Vsak od nas je večkrat slišal izraz "ultrazvok" - v tem članku bomo pogledali, kaj je, kako nastane in čemu služi.
Koncept "ultrazvoka"
Ultrazvok so mehanske vibracije, ki so veliko višje od frekvenčnega območja, ki ga sliši človeško uho. Oscilacije ultrazvoka nekoliko spominjajo na val, podoben svetlobi. Toda za razliko od svetlobnih valov, ki se širijo samo v vakuumu, ultrazvok potrebuje elastičen medij - tekočino, plin ali katero koli drugo trdno telo.
Osnovni parametri ultrazvoka
Glavna parametra ultrazvočnega valovanja se štejeta za valovno dolžino in obdobje. Čas, potreben za celoten cikel, se imenuje valovna doba in se meri v sekundah.
Ultrazvočni oddajnik velja za najmočnejši generator ultrazvočnih valov. Človek ne sliši ultrazvočne frekvence, vendar jo telo lahko začuti. Z drugimi besedami, človeško uho zazna ultrazvočno frekvenco, vendar del možganov, ki je odgovoren za sluh, tega zvočnega vala ne more dešifrirati. Neprijeten za človeški sluhvisoke frekvence, če pa frekvenco povečate še za en obseg, bo zvok popolnoma izginil - kljub dejstvu, da je v ultrazvočni frekvenci. In možgani se trudijo, da bi ga neuspešno dekodirali, zaradi tega ima človek grozen glavobol, omotico, slabost in druge ne preveč prijetne občutke.
Generatorji ultrazvočnih vibracij se uporabljajo na vseh področjih tehnologije in znanosti. Na primer, ultrazvok ne more samo oprati oblačil, ampak tudi variti kovino. V sodobnem svetu se ultrazvok aktivno uporablja v kmetijskih strojih za odganjanje glodalcev, saj je telo večine živali prilagojeno za komunikacijo s svojo vrsto z ultrazvočno frekvenco. Povedati je treba tudi, da je ultrazvočni generator valov sposoben tudi odganjati žuželke – danes mnogi proizvajalci proizvajajo tovrstne elektronske repelente.
Različice ultrazvočnih valov
Ultrazvočni valovi niso samo prečni ali vzdolžni, ampak tudi površinski in Lambovi valovi.
Prečni ultrazvočni valovi so valovi, ki se gibljejo pravokotno na ravnino smeri hitrosti in premikov telesnih delcev.
Vzdolžni ultrazvočni valovi so valovi, katerih gibanje sovpada s smerjo hitrosti in premikov delcev medija.
Lambov val je elastičen val, ki se širi v trdni plasti s prostimi mejami. V tem valu se pojavi nihajni premik delcev tako pravokotno na ravnino plošče kot v smeri gibanja samega vala. To je Lamb val -to je običajen val v platini s prostimi mejami.
Rayleigh (površinski) ultrazvočni valovi so valovi z eliptičnim gibanjem delcev, ki se širijo po površini materiala. Hitrost površinskega vala je skoraj 90 % hitrosti prečnega vala, njegov prodor v material pa je enak valovni dolžini sami.
Uporaba ultrazvoka
Kot že omenjeno, lahko raznoliko uporabo ultrazvoka, pri katerem se uporabljajo njegove najrazličnejše značilnosti, pogojno razdelimo na tri področja:
- pridobivanje informacij;
- aktiven učinek na snov;
- obdelava in prenos signala.
Upoštevati je treba, da je za vsako posebno aplikacijo potrebno izbrati ultrazvok določenega frekvenčnega območja.
Učinek ultrazvoka na snov
Če material ali snov pade pod aktivni vpliv ultrazvočnih valov, potem to vodi do nepopravljivih sprememb v njem. To je posledica nelinearnih učinkov v zvočnem polju. Ta vrsta vpliva na material je priljubljena v industrijski tehnologiji.
Pridobivanje informacij z ultrazvočnimi metodami
Ultrazvočne metode se danes pogosto uporabljajo v različnih vrstah znanstvenih raziskav za temeljito preučevanje strukture in lastnosti snovi, pa tudi za popolno razumevanje procesov, ki se v njih odvijajo na mikro in makro ravni.
Vse te metode v glavnem temeljijo na odvisnosti hitrosti širjenja in dušenja akustičnih valov od dogajanja v njihprocesi in lastnosti snovi.
Obdelava in prenos signala
Ultrazvočni generatorji se uporabljajo za pretvorbo in analogizacijo različnih vrst električnih signalov v vseh vejah radijske elektronike ter za nadzor svetlobnih signalov v optiki in optoelektroniki.
Ultrazvočni pretvornik naredi sam
V sodobnem svetu se ultrazvočni generator pogosto uporablja. Na primer, v industriji se ultrazvočne kopeli uporabljajo za hitro in učinkovito čiščenje nečesa. Povedati je treba, da se je ta metoda čiščenja izkazala le z najboljše strani. Danes ultrazvočni generator postaja vse bolj priljubljen tudi v drugih aplikacijah.
Sestavljanje UZG vezja za prestrašitev psov
Številni prebivalci velikih mest v državi se dnevno soočajo s precej oprijemljivim problemom srečanja s tropom potepuških psov. Obnašanje jate je nemogoče vnaprej predvideti, zato bo tukaj na pomoč priskočil UZG.
V tem članku bomo analizirali, kako narediti ultrazvočni generator z lastnimi rokami.
Za ustvarjanje ultrazvoka doma boste potrebovali naslednje podrobnosti:
- vezje;
- mirkoschema;
- elementi radijske tehnike.
Sami ne bo težko sestaviti vezja. Da bi lahko nadzorovali impulze, je potrebno mikrovezje radijske komponente pritrditi na določene noge s spajkalnikom.
Analizirajmo konstrukcijoultrazvočni frekvenčni generator velike moči. Mikrovezje D4049, ki ima 6 logičnih intertorjev, deluje kot ultrazvočni frekvenčni generator.
Tuje mikrovezje je mogoče zamenjati z analogom domače proizvodnje K561LN2. Za nastavitev frekvence je potreben 22k regulator, s pomočjo njegovega US pa ga je mogoče zmanjšati na slišno frekvenco. Izhodna stopnja, zahvaljujoč 4 biopolarnim tranzistorjem srednje moči, sprejema signale iz mikrovezja. Za izbiro tranzistorjev ni posebnih pogojev, glavna stvar je izbrati komplementarne pare, ki so po parametrih čim bližje.
Za radiator lahko uporabite skoraj vsako RF glavo, ki ima moč 5 vatov ali več. Idealna možnost bi bile domače glave, kot so 10GDV-6, 10GDV-4 ali 5GDV-6, zlahka jih je mogoče najti v vseh akustičnih sistemih, proizvedenih v ZSSR.
Samo izdelano vezje ultrazvočnega generatorja ostane samo skrito v ohišju. Kovinski reflektor bo pomagal nadzorovati moč ultrazvočnega generatorja.
vezje ultrazvočnega generatorja
V sodobnem svetu je običajno uporabljati ultrazvočni generator za odganjanje psov, žuželk, glodalcev, pa tudi za kakovostno pranje. UZG se uporablja tudi za znatno zmanjšanje časa, porabljenega za pranje in jedkanje tiskanih vezij. Kemični procesi v tekočini zaradi kavitacije potekajo veliko hitreje.
vezje USG temelji na dveh pravokotnih impulznih generatorjih in ojačevalniku močitip mostu. Na logičnih elementih tipa DD1.3 in DD1.4 je nameščen nastavljiv generator impulzov ultrazvočne frekvence oblike meandra. Ne smemo pozabiti, da je njegova delovna frekvenca neposredno odvisna samo od skupne upornosti uporov R4 in R6, pa tudi od kapacitivnosti kondenzatorja C3.
Zapomnite si pravilo: nižja kot je frekvenca, večja je upornost teh uporov.
Na elementih DD1.1 in DD1.2 je izdelan nizkofrekvenčni generator, ki ima delovno frekvenco 1 Hz. Generatorji so med seboj povezani z uporoma R3 in R4. Da bi dosegli gladko spremembo frekvence visokofrekvenčnega generatorja, morate uporabiti kondenzator C2. Tu je treba zapomniti tudi eno skrivnost - če se kondenzator C2 ranžira s stikalom SA1, bo frekvenca visokofrekvenčnega generatorja postala konstantna.
Uporaba ultrazvoka: najširši obseg uporabe
Kot vsi vemo, se ultrazvoka v sodobnem svetu ne uporablja nikjer. Zagotovo je vsak od nas vsaj enkrat v življenju opravil ultrazvočni poseg (ultrazvočni pregled). Dodati je treba, da lahko zdravniki zahvaljujoč ultrazvoku zaznajo pojav bolezni človeških organov.
Ultrazvok se aktivno uporablja v kozmetologiji za učinkovito čiščenje kože ne le pred umazanijo in maščobo, temveč tudi iz epitelija. Ultrazvočna fonoforeza se na primer uspešno uporablja v kozmetičnih salonih za prehrano in čiščenje, pa tudi za vlaženje in pomlajevanje kože. Tehnika uporabe ultrazvočne fonoforeze krepi zaščitne mehanizme kože zaradi delovanja ultrazvočnega valovanja. Kozmetični postopki zUporaba ultrazvoka velja za univerzalno in primerno za vse tipe kože. Ultrazvočna fonoforeza odmeva čudeže!
Ultrazvočni generator pare se aktivno uporablja ne le v turških hamamih, finskih savnah, ampak tudi v naših sodobnih ruskih kopelih. Zahvaljujoč pari se naše telo učinkovito očisti nevidne umazanije, naše telo se znebi toksinov in toksinov, koža in lasje se zdravijo, para pozitivno vpliva na človeška dihala.
Generatorji umetne megle se aktivno uporabljajo za povečanje vlažnosti zraka v zaprtih prostorih, kar ugodno vpliva na klimo v stanovanju. To postane še posebej pomembno v hladni sezoni, ko centralno ogrevanje izsuši zrak. Generatorji umetne megle se uporabljajo tako v stanovanjskih prostorih kot v terariju ali zimskem vrtu. Strokovnjaki svetujejo, da imajo ultrazvočni generator meglice za ljudi z boleznimi dihal ali tiste, ki so nagnjeni k alergijskim boleznim.
Sklep
Pri domači uporabi je ultrazvočni generator pare ali megle zelo uporabna naprava, ki ne bo ustvarila le udobja in udobja, temveč bo lahko zrak obogatila z nevidnimi vitamini, lahkimi negativnimi zračnimi ioni, ki so tako veliko na obali, v gorah ali v gozdu in zelo malo v naših apartmajih. To pa bo pomagalo povečati čustveno stanje in izboljšati zdravje.
