加湿器及超声波简介

平面波：波阵面为平面的波。 球面波：波阵面为球面的波。 柱面波：波阵面为柱面的波。 3. 约定 为方便，超声在人体内传播，均视为平面波。 遇到小障碍物而散射的超声，均视为球面波。
超声成像
只能用于那些有液体和软组织的、且声波传 播通路上没有气体或骨骼阻挡的那些区域。 在液体和软组织中，声速和声阻抗变化不 大，使得声反射量适中，既保证了界面回波的 显像观察，亦保证了声波可穿透足够的深度。 此外，接收回波的时延与目标深度成近似的正 比关系，这是B超诊断图像成功应用必要的物 理基础。
超声波的产生及传播
由超声换能器产生振动，引起接触剂 的振动，接触剂的振动又引起人体皮肤、 脂肪及内脏的振动，超声波能量就这样进 入了人体。
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超声波的分类
1. 横波 质点振动方向垂直于波的传播方向的波。 由介质的切变弹性引起，亦称切变波。 横波仅在固体中传播。 2. 纵波 质点振动方向平行于波的传播方向的波。 由介质的压缩弹性引起，亦称疏密波或压缩波。 纵波能在固体、液体和气体中传播。
在超声生物效应这个领域，目前还有很多问题尚未弄清。
THANK YOU
a Pr P r P i
注意： 这里均为在界 面上的波参数之 比
a Pt aI r
aI t
声强反射系数：
声强透射系数：
P t P i Ir Ii
It Ii
超声波的叠加原理
1. 叠加原理 超声波在传播过程中相遇时： ① 相遇前后，波的特性不变——独立性。 ② 相遇之处，质点振动各波矢量合成——叠加性。 （波的特性：频率、初相、振动方向、传播方向等） 2. 叠加特例 两列波，频率、振动方向相同，相位差⊿φ恒定： ① Δφ＝2Kπ： 振动同相，合成相加，振幅最大 ② Δ φ ＝(2K+1)π ：振动反相，合成相减，振幅最小 如图1-9
加湿量：加湿量大且可自由组合。高压微雾系统泵站的输出流量从 100kg/h~1200kg/h,可进行无级调节，在流量范围内可任意配置喷雾头，还可任意 组合进行加湿总量的调整。
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加湿器的缺点：
需要高压气泵，对水质要求非常高，有噪音污染
~超声波~
超声波的定义及特性
波，根据其性质可分为两大类：
波类型
传播条件
适用于局部区域
加湿器使用纺织行业、造纸行业、计算机房、 电子行业、手机电池行业、 喷涂行业、塑料行业、火药行业、印刷行业、实验室、烟草行业、暖通行业、保 鲜储藏、食品行业、种植业、养殖业、人工景观等 。
高压喷雾加湿器介绍
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高压喷雾加湿器的工作原理 柱塞泵将净化处理过的水加压至7MPa，再通过高压水管传送到喷咀，经雾 化后以3-15μ m的微雾喷射到整个空间，水雾在空气中吸收热量，从液态 变成气态，使空间湿度得到增大，并达到降低空气温度的目的。这就是高 压微雾系统的加湿降温过程。
四、化学效应
因局部压力和温度的升高，发生常温常压下不可能 发生的化学反应，这是超声的化学效应。 五、安全剂量
以上几种超声效应在一定剂量上，都不同程度地对 人体组织有伤害作用，因此必须重视安全剂量。
安全阈值：100mW/cm2。与照射时间密切相关。 一般认为：在诊断的安全剂量内，不产生可检出的 生物效应，对人体是安全无损的, 也无 剂量积累。
三、 超声衰减规律
（1）平面波在均匀生物组织中传播时，有指数型关系
P x P0 e x
I x I 0 e 2x
式中，I0,P0 —x=0处的声强、声压有效值 —介质的声压衰减系数
（2）声压衰减系数 ① 与扩散、散射、吸收等因素有关。一般
F f
界面 介质１，c1，Z1 入射波 Ii，Pi It，Pt θ θ
i
介质２，c２，Z２
r
θ
t
反射波
Ir，Pr
折射波
① 反射定律:
θ i ＝θ
r
sin i c1 ② 折射定律： sin t c2 r
与光学定律同， 因声、光同为波
2.传播的力学特性 上述的折射波也称透射波。反射波、透射波关于 入射波的相对强弱由反射系数和透射系数来反应。 （1） 定义 声压反射系数： 声压透射系数：
传播能量 电磁能 机械能
传播速度
波实例
电磁波 真空、介质 机械波 介质
约3×108 无线电波、光波、 X、γ射线 m／ s 几百至几千 水波、地震波、 声波 m／ s
声波按频率(f)的分类
简单的分类: f＜16 Hz 称：次声波 16 Hz≤f≤20 kHz 称：可听声波 f＞20 kHz 称：超声波 医学超声仪的频率范围：200 kHz－40 MHz 超声诊断仪的频率范围： 1 MHz－10 MHz 相应的波长： 1.5mm－0.15mm
由于人体软组织无切变弹性，横波在人体软组织 中不能传播，而只能以纵波的方式传播，所以纵波是 超声诊断和治疗的常用波型。
按波阵面的形状分类
1. 波面与波阵面 波 面: 波传播时，某一时刻介质中各同相位 振动点组成的面。波面有无数个。 波阵面：波传播方向上最前面的那个波面。 2. 按波阵面的形状分类
加湿器的工作原理介绍
梁绍祥
目录
◆
系统介绍：
1、什么是加湿器 2、加湿器的种类 3、加湿器所应用的领域
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高压喷雾加湿器介绍：
1、高压喷雾加湿器的工作原理 2、系统组成 3、系统操作 4、高压喷雾加湿器的优点 5、高压喷雾加湿器的缺点
什么是加湿器
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中文名称：
-加湿器
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英文名称：
-humidifier
超声波的传播特性
一、反射和折射 条件及约定： ① 声波类型：平面波 ② 界面条件：光滑平面，且足够大（相对于波 长） ③ 字母、下标的意义 P－声压，I－声强，c－声速，Z－声阻抗， θ －夹角 1－介质１，2－介质２, i－入射，r－反射， t－折射 如：Pi－入射声压，Z1－介质1的声阻抗
1.传播的几何特性
定义：
-增加空气中水蒸气含量的器件
工业加湿器：
-专业应用于工业领域及中央空调配套所用的加湿器系统。与民用加湿器不同点为
，其加湿量大，湿度可实现全自动控制；另外可根据现场不同采用不同大型工业 加湿器系统，工业加湿器可分为中央空调加湿器及商用加湿器等。
加湿器的种类
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等焓加湿器：
利用水吸收空气的显热进行蒸发加湿 ，其在焓湿图上的变化为近似等焓过 程。 采用等焓加湿形式的加湿器有： 高压喷雾加湿器、蒸发式湿膜加湿器 、超声波加湿器、水气喷雾加湿器、 离心喷雾加湿器等。
三、超声波（最突出）的特性
1. 方向性好——用于探测、诊断。 2. 能量大 ——用于清洗、灭菌、手术。
超声波的产生
超声波产生的基本条件：① 振源；② 介质。
一、单自由度振动系统的数学描述
1. 位移： ξ ＝ Acos(ω 0t-φ ) 式中：A ——振幅，即最大位移 ω 0 ＝2π f0 ——角频率 f0 ——固有频率 φ ——初相角 2. 速度： v＝dξ /dt＝－Aω 0 sin(ω 0t-φ ) ＝－Vm sin(ω 0t-φ ) 式中：Vm ＝Aω 0 ——最大速度 3. 加速度：a＝dv/dt＝－Aω 02 cos(ω 0t-φ ) ＝－B cos(ω 0t-φ ) 式中：B ＝Aω 02 —— 最大加速度 单个质点无阻尼振动：动能、势能转换，能量守恒。
加湿器的优点与缺点
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加湿器的优点：
雾细微： 高压微雾喷雾咀每秒能产生50亿个雾滴，雾滴的直径仅为3~15μ m,尤如 山中云雾，加湿降温效果极佳。 节 能： 雾化1公升水只需消耗6W功率，是传统电热加湿器的百分之一，是离心 式或气水混合式加湿器的十分之一。 可 靠： 高压微雾加湿器主机采用工业型韩国柱塞泵，可24小时长期连续运转， 喷头及水雾分配器无动力易损部件，在高粉尘环境中也不损坏。 卫 生： 高压微雾系统的水是密封非循环使用的，不会导致细菌的繁殖。
② 在人体软组织，并诊断用超声频率范围内
f
式中，β —介质的超声衰减常数。可查表得。 —(mm)-1, β —μ s/mm, f—MHz. ③ 单位：
生物效应
超声波是一种依靠介质来传播的声波，它具有机械 能。因此传播过程中将不可避免地与介质相互作用，产 生各种效应。 一、机械效应 声波能量作用于介质，会引起质点高速细微的振动， 产生速度、加速度、声压、声强等力学量的变化，从而 引起机械效应。 利用：引起细胞的摩擦，能促进新陈代谢。 注意：必须控制适当的强度。
超声在生物组织中的衰减
一、超声衰减的定义
超声强度随传播距离增加而减弱的现象，称超声衰减。
二、超声衰减的原因
① 扩散
② 散射 ③ 吸收
声束扩散，使声波原方向声强减弱。
介质散射，也使声波原方向声强减弱。 介质的吸收将声能转化为热能，超声能量减少。
(ａ) 粘滞吸收：介质质点运动时相互摩擦； (ｂ) 弛豫吸收：介质的传导造成热能辐射。
二、温热效应
由于生物组织对超声有吸收作用，一部分声能转化 为热能，使生物组织产生温升。 利用：① 能使局部血管扩张，加快血液循环，促进病 理产物的吸收消散。 ② 局部加热至43oC，配合放射化疗治疗癌症。 注意：强度适当。 三、空化效应 因超声波作用而在软组织和液体中形成的空泡，会 随着材料各处压力的变化而改变其大小，在一定超声压 力情况下，气泡会破裂而产生冲击，引起材料的破碎或 位移，这就是空化效应。空化有很大的破坏作用。 利用：可制成超声手术刀。 注意：避免强超声照射眼睛、怀孕子宫
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等温加湿器：
利用热能将液态水转化成蒸汽与空气 混合进行加湿，其在焓湿图上的变化 近似等温过程。 采用等温加湿形式的加湿器有： 电极加湿器、电热加湿器、干蒸汽加 湿器、蒸汽转蒸汽加湿器、PTC加湿 器等。
加湿器所应用的领域
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适用范围
办公室、会议室、家庭会客室、卧房，以及病房、手术室、各大商场、空调 房、酒楼包房、卡拉OK厅、酒吧、网吧、计算机房等工作、休息、生活空间。