拆装螺丝、齿轮、游丝发条、表链等的麻烦,只须把外壳卸下,整个放进装有相应清洗剂(如汽油)的清洗槽内,便可以取得事半功倍的清洗效果。
5、银行、办公室、财务、工艺美术、广告行业、办公用品:如打印机、喷头、针笔、钢笔、画笔、喷咀、喷雾器经常堵塞,印章也常常因印泥的沾附而模糊不清,常用洁康超声波清洗器可保流畅清晰。
如结合适量洗洁精或其他清洗剂会有更好效果。
6、通信器材、电器维修:手机、对讲机、随身听等电器的精密线路板、零配件利用洁康超声波清洗机结合无水酒精清洗,可得到极佳的无尘无污染完全彻底的清洗效果。
7、医疗单位、院校:各种医疗器械如手术器具、牙科的假牙、牙模、照视镜、化验室实验的烧杯试管等的清洗,各类药剂试剂的混和、化合均可提高效率、提高清洁净度、加速化学反应和缩短时间。
8、送礼佳品:每逢佳节或如开展览会、招待会、联谊会、校友会、评奖会等需筹备礼品、纪念品、奖品时,洁康超声波清洗机以其独特的产品创意,别致的方便型包装,新颖独特的清洗方式,显著而多用的功效……让您不再为挑选礼品而左右为难,因为清洗、杀菌、美容护肤多功能合而为一体的洁康牌超声波清洗机实为新一代的送礼佳品。
超声波清洗机在行业的应用及清洗优点:超声波清洗机用于各行业的清洗:汽车行业、五金行业、电子行业、实验室、印刷行业、电镀行业、光学行业、精密零件行业、眼镜行业、首饰行业、玉器行业、钟表行业、半导体行业、通信器材行业、贵金属行业、不锈钢行业、电力行业等等行业。
超声波清洗优点:相比其他多种的清洗方式,超声波清洗机显示出了巨大的优越性,尤其在专业化,集团化的生产企业中,已逐渐用超声波清洗朵取代了传统的浸洗、涮洗、压力冲洗、振动清洗和蒸气清洗等等工艺方法;超声波清洗机的高效率和高清洁度,得益于其超声波在介质中传播时产生的穿透性和空化冲击力,所以很容易将带有复杂外形,内腔和细空的零部件清洗干净;对一般的除油、防锈、磷化等工艺过程,在超声波作用下只需两三分钟即可完成,其速度比传统清洗方法可提高几倍,甚至几十倍,清洁度也能达到高标准,这在许多对产品表面质量和生产率要求较高的场合,更突出地显示了用其它处理应运人以达到或不可取代的结果。
归纳其优点如下:①清洗效果好,清洁度高且全部工件清洁度一致;②清洗速度快,提高生产效率;③不须人手接触清洗液,安全可靠;④对深孔、细缝和工伯隐蔽处亦可清洗干净;⑤节省溶剂、热能、工作场地和人工等。
电子行业超声波清洗机:PCB电路板的清洗。
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。