『壹』 超聲波發生的原理是由於聲頭晶體的什麼效應
在液體中傳播的超聲波能對物體表面的污物進行清洗,其原理可用「空化」現象來解釋:超聲波振動在液體中傳播的音波壓強達到一個大氣壓時,其功率密度為0.35w/cm²,這時超聲波的音波壓強峰值就可達到真空或負壓,但實際上無負壓存在,因此在液體中產生一個很大的力,將液體分子拉裂成空洞。此空洞非常接近真空,它在超聲波壓強反向達到最大時破裂,由於破裂而產生的強烈沖擊將物體表面的污物撞擊下來。這種由無數細小的空化氣泡破裂而產生的沖擊波現象稱為「空化」現象。這一偉大的發現給人類首先造福於人類的衛生事業,比如超聲波洗牙、超聲波清潔珠寶、超聲波清潔在工業消毒中的應用……超聲波牙刷通過換能器將超聲波能量通過刷毛傳送到刷頭表面,以牙膏和水作為媒介,使其產生超臨界的「空化」現象來瓦解和疏鬆污漬,再通過9600萬次/分的機械振動將超聲波瓦解後的污漬輕松沖走。超聲波產生的高能「空化」水分子不僅可以瓦解頑固污漬,還可直接影響不溶性葡聚菌,割斷細菌之間的結合,起到阻斷牙菌斑生成的作用;超聲波還能有力地疏鬆細菌表面與牙垢之間的結合以及其他污漬,使其變得容易脫落;對於隱藏在齒縫及牙齦內的污漬,也能通過高頻和高能水分子深入潔凈。超聲波作用於牙齒和牙齦,能有效永久地清除牙垢、殘渣和其它牙漬,同時促進牙齦的血液循環。使用後,會明顯感到牙齦緊湊。如果堅持有規律地使用,還可以降低和消除牙齦出血。
『貳』 試舉三個超聲波應用例子 它們都是利用了超聲波的哪些特性
1、超聲波在距離感測器技術的應用
超聲波感測器包括三個部分:超聲換能器、處理單元和輸出級。首先處理單元對超聲換能器加以電壓激勵,其受激後以脈沖形式發出超聲波,接著超聲換能器轉入接受狀態,處理單元對接收到的超聲波脈沖進行分析,判斷收到的信號是不是所發出的超聲波的回聲。
2、超聲波在醫學上的應用
超聲波在醫學上的應用主要是診斷疾病,它已經成為了臨床醫學中不可缺少的診斷方法。超聲波診斷的優點是:對受檢者無痛苦、無損害、方法簡便、顯像清晰、診斷的准確率高等。
3、超聲波在測量液位的應用
無任何機械傳動部件,也不接觸被測液體,屬於非接觸式測量,不怕電磁干擾,不怕酸鹼等強腐蝕性液體等,因此性能穩定、可靠性高、壽命長。
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其他應用
1、輔助駕駛中的超聲波目標檢測
許多主要的汽車製造商和技術公司都在測試完全自動駕駛的自動駕駛汽車。日產和通用汽車甚至表示,到2020年,他們將在道路上試運行自動駕駛汽車。
這兩種自動駕駛汽車(以及結合了駕駛員輔助技術的人類駕駛汽車)都廣泛使用感測器來監控道路和周圍環境。例如,超聲波感測器可以檢測相鄰車道上的汽車以進行「盲點檢測」,並在有人處於盲區時提醒駕駛員。
2、超聲波距離檢測
同樣,超聲波感測器還可以通過檢測汽車前後的汽車或其他物體何時危險地靠近來防止碰撞。例如,在停車時,感測器可以監視汽車與牆壁或其他車輛的距離,並提醒你停車。這同樣適用於交通狀況,因為即使兩個物體都在運動中,這些感測器也可以正常工作。
3、超聲波直徑檢測
超聲波感測器遠離道路進入工廠,可以幫助保持自動化生產線的平穩運行。使用印刷設施,例如那些印刷報紙或雜志頁的設施,紙張通常以一卷開始,隨著紙張的使用,紙卷的直徑會減小。
使用超聲波感測器,該設備可以自動檢測捲筒何時用完,因此他們可以准備將其更換為新的捲筒,而不會損失生產率。超聲波感測器甚至可以與吸聲材料一起使用,例如橡膠或填料。
4、超聲波凹陷檢測
超聲波感測器還可以確保將可能在製造或其他工業環境中使用的任何傳送帶,電線或電纜放置在應有的位置。電纜下垂會減慢或停止生產線,這些感測器可以自動檢測這些物體是否運行均勻,甚至需要擰緊。
超聲波感測器可以發揮出難以置信的精確度,這意味著它們甚至可以檢測到微小的缺陷或故障。更好的是,在製造過程中可能產生的像灰塵這樣的微粒不會影響其感應能力。
5、超聲波液位檢測
這是食品生產行業中過程自動化的另一個示例。超聲波感測器採用衛生設計,並完全封裝不銹鋼,即使在處理食品時也能保持良好的性能。
例如,它可以通過在混凝機中監測牛奶和凝乳酶的水平,來幫助乳品廠連續而不是分批生產乳酪。這樣,它就知道何時在另一端連續清除乳酪凝乳時提供更多這些成分
『叄』 超聲波的超聲效應
超聲效應:當超聲波在介質中傳播時,由於超聲波與介質的相互作用,使介質發生物理的和化學的變化,從而產生一系列力學的、熱學的、電磁學的和化學的超聲效應,包括以下4種效應:
①機械效應。超聲波的機械作用可促成液體的乳化、凝膠的液化和固體的分散。當超聲波流體介質中形成駐波時,懸浮在流體中的微小顆粒因受機械力的作用而凝聚在波節處,在空間形成周期性的堆積。超聲波在壓電材料和磁致伸縮材料中傳播時,由於超聲波的機械作用而引起的感生電極化和感生磁化(見電介質物理學和磁致伸縮)。
②空化作用。超聲波作用於液體時可產生大量小氣泡。一個原因是液體內局部出現拉應力而形成負壓,壓強的降低使原來溶於液體的氣體過飽和,而從液體逸出,成為小氣泡。另一原因是強大的拉應力把液體「撕開」成一空洞,稱為空化。空洞內為液體蒸氣或溶於液體的另一種氣體,甚至可能是真空。因空化作用形成的小氣泡會隨周圍介質的振動而不斷運動、長大或突然破滅。破滅時周圍液體突然沖入氣泡而產生高溫、高壓,同時產生激波。與空化作用相伴隨的內摩擦可形成電荷,並在氣泡內因放電而產生發光現象。在液體中進行超聲處理的技術大多與空化作用有關。
③熱效應。由於超聲波頻率高,能量大,被介質吸收時能產生顯著的熱效應。
④化學效應。超聲波的作用可促使發生或加速某些化學反應。例如純的蒸餾水經超聲處理後產生過氧化氫;溶有氮氣的水經超聲處理後產生亞硝酸;染料的水溶液經超聲處理後會變色或退色。這些現象的發生總與空化作用相伴隨。超聲波還可加速許多化學物質的水解、分解和聚合過程。超聲波對光化學和電化學過程也有明顯影響。各種氨基酸和其他有機物質的水溶液經超聲處理後,特徵吸收光譜帶消失而呈均勻的一般吸收,這表明空化作用使分子結構發生了改變。
『肆』 高能聚焦刀利用了超聲波哪些性質和生理效應
高能超聲聚焦刀就是利用超聲波作能源,從體外分散發射到身體里邊去,在發射透射過程中間發生聚焦,很多超聲波聚焦在一個點上,這一個點上通過聲波和熱能轉化,形成一個高能治療點,它可以把腫瘤殺死。
發射器由體外分散發射超聲波透入人體,每束超聲波進入人體後聚焦在一個點,它的焦點總功率相當於2.5萬-5萬台普通診斷B超機的能量總和,這么多的能量聚集在一個點上,產生能量很大的聲能,如果這個點擊中癌細胞內,那麼超聲能則被癌組織吸收,焦點區域的溫度可達到70-100攝氏度,這個高溫點就象一個手術刀在切割腫瘤,焦點區的癌細胞無一倖免。而高能超聲聚焦在其所穿過的非治療部位的能量不足以對組織造成損傷。
『伍』 超聲波清洗器是利用超聲波在水中振盪產生什麼效應
超聲清洗是利用超聲波在清洗液中產生的沖擊作用,將清洗液中的等待清洗的各種物體表面的污漬和附著的其他顆粒震落剝離下來。沖擊作用主要便現為空化作用、加速度作用及直進流作用。空化作用就是在換能器發出超聲振動時,對清洗液產生周期性的減壓力和壓縮力相互作用,當減壓力作用時,清洗液產生氣泡,當壓縮力作用時,氣泡被瞬時高壓壓破,在工件周圍產生強大的機械沖擊力,使得工件表面的污漬被震落,達到去除清洗件表面的污垢和油膩的目的。直進流作用就是清洗液在超聲波的能量作用下,沿著超聲波的傳播方向產生高速流動,對被清洗器件的表面存在的細微污垢和油膩產生摩擦和撞擊作用,從而加速污漬的溶解,除掉器件表面油膩。在進行超精密清洗時,高頻超聲波的加速度作用就是超聲波的能量推動液體粒子運動而產生很高的加速度,液體粒子直接高速撞擊污漬,清除器件表面微粒。
超聲清洗較其他清洗方式具有精密清洗精度高、清洗效率倍增、清洗效果均勻一致、安全環保的優點。
『陸』 超聲波的發射和接收分別是依據壓電晶體的什麼效應在均勻介質中按什麼方向傳播
超聲波在均勻介質中按 直線方向傳播,但到達界面或者遇到另一種介質時,也像光波一樣產生反射和折射。
超聲波的發射,依據壓電晶體的逆壓電效應效應;超聲波的接收,依據壓電晶體的壓電效應。
『柒』 超聲波感測器的發射與接收分別利用什麼效應,檢測原理是什麼
SDT中國聯絡中心崑山祺邁測控工程師回答:超聲波是一種頻率大於20khz的音波。
超聲波有發射型的和接收型的,
發射型的儀器本身發射超聲波,再接受反饋的超聲波
接收型的,本身不發射超聲波,是通過感測器接受超聲波,將其轉換成電信號,進行測量分析。
『捌』 利用超聲波什麼效應製成了速度測定儀
振動頻率高於20000赫茲的聲波叫超聲波,超聲波在生產、科學、醫療等方面有很多的應用.比如:利用超聲波的定向性好製成了雷達;利用超聲波的多普勒效應製成了速度測定器,等等.
故本題答案為:20000赫茲,定向性,遠,多普勒
『玖』 超聲波的產生是利用了晶體的什麼效應
壓電轉換,脈動電壓加在晶片上,就能產生超聲波.
也就是壓電效應