Полезно знать Звук Роль ультразвука в быту

Роль ультразвука в быту

ультразвук в бытуМы уже упоминали ультразвуковую подводную локацию, эхолоты и системы слушания шумов. Однако этим далеко не исчерпывается сфера использования ультразвука. Везде, где предстоит тщательно перемешивать разные жидкости и образовывать эмульсии и суспензии, широко пользуются ультразвуком.

При его участии можно не только производить майонез, маргарин и фотоэмульсию, но и хорошо смешивать смеси нерастворимых друг в друге жидкостей, что особенно важно при изготовлении лекарств в фармацевтической промышленности. Ультразвук находит применение и непосредственно для лечения ряда болезней методами физиотерапии, в стоматологической практике (для обработки без боли полостей в зубах) и т.д. Лечение ультразвуком в некоторых случаях бывает таким эффективным, что воспринимается как чудо. Вот что произошло около тридцати лет назад в Одесском институте глазных болезней и тканевой терапии им. академика В. П. Филатова. Девятилетний Коля Е. из Николаевской области после гриппа вдруг начал слепнуть. Острота зрения катастрофически снижалась и уже составила около 0,07 для обоих глаз. Несмотря на длительное и упорное лечение различными медикаментами, зрение не улучшалось, парнишка почти ничего не видел. В Одесском институте решили попробовать ультразвуковое лечение - так называемое озвучивание глаз. Первый курс по пятнадцать сеансов на каждый глаз увеличил остроту зрения до 0,1. Еще через полгода, когда курс лечения повторили, зрение практически вернулось.

Коле ультразвук очень помог, но так бывает не всегда. Время и после трех-четырех курсов лечения, зрение не улучшается. Говорить о всесильности ультразвукового лечения еще рано, хотя надежды на него возлагаются большие. Механизм лечебного действия ультразвука изучено. Полагают, что он улучшает снабжение крови глазам и регулирует обмен веществ в них. Ученые давно заметили, что при возбуждение мощных ультразвуковых колебаний в жидкостях поверхность излучателя быстро разрушается. Причиной разрушения является так называемая кавитация.

Мы всегда рады сотрудничать с компаниями которые всегда веселятся. Музыка на корпоратив подарит Вам незабываемые имоции развлечения с сотрудниками.

Что же представляет собой это явление? Представьте себе мощные ультразвуковые колебания. Жидкость, в которой они происходят, с бешеной скоростью и большой силой то сжимается, то разжижается. В момент быстрого разрежения в жидкости образуются разрывы, которые моментально заполняются воздухом и паром. Когда опять наступает сжатие, развивается огромное давление, пузырьки с воздухом и паром лопаются. Это и есть кавитация.

Металлические поверхности вследствие таких микровзрывов на ней разрушаются. Поэтому момент возникновения кавитации служит границей излучаемой мощности в эхолокаторе и других ультразвуковых излучателях, а для лопастей турбин и винтов в быстроходных судах - пределом скорости вращения.

Закажите услугу dj на корпоратив и Вы убедитесь в качестве музыки играющими нашими специалистами.

И все же вредное явление кавитации научились использовать в добром деле. При изготовлении, например, деталей электронных ламп, кинескопов, приборов сверхвысокой частоты используются разнообразные металлические конструкции, которые необходимо тщательно очищать от грязи. Так вот, этот процесс значительно ускоряется, если упомянутые детали вместить в жидкость, где возбужденно мощное ультразвуковое поле.

Широко используется ультразвуковая обработка металлов, сплавов, пластмасс, стекла, камня. Она заменяет фрезерные и шлифовальные работы и обеспечивает высокое качество. И изготовление суспензий, очистка и обработка различных поверхностей далеко не все «профессии» ультразвука. Стоит вспомнить добрым словом еще и дефектоскопию.

Прокат плазмы, то что нужно для выставки или презентации.

На металлургическом заводе отливают из чугуна огромные маховики паровой машины или блоки цилиндров дизельного двигателя или турбину электростанции. Как узнать, монолитное литье или, может, в нем таятся какие пустоты, которые приведут затем к аварии? И тут на помощь приходит ультразвук. Его пропускают сквозь металл и определяют качество, ищут «больные» места, подобно тому, как врачи с помощью рентген-аппарата определяют жизнеспособность органов человека (рис. 1). Так же поступают и в строительстве. Когда хотят определить прочность бетона, сквозь него пропускают ультразвуковые волны.

 

 

 

Схема работы ультразвукового дефектоскопа

Рис.1.Схема работы ультразвукового дефектоскопа.

Бывают случаи, когда без ультразвука просто невозможно обойтись. Возьмем цветные телевизоры. Знаете ли вы, что в каждом таком телевизоре работает ультразвук? Уже более тридцати лет успешно эксплуатируется советско-французская система цветного телевидения «СЕКАМ-ПИ», основой которой является поочередная передача сигналов красного и синего цветов через строку. Чтобы качество цвета не ухудшалась, в приемнике необходимо задерживать эти сигналы на продолжительность передачи одной строки, то есть на 64 микросекунды. Как это сделать? В радиолокации уже давно с подобной целью используют специальные высокочастотные коаксиальные кабели, точно такие, какими подводят антенну к телевизору. Когда надо задержать электрический сигнал, скажем, на одну микросекунду, то берут около 150м кабеля и сматывают с него спиральную бухту. Поскольку один метр телевизионного кабеля стоит от 2 до 3 гривен, то легко подсчитать, что стоимость такой бухты составляет несколько сотен гривен. Сколько же надо кабеля, чтобы задержать сигнал па 64 микросекунды? Умножим 150м на 64 и получим 9 600м, почти 10километров! Где взять столько кабеля для одного телевизора, не говоря уже о том, что телевизоров миллионы? Где его разместить? Попробовали заменить кабель так называемыми искусственными линиями задержки, составленными из колебательных контуров, однако возникали фазовые искажения и ухудшались цвета.

Но и хорошим выбор арендатора для презентации станет прокат проектора.


И тогда вспомнили об ультразвуке. Изготовили из пьезокерамики две небольшие прямоугольные пластинки и наклеили их на стеклянный многогранник. К одной пьезопластине подвели электрический сигнал с полосой частот от 3 до 5 мегагерц. В ней возникли ультразвуковые колебания, которые начали излучать ультразвуковые волны в стеклянную пластинку. Волны распространяются в стекле и отражаются от граней, пока не достигнет второго пластинки (рис. 2). Эта пластинка превращает ультразвуковые волны снова на электрические колебания тех же частот, но уже задержаны на определенный промежуток времени. Телевизионная линия задержки на 64 микросекунды имеет размеры спичечного коробка и стоит всего несколько десятков шривен. Вот вам и ультразвук! Видите, какую большую помощь оказал он телевидению? В науке наших дней часто бывает так, что отдельные отрасли, на первый взгляд, далекие друг от друга, оказываются тесно, связанными между собой. И телевидение не замедлило сторицей отблагодарить ультразвук. Оно помогло ему стать видимым. Хотя на этот раз ультразвук и телевидения работали вместе, и трудно установить, кто кому больше помогал. Следствием такого взаимодействия стало рождение нового научного направления - звуковидение. Ультразвуковая дефектоскопия последнего десятилетия так развилась, что теперь удается не только обнаружить в толще металла дефект, но и увидеть, какой он. Ученые научились превращать акустические лучи высоких частот на видимые оптические изображения. И на экране электронно-лучевой трубки, подобной телевизионного кинескопа, появляется изображение внутреннего строения металлического изделия, так сказать, «портрет» его скрытых дефектов. Ультразвуковое видение стало основой нового направления физики - интроскопы, науки о видении в непрозрачных средах. Созданные для этой цели приборы получили название интраскопы. Ультразвуковая волна проходит сквозь непрозрачное тело, словно прощупывает его, отражаясь от малейших неоднородностей структуры.

Линии задержки цветного телевизора

Рис.2. Линии задержки цветного телевизора.

1 - входной пьезоэлемент; 2 - выходной пьезоэлемент; 3 - стеклянный пятиугольник; 4 - ультразвуковой луч.

 

Советский ученый С. Я. Соколов сконструировал электронно-акустический преобразователь, в котором отражены ультразвуковые волны, они падают на пьезоэлектрические пластинку и образуют на ее поверхности электрические заряды - электрическое изображение объекта. Теперь остается направить на пьезопластинку электронный луч, заставить его прощупывать поверхность пластинки точка за точкой. Он, как неуловимый художник, «скопирует» электрическое изображение с пьезопластин и нарисует его на экране.

Современная интроскопия позволяет увидеть не только трещины, раковины и другие внутренние дефекты в металлах, но и вести наблюдение в жидкостях, находить в них твердые тела и газовые пузыри контролировать качество соединения металла при электросварке т.д. Основным недостатком интроскопии является то, что создаваемые изображения так же плоские, как и оптические фотографии. В оптике получить объемное изображение позволила лазерная голография. Так же и в акустике уже проведены успешные опыты по ультразвуковой голографии. О ультразвуковые применения можно было бы рассказывать много. Но и на упомянутых примерах видно, сколько полезных дел имеет на своем счету этот неутомимый труженик.

Статья написана и опубликована при поддержке аренда звука в Киеве

Интересная статья? Поделись ей с другими:

Форма обратной связи

...