Застосування ультразвуку в техніці

Механічні хвилі з частотою коливання, більшою 20 000 Гц, не сприймаються людиною як звук. З називають ультразвуковими хвилями або ультразвуком. Ультразвук сильно поглинається газами і в багато разів слабкіше – твердими речовинами і рідинами. Тому ультразвукові хвилі можуть поширюватися на значні відстані лише в твердих тілах і рідинах.

Так як енергія, яку переносять хвилі, пропорційна щільності середовища і квадрату частоти, то ультразвук може переносити енергію, набагато більшу, ніж звукові хвилі. Ще одна важлива властивість ультразвуку полягає в тому, що порівняно просто здійснюється його направлене випромінювання. Все це дозволяє широко використовувати ультразвук в техніці.

Застосування ультразвуку в техніці Застосування ультразвуку в техніціОписані властивості ультразвуку використовуються в ехолоті – приладі для визначення глибини моря (рис. 25,11). Корабель постачають джерелом і приймачем ультразвуку певної частоти. Джерело відправляє короткочасні ультразвукові імпульси, а приймач вловлює відбиті імпульси. Знаючи час між відправленням і прийомом імпульсів і швидкість поширення ультразвуку у воді, за допомогою формули l = vt / 2 визначають глибину моря. Аналогічно діє ультразвуковий локатор, яким користуються для визначення відстані до перешкоди на шляху корабля в горизонтальному напрямку. При відсутності таких перешкод ультразвукові імпульси не повертаються до корабля.

Цікаво, що деякі тварини, наприклад, кажани, мають органи, які діють за принципом ультразвукового локатора, що дозволяє їм добре орієнтуватися в темряві. Досконалий ультразвуковий локатор мають дельфіни.

При проходженні ультразвуку через рідину частки рідини набувають великі прискорення і сильно впливають на різні тіла, поміщені в рідину. Це використовують для прискорення самих різних технологічних процесів (наприклад, приготування розчинів, відмивання деталей, дублення шкір і т. Д.).

При інтенсивних ультразвукових коливаннях в рідини її частки набувають такі великі прискорення, що в рідині утворюються на короткий час розриви (порожнечі), які різко закриваються, створюючи безліч маленьких ударів, т. Е. Відбувається кавітація. В таких умовах рідина робить сильний дроблять дію, що використовується для приготування суспензій, що складаються з розпорошених частинок твердого тіла в рідині, і емульсій – суспензій дрібних крапельок однієї рідини в іншій.

Ультразвук застосовується для виявлення дефектів в металевих деталях. У сучасній техніці застосування ультразвуку настільки широко, що важко навіть перелічити всі області його використання.

Зауважимо, що механічні хвилі з частотою коливань менше 16 Гц називають інфразвуковими хвиля ми або інфразвуком. Вони також не викликають звукових відчуттів. Інфразвукові хвилі виникають на морі під час ураганів і землетрусів. Швидкість поширення інфразвуку в воді набагато більше, ніж швидкість переміщення урагану або гігантських хвиль цунамі, що утворюються під час землетрусу. Це дозволяє деяким морським тваринам, що володіє здатністю сприймати інфразвукові хвилі, отримувати таким шляхом сигнали про небезпеку, що наближається.

Подобається? Поділіться з друзями:
Корисні поради на кожен день