Berulang kali setiap daripada kita mendengar ungkapan "ultrasound" - dalam artikel ini kita akan melihat apa itu, bagaimana ia dicipta dan untuk apa ia.
Konsep "ultrasound"
Ultrasound ialah getaran mekanikal yang jauh lebih tinggi daripada julat frekuensi yang didengari telinga manusia. Ayunan ultrasound agak mengingatkan gelombang yang serupa dengan cahaya. Tetapi, tidak seperti gelombang jenis cahaya, yang merambat hanya dalam vakum, ultrasound memerlukan medium elastik - cecair, gas atau mana-mana badan pepejal lain.
Parameter asas ultrasound
Parameter utama gelombang ultrasonik dianggap sebagai panjang gelombang dan tempoh. Masa yang diperlukan untuk kitaran penuh dipanggil tempoh gelombang dan diukur dalam beberapa saat.
Pemancar ultrasonik dianggap sebagai penjana gelombang ultrasonik yang paling berkuasa. Seseorang tidak dapat mendengar frekuensi ultrasonik, tetapi tubuhnya dapat merasakannya. Dalam erti kata lain, telinga manusia melihat frekuensi ultrasonik, tetapi bahagian otak yang bertanggungjawab untuk mendengar tidak dapat mentafsir gelombang bunyi ini. Tidak menyenangkan pendengaran manusiafrekuensi tinggi, tetapi jika anda menaikkan frekuensi dengan satu julat lagi, maka bunyi akan hilang sepenuhnya - walaupun pada hakikatnya ia berada dalam frekuensi ultrasonik. Dan otak sedang berusaha untuk tidak berjaya menyahkodnya, kerana ini, seseorang mengalami sakit kepala yang teruk, pening, loya dan sensasi lain yang tidak begitu menyenangkan.
Penjana getaran ultrasonik digunakan dalam semua bidang teknologi dan sains. Sebagai contoh, ultrasound bukan sahaja boleh mencuci pakaian, tetapi juga mengimpal logam. Di dunia moden, ultrasound digunakan secara aktif dalam jentera pertanian untuk menghalau tikus, kerana badan kebanyakan haiwan disesuaikan untuk berkomunikasi dengan jenis mereka sendiri pada frekuensi ultrasonik. Perlu juga dikatakan bahawa penjana gelombang ultrasonik juga mampu menghalau serangga - hari ini banyak pengeluar menghasilkan penghalau elektronik jenis ini.
Pelbagai gelombang ultrasonik
Gelombang ultrasonik bukan sahaja melintang atau membujur, tetapi juga gelombang permukaan dan Lamb.
Gelombang ultrasonik melintang ialah gelombang yang bergerak berserenjang dengan satah arah halaju dan sesaran zarah badan.
Gelombang ultrasonik longitudinal ialah gelombang yang pergerakannya bertepatan dengan arah halaju dan sesaran zarah medium.
Gelombang Lamb ialah gelombang elastik yang merambat dalam lapisan pepejal dengan sempadan bebas. Dalam gelombang inilah anjakan ayunan zarah berlaku kedua-duanya berserenjang dengan satah plat dan dalam arah gerakan gelombang itu sendiri. Ia adalah gelombang Lamb -ini ialah gelombang biasa dalam platinum dengan sempadan bebas.
Gelombang ultrasonik Rayleigh (permukaan) ialah gelombang dengan gerakan elips zarah yang merambat pada permukaan bahan. Kelajuan gelombang permukaan adalah hampir 90% daripada kelajuan gelombang melintang, dan penembusannya ke dalam bahan adalah sama dengan panjang gelombang itu sendiri.
Menggunakan ultrasound
Seperti yang dinyatakan di atas, penggunaan ultrabunyi yang pelbagai, di mana ciri-cirinya yang paling pelbagai digunakan, boleh dibahagikan secara bersyarat kepada tiga bidang:
- mendapatkan maklumat;
- kesan aktif pada bahan;
- pemprosesan dan penghantaran isyarat.
Perlu diambil kira bahawa untuk setiap aplikasi khusus adalah perlu untuk memilih ultrasound julat frekuensi tertentu.
Kesan ultrasound pada jirim
Jika bahan atau bahan jatuh di bawah pengaruh aktif gelombang ultrasonik, maka ini membawa kepada perubahan tidak dapat dipulihkan di dalamnya. Ini disebabkan oleh kesan bukan linear dalam medan bunyi. Jenis impak pada bahan ini popular dalam teknologi perindustrian.
Mendapatkan maklumat menggunakan kaedah ultrasound
Kaedah ultrasonik digunakan secara meluas hari ini dalam pelbagai jenis penyelidikan saintifik untuk kajian menyeluruh tentang struktur dan sifat bahan, serta untuk pemahaman lengkap tentang proses yang berlaku di dalamnya pada peringkat mikro dan makro.
Semua kaedah ini terutamanya berdasarkan pergantungan kelajuan perambatan dan pengecilan gelombang akustik pada apa yang berlaku di dalamnyaproses dan sifat bahan.
Pemprosesan dan penghantaran isyarat
Penjana ultrasonik digunakan untuk menukar dan menganalogikan pelbagai jenis isyarat elektrik dalam semua cabang elektronik radio dan untuk mengawal isyarat cahaya dalam optik dan optoelektronik.
Transduser ultrasonik buat sendiri
Di dunia moden, penjana ultrasonik digunakan secara meluas. Sebagai contoh, dalam industri, mandian ultrasonik digunakan untuk membersihkan sesuatu dengan cepat dan cekap. Harus dikatakan bahawa kaedah pembersihan ini telah membuktikan dirinya hanya dari sisi terbaik. Hari ini, penjana ultrasonik semakin popular dalam aplikasi lain juga.
Memasang litar UZG untuk menakutkan anjing
Ramai penduduk bandar raya besar di negara ini setiap hari menghadapi masalah yang agak ketara apabila bertemu sekumpulan anjing liar. Adalah mustahil untuk meramalkan tingkah laku kawanan itu lebih awal, jadi UZG akan datang untuk menyelamatkan di sini.
Dalam artikel ini kami akan menganalisis cara membuat penjana ultrasonik dengan tangan anda sendiri.
Untuk membuat ultrasound di rumah, anda memerlukan butiran berikut:
- papan litar;
- mirkoschema;
- elemen kejuruteraan radio.
Tidak sukar untuk memasang litar sendiri. Untuk dapat mengawal impuls, litar mikro komponen radio perlu dipasang pada kaki tertentu dengan besi pematerian.
Mari kita analisa pembinaannyapenjana frekuensi ultrasonik kuasa tinggi. Litar mikro D4049, yang mempunyai 6 intertor logik, berfungsi sebagai penjana frekuensi ultrasonik.
Litar mikro asing boleh digantikan dengan analog pengeluaran domestik K561LN2. Untuk melaraskan frekuensi, pengawal selia 22k diperlukan, dengan bantuan ASnya ia boleh dikurangkan kepada frekuensi yang boleh didengar. Peringkat keluaran, terima kasih kepada 4 transistor biopolar kuasa sederhana, menerima isyarat daripada litar mikro. Tiada syarat khas untuk memilih transistor, perkara utama di sini ialah memilih pasangan pelengkap yang sedekat mungkin dari segi parameter.
Hampir semua kepala RF yang mempunyai kuasa 5 watt atau lebih boleh digunakan sebagai radiator. Pilihan yang ideal ialah ketua domestik seperti 10GDV-6, 10GDV-4 atau 5GDV-6, ia boleh didapati dengan mudah dalam semua sistem akustik yang dikeluarkan di USSR.
Litar buatan sendiri penjana ultrasonik kekal hanya untuk disembunyikan dalam kes itu. Reflektor logam akan membantu mengawal kuasa penjana ultrasonik.
Litar penjana ultrasonik
Di dunia moden, adalah kebiasaan untuk menggunakan penjana ultrasonik untuk menghalau anjing, serangga, tikus, serta untuk mencuci berkualiti tinggi. UZG juga digunakan untuk mengurangkan dengan ketara masa yang dihabiskan untuk mencuci dan mengetsa papan litar bercetak. Proses kimia dalam cecair berjalan lebih cepat disebabkan peronggaan.
Litar USG adalah berdasarkan dua penjana nadi segi empat tepat dan penguat kuasajenis jambatan. Pada elemen logik jenis DD1.3 dan DD1.4, penjana nadi boleh tala frekuensi ultrasonik bentuk meander dipasang. Perlu diingat bahawa kekerapan operasinya secara langsung hanya bergantung pada jumlah rintangan perintang R4 dan R6, serta pada kapasitansi kapasitor C3.
Ingat peraturan: semakin rendah frekuensi, semakin besar rintangan perintang ini.
Pada elemen DD1.1 dan DD1.2, penjana frekuensi rendah dibuat, yang mempunyai frekuensi operasi 1 Hz. Penjana disambungkan dengan menggunakan perintang R3 dan R4. Untuk mencapai perubahan lancar dalam frekuensi penjana frekuensi tinggi, anda perlu menggunakan kapasitor C2. Satu rahsia juga harus diingat di sini - jika kapasitor C2 dipinggirkan menggunakan suis SA1, maka frekuensi penjana frekuensi tinggi akan menjadi malar.
Penggunaan ultrasound: skop aplikasi terluas
Seperti yang kita semua tahu, ultrasound tidak digunakan di mana-mana di dunia moden. Pastinya setiap daripada kita sekurang-kurangnya sekali dalam hidupnya menjalani prosedur ultrasound (pemeriksaan ultrasound). Perlu ditambah bahawa terima kasih kepada ultrasound bahawa doktor dapat mengesan kejadian penyakit organ manusia.
Ultrasound digunakan secara aktif dalam kosmetologi untuk pembersihan kulit yang berkesan bukan sahaja daripada kotoran dan lemak, tetapi juga dari epitelium. Sebagai contoh, phonophoresis ultrasonik berjaya digunakan di salun kecantikan untuk pemakanan dan pembersihan, serta untuk melembapkan dan meremajakan kulit. Teknik menggunakan fonoforesis ultrasonik meningkatkan mekanisme perlindungan kulit akibat tindakan gelombang ultrasonik. Prosedur kosmetik denganPenggunaan ultrasound dianggap universal dan sesuai untuk semua jenis kulit. Fonoforesis ultrasonik menggemakan keajaiban!
Penjana wap ultrasonik digunakan secara aktif bukan sahaja di hammam Turki, sauna Finland, tetapi juga dalam mandian Rusia moden kami. Berkat wap, badan kita dibersihkan dengan berkesan daripada kotoran yang tidak kelihatan, badan kita menyingkirkan toksin dan toksin, kulit dan rambut sembuh, wap memberi kesan positif pada sistem pernafasan manusia.
Penjana kabus tiruan digunakan secara aktif untuk meningkatkan kelembapan udara dalaman, yang mempunyai kesan yang baik terhadap iklim di apartmen. Ini menjadi sangat relevan pada musim sejuk, apabila pemanasan pusat mengeringkan udara. Penjana kabus tiruan digunakan di premis kediaman dan di terrarium atau taman musim sejuk. Pakar menasihatkan supaya mempunyai penjana kabus ultrasonik untuk orang yang mempunyai penyakit pernafasan atau mereka yang terdedah kepada penyakit alahan.
Kesimpulan
Dalam kegunaan rumah, penjana wap atau kabut ultrasonik ialah peranti yang sangat berguna yang bukan sahaja akan mewujudkan keselesaan dan keselesaan, tetapi juga akan dapat memperkayakan udara dengan vitamin yang tidak kelihatan, ion udara negatif ringan, yang begitu banyak di pantai, di pergunungan atau di dalam hutan dan sangat sedikit di dalam pangsapuri kami. Dan ini, seterusnya, akan membantu meningkatkan keadaan emosi dan meningkatkan kesihatan.
