超声波技术及应用

超声波的基本作用原理
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超声波和声波一样，是物质介质中的一种 弹性机械波，只是频率不同。人们所能听 到的频率上限为10～18 kHz。物理学中规 定，高于20kHz的是超声波，上限可高至与 电磁波的微波区(>10 GHz)重叠。超声波的 产生原理是产生所需频率的电振荡，再转 换成机械振荡。
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4.超声处理染料废水
换能器前加装聚能片 , 以 获得较强声强。超声频率 f=20kHZ，输入电功率 P=0 ～ 500W 可调，超声探 头直径 5mm ，探头插入液 面下 1.5cm ，玻璃器皿反 应容器有效容积 40mL 。无 水浴降温措施，不调节水 样的pH值。
5.超声降解甲胺磷农药废水
1. 降解率随着超声辐照时 间的延长而增大。 2. 增大超声波功率、声强 和变幅杆直径，可以显著 提高甲胺磷的降解率， Φ25mm时可达 61.7%。 3. 溶液初始 pH 值的影响 显著，酸性条件有利于甲 胺磷降解。
9、彩色超声波诊断仪
10、用于培养液及药物的雾化
超声波雾化是利用了其空化效应， 把 空穴周围的水粉碎成非常微小的微粒，于 是形成水雾从水中溢出。如环境加湿器、 药物雾化器、无基质雾化植物培养等。 • 应用超声波使营养液雾化，进行室内无 基质培养或气培植物，超声药物透入疗法 及药物雾化给药，可以促进药物吸收、提 高药效，对于呼吸道给药的治疗尤其有用， 可以减少患者(尤其是小孩)用药的痛苦， 因而在医院得到了广泛的应用。
6.超声空化效应降解焦化废水
CODCr初始浓度为 807mg/L和初始 pH 值 为 8.17 的焦化废水，在 温度为 25℃的条件下， 经声能密度为0.220 W/cm2 的超声波辐照并 进行同时曝气作用 240min 后, 废水中 CODCr的降解率为 76.89 %。
7、超声波在制浆造纸工业中的应用
超声波的应用
二、超声波的应用
• 测量：距离、流速、流量、厚度 • 探测：超声测距、安防探测、医学成像、无损探测、 水下声纳、地质勘探、管道检漏、触摸屏 • 雾化：加湿、盆景、园艺、消毒、 • 空化：炼油、乳化 • 清洗：珠宝、首饰、精密零件 • 加工：磨削、钻孔、抛光、焊接 • 美容：按摩、洁齿 • 医疗：结石破碎、医学成像、呼吸医疗 • 马达：相机镜头、微位移控制 • 生物：促进种子发芽 • 化学：加快酒类醇化、加快化学反应速度
14、倒车雷达
15、超声波雾化器
16、超声波雾化器
17、超声波焊接机
18、超声波驱虫器
19、超声波圆筒式分散仪
20、超声马达
21、超声探伤仪
德国 Krautkramer [ K.K ] 公司
22、医学超声成像
23、线阵声纳
德国
• 基元数:3X96, • 基阵长：48米
24、超声波清洗仪
小结
• 超声波最大的特点就是可以以振动的方式传递能量而 不影响人类的听觉。 • 超声波的利用主要体现在三个方面，一是微幅高频振 动的利用，二是能量传递效果的利用，三是超声信号 的利用。 • 具体地说，就是超声马达、超声换能和超声传感。目 前的大部分超声波应用都可以归结到这三个类别里面。
超声技术在造纸工业、医学、生物技术、植物提取等方 面中广阔的应用前景，进一步开展这些技术的研究，是超 声技术向有利于工业化大生产的方向发展，具有理论意义 和实际的应用价值。 • 超声波技术在纳米材料制备中、军事、食品加工、蚕蛹中 提取蚕蛹油、柴油氧化脱硫纺织用微胶囊制备中等的应用。 •
的形式，它们仍是通过 微生物才得以降解。
换能器
3.超声作为造纸厂和垃圾填埋厂渗滤液处 理的前或后氧化工序
（1）渗滤液通过生物处 理，剩下的是难生物降 解物质，采用超声后处 理。（2）造纸厂采用 超声前处理。实验检测 了废水的 COD 、 TOC 、毒 性和生物降解性。研究 表明，超声可以降低污 染物的毒性，提高其生 物降解性。
8、超声波在医学诊断中的应用
根据不同的成像原 理，超声波诊断方 法可以分为A型、B 型、M型及D型四大 类
左上为A型，右上为B型， 左下为M型，右下为D型
A型：可用来鉴别病变组织的一些物理特性，如 实质性、液体或是气体是否存在等。 B型：可通过荧光屏显现出来，这种方法直观性 好，重复性强，可供前后对比，所以广泛用于妇 产科、泌尿、消化及心血管等系统疾病的诊断。 M型：最适用于检查心脏的活动情况，多用于辅 助心脏及大血管疫病的诊断。 D型：是专门用来检测血液流动和器官活动的一 种超声诊断方法，又称为多普勒超声诊断法。可 确定血管是否通畅、官腔是否狭窄、闭塞以及病 变部位。
12、超声波在植物提取中的应用
• 超声提取法广泛应用于多 糖的提取中，例如用超声 法提取新疆枸杞多糖，多 糖收率提高30％，提取 时间缩短5倍以上， • 同样，超声提取技术在新 疆甘草多糖的提取中也有 良好的应用前景，实验结 果表明用超声法提取得甘 草多糖的收率提高36％ ， 时间缩短3倍以上。
13、超声波线缆测高仪
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超声波雾化器
11、超声波在生物技术领域的应用
用超生波处理种子可提高发芽势、发芽率与种 苗的成活率，从而提高作物产量与植树种草的成 活率。 如用超声波水浴对黑皮冬瓜种子进行处理，然后 进行种子发芽试验，结果发现超声波处理显著地 促进了黑皮冬瓜种子的萌发，提高了种子的活力； 用超声波处理落叶松、云杉等林木种子，可改善 林木种子的播种品质，提高种子发芽势和发芽率。 Mason等报道超声波也能增加鱼卵的孵化率与孵 出鱼苗的成活率。
• 1、利用超声技术处理纸浆，使之产生机械的打浆 效应。 • 2、经超声波处理后，纤维的保水值增大，纤维的 可及度和反应性能显著提高。 • 3、对于合成纤维的表面改性超声波更是起到了很 好的作用。 • 4、使用超声波处理各种纸浆，使纤维达到润胀， 外层剥离，细纤维化，从而增加成纸强度
超声波振动筛
打浆机
超声波的特点（1）
超声波可以在气体、液体、固体、固熔体等介质中有效传 播 超声波可以携带较多的能量 超声波的传播具有方向性 超声波在界面上会产生折射和反射，而且可能会改变振动 模式。 超声波在液体中可以产生空化效应 超声波具有多普勒效应
超声波的特点（2）
容易衰减（在液体和固体中衰减较小） 传播速度受温度影响 在两种不同介质的界面处反射强烈，在许多场合必须 使用耦合剂或匹配材料。 超声波可以聚焦。
超声波原理及应用
组员：王亚龙 彭忠祥 杨欣爽 于 旎 仝 欣
目录
超声波简介
超声波的应用
自然界中的超声波
超声波的类型
纵波 横波 表面波 板波
表面波
• 表面波主要是指沿介质 表面传递，而介质的质 点沿椭圆形轨迹振动的 波。
板波
在板厚与波长相当 的薄板中传播的波。 根据质点的振动方向 不同可将板波分为SH 波和兰姆波。
1.声化学氧化降解水中CS2
CS 2 是一种有毒物质 ，而且它在水环境中 还可以分解对环境污 染严重。超声降解 CS 2 的实验装置如右 图所示。
2. 超声预处理提高酿酒废水的可生化性
（ 1 ）超声波通过提高降
解的初始速率改善传统
的好氧处理工艺。
（ 2 ）超声预处理只是把
污染物
污染物分子变为更简单