Ультразвук получение свойства применение реферат

В следующий момент, когда в жидкости наступает период высокого давления, образовавшиеся ранее пузырьки схлопываются. УЗ волну при этом можно рассматривать как дифракционную решетку. Состав и биологическая активность иммуномодуляторов. Так как источником излучаемого сиреной звука являются импульсы газа, вытекающего из отверстий, частотный спектр сирен определяется формой этих импульсов. Эти колебания затем направляются в усилитель и на регистрирующее устройство, например электронный осциллограф, на экране которого возникает сигнал, позволяющий судить о размерах, форме и глубине залегания отражающего объекта. На пути электрического сигнала ставят пьезоэлектрический преобразователь пластинку кварца , который жестко соединен с металлическим стержнем звукопроводом. Теоретические исследования физиков, начальное развитие новых отраслей науки: теории относительности, атомной квантовой физики.

За барьером слышимости. Звук, ультразвук, инфразвук.

Николо угрешский монастырь доклад54 %
Олимпийские игры в сочи доклад по физкультуре94 %
Реферат сюжетно ролевые игры43 %

Основы физики и техники ультразвука. Похожие рефераты:. Особенности выбора расходомера Основные сведения об измерении расхода и массы веществ. Общая характеристика основных видов расходомеров, а также рекомендации по их выбору.

Конструкция, принцип работы, монтажные и электрические схемы подключения ультразвукового расходомера UFM Физика в годы Первой мировой войны Важная роль физики в техническом развитии оборонной промышленности. Теоретические исследования физиков, начальное развитие новых отраслей науки: теории относительности, атомной квантовой физики. Работы в области радиотехники, военных прикладных отраслей. Акустика движущихся сред Аспекты науки, влияющие на звук при перемещении среды, источника, приемника звуковых колебаний.

Приборы, созданные на основе эффекта Доплера, аэродинамики и их спользование в наше время. Ученые, которые повлияли на развитие акустики движущихся сред.

Интерференция Применения интерференции очень важны и обширны. В чем различие между музыкой и шумом? Установить различие между музыкой и шумом довольно трудно, так как то, что может казаться музыкой для о Методы получения и регистрации ультразвука Физические основы действия ультразвуковых волн на вещество. Низкочастотный и высокочастотный ультразвук. Хирургическое применение ультразвука. Эффект Доплера, применение для неинвазивного измерения скорости кровотока.

Вибрации, физические характеристики. Звуковая волна Содержание. Скорость звуковых волн в различных средах. Эффект Ультразвук получение свойства применение реферат в акустике. Список литературы. Приложение A — таблицы. Принцип действия УЗ генератора-свистка почти такой же, как и обычного милицейского свистка, но размеры его значительно.

Поток воздуха с большой скоростью разбивается об острый край внутренней полости генератора, вызывая колебания с частотой, равной собственной частоте резонатора.

При помощи такого генератора можно создавать колебания с частотой до Ультразвук получение свойства применение реферат при относительно небольшой мощности. Для получения больших мощностей применяют газоструйные генераторы, у которых скорость истечения газа выше.

Жидкостные генераторы применяют для излучения УЗ в жидкость. В жидкостных генераторах рис. Механические излучатели используются в низкочастотном диапазоне УЗ и в диапазоне звуковых волн. Они относительно просты по конструкции и в эксплуатации, их изготовление не дорого, но они не могут создавать монохроматическое излучение [2] и тем более излучать сигналы строго заданной формы.

Ультразвук получение свойства применение реферат 1438

Излучатели второго типа основываются на различных физических эффектах электромеханического преобразования. Как правило, они линейны, то есть воспроизводят по форме возбуждающий электрический сигнал.

В низкочастотном УЗ-вом диапазоне применяются электродинамические излучатели и излучающие магнитострикционные преобразователи и пьезоэлектрические преобразователи. Наиболее широкое распространение получили излучатели магнитострикционного и пьезоэлектрического типов. В г. Джоуль заметил, что ферромагнитные материалы, помещенные в магнитное поле, изменяют свои размеры.

Это явление назвали магнитострикционным эффектом [3]. Если по обмотке, наложенной на ферромагнитный стержень, пропустить переменный ток, то под воздействием изменяющегося магнитного поля стержень будет деформироваться. Никелевые сердечники, в отличии от железных, в магнитном поле укорачиваются. При пропускании переменного тока по обмотке излучателя его стержень деформируется в одном направлении при любом направлении магнитного поля.

Поэтому частота механических колебаний будет вдвое больше частоты переменного тока. Чтобы частота колебаний излучателя соответствовала частоте возбуждающего тока, в обмотку излучателя подводят постоянное напряжение поляризации. У ультразвук получение свойства применение реферат излучателя увеличивается амплитуда переменной магнитной индукции, что приводит к увеличению деформации сердечника и повышению мощности.

Магнитострикционный эффект используется при изготовлении УЗ-вых магнитострикционных преобразователей рис.

Ультразвук

Чаще всего применяют преобразователи из никеля высокая стойкость против коррозии, низкая цена. Магнитострикционные сердечники могут быть изготовлены и из ферритов. У ферритов высокое удельное сопротивление, в результате чего потери на вихревые токи в них ничтожно малы. Однако феррит — хрупкий материал, что вызывает опасность их перегрузки при большой мощности.

В году братья Жак и Пьер Кюри открыли пьезоэлектрический эффект — если деформировать пластинку кварца, то на ее гранях появляются противоположные по знаку электрические заряды. Наблюдается и обратное явление — если к электродам кварцевой пластинки подвести электрический заряд, то ее размеры уменьшатся или увеличатся в зависимости от полярности подводимого заряда.

При изменении знаков приложенного напряжения кварцевая пластинка будет то сжиматься, то разжиматься, то есть она будет колебаться в такт с изменениями ультразвук получение свойства применение реферат приложенного напряжения. Изменение толщины пластинки пропорционально приложенному напряжению. Принцип пьезоэлектрического эффекта используется при изготовлении излучателей УЗ-вых колебаний, которые преобразуют электрические колебания в механические.

В качестве пьезоэлектрических материалов применяют кварц, титанат бария, фосфат аммония. Для увеличения интенсивности и амплитуды колебаний используют УЗ-вые концентраторы.

  • В зависимости от условий применения приемники делают либо резонансными, либо широкополосными.
  • При помощи такого генератора можно создавать колебания с частотой до Кгц при относительно небольшой мощности.
  • Отражение и рассеяние УЗ на неоднородностях среды позволяют формировать в оптически непрозрачных средах звуковые изображения предметов, используя звуковые фокусирующие системы, подобно тому, как это делается с помощью световых лучей.
  • Принцип действия УЗ генератора-свистка почти такой же, как и обычного милицейского свистка, но размеры его значительно больше.
  • Ультразвук представляет собой волнообразно распространяющееся колебательное движение частиц среды.
  • Прямой пьезоэлектрический эффект используют в приемниках ультразвука, в которых акустические колебания преобразуются в электрические.
  • Излучатели ультразвука можно подразделить на две большие группы.

В диапазоне средних УЗ-вых частот концентратор представляет собой фокусирующую систему, чаще всего в виде пьезоэлектрического преобразователя вогнутой формы, излучающего сходящуюся волну.

В качестве приемников ультразвука на низких и средних частотах чаще всего применяют электроакустические преобразователи пьезоэлектрического типа.

Такие приемники позволяют воспроизводить форму акустического сигнала, то есть временную зависимость звукового давления.

Распространение ультразвуковых колебаний в металле

В зависимости от условий применения приемники делают либо резонансными, либо широкополосными. Для получения усредненных по времени характеристик звукового поля используют термическими приемниками звука в виде покрытых звукопоглощающим веществом термопар или термисторов [4]. Интенсивность и звуковое давление можно оценивать и оптическими методами, например по дифракции света на УЗ.

Многообразные применения УЗ, при которых используются различные его особенности, можно условно разбить на три направления. Первое связано с получением информации посредством УЗ-вых волн, второе — с активным воздействием на вещество и третье — с обработкой и передачей сигналов. При каждом конкретном применении используется УЗ определенного частотного диапазона табл.

Ультразвук и его применение

Расскажем лишь о некоторых из многочисленных областей, где нашел применение УЗ. Качество УЗ очистки несравнимо с другими способами. Если вырезать определенным образом из кристаллов некоторых веществ кварца, сегнетовой соли пластинку и сжать ее, то на ее гранях появятся разноименные электрические заряды.

При замене сжатия растяжением знаки зарядов меняются на противоположные. Пьезоэлектрический эффект обратим. Это означает, что если кристалл поместить в электрическое поле, то он будет растягиваться или сжиматься в зависимости от направления вектора напряженности электрического поля.

[TRANSLIT]

В переменном электрическом поле кристалл будет деформироваться в такт с изменениями направления вектора напряженности и действовать на окружающее вещество как поршень, создавая сжатия и разрежения, то есть продольную акустическую волну.

Прямой ультразвук получение свойства применение реферат эффект используют в приемниках ультразвука, в которых акустические колебания преобразуются в электрические. Но если к такому приемнику приложить переменное напряжение соответствующей частоты, то оно преобразуется в ультразвуковые колебания и приемник работает как излучатель.

Следовательно один и тот же кристалл может служить и приемником, и излучателем ультразвука поочередно. Такой прибор называют ультразвуковым акустическим преобразователем. В связи с тем, что применение ультразвука в различных областях науки, техники, медицины и ветеринарии с каждым годом возрастает, требуется все большее количество ультразвуковых преобразователей, однако запасы природного кварца не могут удовлетворить возрастающие в нем потребности.

Наиболее подходящим заменителем кварца оказался титаном бария, представляющий собой аморфную смесь двух минеральных веществ - углекислого бария и двуокиси титана. Для придания ей нужных свойств аморфную массу нагревают до высокой температуры, при которой она размягчается, и помещают ее в электрическое поле.

При этом происходит поляризация дипольных молекул. После охлаждения вещества в электрическом поле молекулы фиксируются в ориентировочным положении и вещество приобретает определенный электрический дипольный момент. У титана бария пьезоэлектрический эффект в 50 раз сильнее, чем у кварца, а стоимость его невысока. Преобразователи другого типа основаны на явлении магнитострикции лат. Это явление заключается в том, что при намагничивании ферромагнитный стержень сжимается или растягивается в зависимости от направления намагничивания.

Если стержень поместить в переменное магнитное поле, то его длина будет меняться в такт с изменениями электрического тока, создающего магнитное поле. Деформация стержня создает акустическую волну в окружающей среде. Для изготовления магнитострикционных преобразователей применяют пермендюр, никель, железоалюминиевые сплавы - альсиферы. У ультразвук получение свойства применение реферат большие величины относительных деформаций, большая механическая плотность и меньшая чувствительность к температурным воздействиям.

Социальная сеть мой мир реферат современной ультразвуковой аппаратуре используют обо вида преобразователей. Пьезоэлектрические применяют для получения ультразвука высоких частот выше кГцмагнитострикционные - для получения ультразвука меньших частот.

Для медицинских и ветеринарных целей обычно используют генераторы небольшой мощности Вт. Взаимодействие ультразвука с веществом Рассмотрим, с какими параметрами колебательного движения приходиться иметь дело при распространении ультразвука в веществе. При фокусировании ультразвука получаются еще большие давления.

При распространении ультразвуковой волны в жидкости во время полупериодов разрежения возникают растягивающие силы, которые могут привести к разрыву ультразвук получение свойства применение реферат в данном месте и образованию пузырьков, заполненных паром этой жидкости.

Это явление носит название кавитации.

Пьезоэлектрические применяют для получения ультразвука высоких частот выше кГц , магнитострикционные - для получения ультразвука меньших частот. Эта пленка препятствует соприкосновению расплавленного припоя с поверхностью алюминия. В излучателях первого типа механических преобразование кинетической энергии струи жидкости или газа в акустическую возникает в результате периодического прерывания струи сирена , при натекании ее на препятствия различного вида газоструйные генераторы, свистки.

Кавитационные пузырьки образуются, когда растягивающее напряжение в жидкости становиться больше некоторого критического значения, называемого порогом кавитации. Реальные жидкости менее прочны в связи с тем, что в них всегда находятся зародыши кавитации - микроскопические газовые пузырьки, твердые частички с трещинами, заполненными газом, и т. Часто на поверхности пузырьков возникают электрические заряды.

[TRANSLIT]

Захлопывание кавитационных пузырьков сопровождается сильным нагревом их содержимого, а также выделением газов, содержащих атомарный и ионизированный компоненты. В результате вещество в кавитационной области подвергается интенсивным воздействиям. Это проявляется в кавитационной эрозии, то есть ультразвук получение свойства применение реферат разрушении поверхности твердых тел.

Даже такие прочные вещества, как сталь и кварц, разрушаются под действием микроударных гидродинамических волн, возникающих при захлопывании пузырьков, не говоря уже о находящихся в жидкости биологических объектах, например микроорганизмах.

Ультразвук получение свойства применение реферат 7077

Этим пользуются для очистки поверхности металлов от окалины, жировых пленок, а также для диспергирования твердых тел и получение эмульсий несмешивающихся жидкостей. Акустические потоки перемешивают облучаемые жидкости, изменяют физические свойства суспензий.

Если в жидкости находятся частицы, обладающие противоположными электрическими зарядами и разными массами, то в ультразвуковой волне эти частицы будут отклоняться от положения равновесия на разные расстояния и в поле волны возникает переменная разность потенциалов эффект Дебая. Рассматривая многообразие практических применений ультразвуковых колебаний и волн, нельзя не упомянуть об ультразвуковой медицинской диагностике, которая даёт в ряде случаев более детальную информацию и является более безопасной, чем другие методы диагностики.

Об ультразвуковой терапии, занявшей прочное положение среди современных физиотерапевтических методов, и, наконец, о новейшем направлении применения ультразвука в медицине — ультразвук получение свойства применение реферат хирургии.

Наряду с применениями практического характера, ультразвук играет важную роль в научных исследованиях. Нельзя себе представить современную физику твёрдого тела без применения ультразвуковых и гиперзвуковых методов, без понятия о фотонах, их поведении и взаимодействиях с различными полями и возбуждениями в твёрдом теле. В изучении жидкостей и газов широко используются методы молекулярной акустики; всё большую роль играют ультразвуковые методы в биологии.

Интерес к ультразвуку, к ультразвуковой технике всё возрастает, благодаря его проникновению в самые различные области человеческой деятельности.

Беспрерывно колеблясь в поле ультразвука, частицы твёрдого порошка врезаются в обрабатываемый сплав и вырезают отверстие такой же формы, как и у долота.

Широко применяется ультразвук для приготовления однородных смесей гомогенизации. Получаемые эмульсии играют большую роль в современной промышленности, это: лаки, краски, фармацевтические изделия, косметика.

Роль биофизики и физики в теоретическом развитии биологии и ветеринарных дисциплин История биофизики и физики, их значение и роль в теоретическом развитии и методическом вооружении: физиологии, биохимии, цитологии, ветеринарно-санитарной экспертизе, клинической диагностике, ветеринарной хирургии, зооинженерии, экологии и биотехнологии. Однако практически выполнить оба эти требования очень трудно. Окончательного представления о механизме образования соединений при УЗ-вой сварке нет. Создание и развитие ветеринарно-бактериологической лаборатории, основанной Н. В переменном электрическом поле кристалл будет деформироваться в такт с изменениями направления вектора напряженности и действовать на окружающее вещество как поршень, создавая сжатия и разрежения, то есть продольную акустическую волну.

В году американские ученые Лимус и Вуд обнаружили, что если две несмешивающиеся жидкости например, масло ультразвук получение свойства применение реферат воду слить в одну мензурку и подвергнуть облучению ультразвуком, то в мензурке образуется эмульсиято есть мелкая взвесь масла в воде. При изменении давления, температуры и времени воздействия кавитация может начинаться и при более низкой мощности [1].

Способность ультразвука разрывать оболочки клеток нашла применение в биологических исследованиях, например, при необходимости отделить клетку от ферментов. Ультразвук используется также для разрушения таких внутриклеточных структур, как митохондрии и хлоропласты с целью изучения взаимосвязи между их структурой и функциями.

Другое применение ультразвука в биологии связано с его способностью вызывать мутации. Исследования, проведённые в Оксфорде, показали, что ультразвук даже малой интенсивности может ультразвук получение свойства применение реферат молекулу ДНК. Главное преимущество ультразвука перед другими мутагенами рентгеновские лучи, ультрафиолетовые лучи заключается в том, что с ним чрезвычайно легко работать.

Применение ультразвука для механической очистки основано на возникновении под его воздействием в жидкости различных нелинейных эффектов. К ним относится кавитацияакустические течениязвуковое давление. Основную роль играет кавитация. Её пузырьки, возникая и схлопываясь вблизи загрязнений, разрушают. Этот эффект известен как кавитационная эрозия. Используемый для этих целей ультразвук имеет низкую частоту и повышенную мощность.

Иногда с их помощью от частиц земли моют даже корнеплоды картофель, морковь, свекла и др. В быту, для стирки текстильных изделий, используют специальные, излучающие ультразвук устройства, помещаемые в отдельную ёмкость. В рыбной промышленности применяют ультразвуковую эхолокацию для обнаружения косяков рыб.

Реферат: Ультразвук и его применение

DEFAULT1 comments