A. 為什麼超聲波能預測斷裂
1943年1月,天氣非常寒冷。一艘美國新造的巨型油輪正在交付使用,突然發生了事故:油艙不可思議地裂為兩截。
據當事人回憶,油艙斷裂前有一種嚓嚓的聲響。這聲響和那災難是否有關系呢?在生活中也常見到類似的現象:兒童爬樹,當樹杈發出「咯吱」、「咯吱」的聲響時,危險就要來臨了;有經驗的礦工聽到坑木的某種聲音,便知道要發生事故;老農把西瓜拿到耳邊,用手一敲,根據西瓜受壓以後發出的聲息,就能判斷西瓜的生熟。
在金屬世界,也會發生類似的現象:如果找到金屬錫,你不妨用兩手反復地彎曲它,聽!它「噼啪」、「噼啪」地提抗議了,這就是「錫鳴」。
精確的科學實驗證明,材料承受機械負載時,它的內部會發射聲波(包括聽不見的次聲波和超聲波)。這種現象就叫聲發射。強的聲發射人耳可以聽到,一般的聲發射,我們是聽不到的。
油艙斷裂前的「嚓嚓」聲絕非偶然,它是一種聲發射。許多重型機械與大型工程結構發生斷裂之前都有過類似的嚓嚓聲。尤其嚴重的是,這些機械往往沒有超載,事故是在安全應力下發生的。嚓嚓聲是多麼危險而又多麼重要的信號啊!
那麼,能不能利用聲發射來預測斷裂呢?20世紀50年代初,德國科學家凱塞爾在做金屬拉伸實驗時,發現金屬試樣變形會發出微弱的聲音。這些微弱的聲響使他想起了巨輪斷裂等一系列事故,便對金屬在拉伸或其他變形中的聲發射現象進行了深入的研究。
凱塞爾和他的同事們發現,金屬在塑性變形時發出的聲響是由於內部產生位錯運動而引起的。
要說明位錯運動,就要從晶體結構談起。
不計其數的固態物質共分兩大家族,金屬所屬的家族名曰「晶體」,食鹽、水晶、冰都是晶體。晶體中的分子、原子或離子是按照一定規則排列的,好像運動場上的運動員表演「疊羅漢」,每個運動員在空間都有一定的位置。疊羅漢的隊形盡管琳琅滿目,卻都是由那些「羅漢」組成的。晶體分子、原子或離子的「隊形」,叫做晶格。在金屬中的分子或原子雖每「人」都有一定的位置,但總有少量不守紀律者站錯了隊,而且在其中「暗藏」著外來的「奸細」——雜質。這些地方就是「位錯」,在那裡隱藏著內部的「破壞分子」。堡壘是最容易從內部攻破的,而位錯則是個缺口。倘若有外力加在構件上,位錯的地方就會出現裂口。「千里之堤潰於蟻穴」,位錯的運動往往導致裂紋和斷裂。
重要的是,位錯的運動並不是默不作聲的,那些「破壞分子」的運動會產生音響,這就是聲發射。既然位錯運動是斷裂的前提,而聲發射又是位錯引起的,利用聲發射來預測斷裂,查找缺陷,防止事故,當然是可以的。
問題並不那麼簡單,金屬的聲發射信號遠比周圍的噪音微弱,而且有相當多是超聲與次聲。靠我們的耳朵去聽,常常聽不到,或者到時已經無力挽救了。
到了20世紀60年代,由於技術有了較快的發展,利用電子技術已經能把聲發射信號和環境聲區別開。電子「耳朵」能「聽」到位錯的動靜,於是產生了理論的聲發射檢測技術。近十年來,聲發射技術發展很快,在航空、航天、原子能以及金屬加工方面大顯身手;在巨大的高壓容器、發動機和核反應堆旁,聲發射監測器正在默默無聞地工作著,保衛著人們的安全。
B. 超聲波細胞破碎儀使用說明
超聲波細胞破碎儀一種利用強超聲在液體中產生空化效應,對物質進行超聲處理的多功能、多用途的儀器,能用於動植物組織、細胞、細菌、芽胞菌種的破碎,同時可用來乳化、分離、分散、勻化、提取、脫氣、清洗及加速化學反應等等。下面介紹一下JY-650N超聲波細胞破碎儀使用說明:
1、打開超聲波細胞粉碎儀的電源開關,指示燈亮。
2、按「設定」鍵,顯示窗1(工作/間歇)顯示「-1」,進入間隔時間設定狀態,此時顯示窗3 (溫度)顯示的是原始數據或「--」,按置數鍵設定間隔時間(建議1秒)。
3、按功能鍵,顯示窗1顯示「-2」,進入超聲時間設定狀態,按置數鍵設定超聲時間(最好5秒以下,建議1秒)。
4、按功能鍵,顯示窗1顯示「-3」,進入全程時間設定狀態,按置數鍵設定全程時間(此時時間單位為分)。
5、按功能鍵,顯示窗1顯示「-4」,進入溫度保護設定狀態,按置數鍵設定保護溫度(0-40℃)。
6、按設定鍵結束設定並按「復位」鍵復位,按啟動/暫停鍵開始超聲粉碎,全程時間到後顯示顯示窗閃爍跳動並自動報警停止工作。
7、如需重復上述實驗,先按超聲波細胞粉碎儀的清零再按啟動鍵。如工作中需要暫停,再次按啟動/暫停鍵。
C. 求助超聲波破碎細菌細胞的方法,條件
超聲波細胞破碎儀 工作原理 超聲波細胞破碎儀是利用超聲波在液體中的分散效應,使液體產生空化的作用,從而使液體中的固體顆粒或細胞組織破碎. 超聲波細胞破碎儀由超聲波發生器和換能器兩大部分組成.超聲波發生器電路將50/60Hz的市電轉換成18-21KHz的高頻高壓電能,該能量被輸到「壓電換能器」中,並被轉換成高頻機械震動,再經「變幅桿」的聚能和振幅位移放大後作用於液體中而產生強大的壓力波,這個壓力波則會形成千百萬的微觀氣泡,隨著高頻振動,氣泡將迅速增長,然後突然閉合,在氣泡閉合時,由於液體間相互碰撞產生強大的沖擊波,在其周圍產生上千個大氣壓的壓力(即超聲空化)。它使得變幅桿頂部產生強有力的剪切活動,並使得氣體中的分子強力地被攪動。該能量足以將細胞及各類無機物質破碎重組。 主要用途 超聲波細胞破碎儀具有破碎組織、細菌、病毒、孢子及其它細胞結構,勻質、乳化、混合、脫氣、崩解和分散、浸出和提取,加速反映等功能,故廣泛應用於生物、醫學、化學、制葯、食品、化妝品、環保等實驗室研究及企業生產。
D. 超聲波換能器的變幅桿和工具頭的面不平整會有什麼問題
面不平整,耦合效率很低,呢么換能器可能會發熱比較厲害。
E. 超聲波破碎細胞會不會讓蛋白斷裂
一定會,當細胞破壞了,實質是蛋白破壞
F. 超聲波細胞粉碎機變幅桿斷了怎麼辦
只能重新換一根新的,斷了的變幅桿不傳遞能量,而且據我們的專業經驗,如此強制開機的還是導致換能器和發生器損壞。
G. 超聲波斷波是什麼原因啊師傅
摘要 人為設置問題
H. 超聲波細胞粉碎機的"隨機 變幅桿"的大小對實驗有什麼影響
變幅桿的大小直接決定振幅和頻率。振幅決定工作的效果。但是頻率就決定和電箱的匹配問題,還有就是功率和物體接觸面越大功率也越大,也需要和電源箱匹配。
要看你的實驗需要多大的振幅,還是越大越好。
超聲波實際上是一種機械波,屬於物理反應,由於震動產生的。
如果廠家給你配的電箱是超聲波發生器,智能電源有液晶顯示板的,應該可以。如果不是廠家給你配的千萬別亂用。如果廠家給你配的是ZJS 模擬電源也用不了,因為不會自動匹配頻率的也會對設備有損傷,乃至電源燒壞。
技術支持:杭州成功超聲
I. 超聲波細胞粉碎機的注意
1、切記空超。這一點很重要,有這樣一個案例,在沒有將超聲波破碎儀的變幅桿插入樣品中就開始開機空超,空超幾秒後,之後超聲波破碎儀在以後的使用過程中噪音變大。切記對超聲波破碎儀空超,空超的時間越長,對儀器的傷害越大。2、超聲波破碎儀的變幅桿(超聲探頭)入水深度:1.5Cm左右,液面高度最好有30mm以上,探頭要居中,不要貼壁。超聲波是垂直縱波,插入太深不容易形成對流,影響破碎效率。3、超聲波破碎參數設備:這一點請一定要參照使用說明書,設置鍵好儀器工作參數,主要是時間的參數,超聲功率的參數,還有容器的選擇。時間要求:超聲時間每次時間不能過久,最好不要超過5秒,間隙時間應大於或等於超聲時間,這樣對熱量散發是有好處的。
功率要求:不宜太大,太大會使樣品飛濺或起泡沫。容器選擇:有多少的樣品就先多大的燒杯,這樣也是有利樣品在超聲中對流,提高破碎效率。4、日常保養中,用完後用酒精擦洗探頭或用清水進行超聲。