Paulit-ulit na narinig ng bawat isa sa atin ang ekspresyong "ultrasound" - sa artikulong ito titingnan natin kung ano ito, paano ito nilikha, at para saan ito.
Ang konsepto ng "ultrasound"
Ang Ultrasound ay mga mechanical vibrations na mas mataas kaysa sa frequency range na naririnig ng tainga ng tao. Ang mga oscillations ng ultrasound ay medyo nakapagpapaalaala sa isang alon na katulad ng liwanag. Ngunit, hindi tulad ng mga light-type na wave, na kumakalat lamang sa isang vacuum, ang ultrasound ay nangangailangan ng isang elastic medium - isang likido, gas, o anumang iba pang solidong katawan.
Mga pangunahing parameter ng ultrasound
Ang mga pangunahing parameter ng isang ultrasonic wave ay itinuturing na wavelength at period. Ang oras na aabutin para sa isang buong cycle ay tinatawag na wave period at sinusukat sa mga segundo.
Ang ultrasonic emitter ay itinuturing na pinakamalakas na generator ng ultrasonic waves. Hindi naririnig ng isang tao ang ultrasonic frequency, ngunit nararamdaman ito ng kanyang katawan. Sa madaling salita, nakikita ng tainga ng tao ang dalas ng ultrasonic, ngunit ang bahagi ng utak na responsable para sa pandinig ay hindi kayang tukuyin ang sound wave na ito. Hindi kanais-nais sa pandinig ng taomataas na dalas, ngunit kung itataas mo ang dalas ng isa pang saklaw, ang tunog ay ganap na mawawala - sa kabila ng katotohanan na ito ay nasa dalas ng ultrasonic. At ang utak ay nagsisikap na hindi matagumpay na ma-decode ito, dahil dito, ang isang tao ay may matinding sakit ng ulo, pagkahilo, pagduduwal at iba pang hindi masyadong kaaya-ayang sensasyon.
Ang mga generator ng ultrasonic vibrations ay ginagamit sa lahat ng larangan ng teknolohiya at agham. Halimbawa, ang ultrasound ay hindi lamang maaaring maghugas ng mga damit, kundi pati na rin magwelding ng metal. Sa modernong mundo, ang ultrasound ay aktibong ginagamit sa makinarya ng agrikultura upang maitaboy ang mga daga, dahil ang katawan ng karamihan sa mga hayop ay iniangkop upang makipag-usap sa kanilang sariling uri sa isang dalas ng ultrasonic. Dapat ding sabihin na ang ultrasonic wave generator ay may kakayahang itaboy ang mga insekto - ngayon maraming mga tagagawa ang gumagawa ng ganitong uri ng mga electronic repellents.
Mga uri ng ultrasonic waves
Ang mga ultrasoniko na alon ay hindi lamang transverse o longitudinal, kundi pati na rin ang surface at Lamb wave.
Ang mga transverse ultrasonic wave ay mga alon na gumagalaw patayo sa eroplano ng direksyon ng mga bilis at mga displacement ng mga particle ng katawan.
Ang mga longitudinal ultrasonic wave ay mga alon na ang paggalaw ay tumutugma sa direksyon ng mga bilis at displacement ng mga particle ng medium.
Ang Lamb wave ay isang elastic wave na kumakalat sa isang solidong layer na may libreng mga hangganan. Sa wave na ito na ang oscillatory displacement ng mga particle ay nangyayari parehong patayo sa eroplano ng plate at sa direksyon ng paggalaw ng wave mismo. Ito ay ang Lamb wave -isa itong normal na wave sa platinum na may mga libreng hangganan.
AngRayleigh (surface) ultrasonic waves ay mga wave na may elliptical motion ng mga particle na kumakalat sa ibabaw ng isang materyal. Ang bilis ng surface wave ay halos 90% ng bilis ng transverse wave, at ang pagtagos nito sa materyal ay katumbas ng wavelength mismo.
Paggamit ng ultrasound
Tulad ng nabanggit sa itaas, ang magkakaibang paggamit ng ultrasound, kung saan ginagamit ang mga pinaka-magkakaibang katangian nito, ay maaaring nahahati sa tatlong bahagi ng kondisyon:
- pagkuha ng impormasyon;
- aktibong epekto sa sangkap;
- pagproseso at paghahatid ng signal.
Dapat isaalang-alang na para sa bawat partikular na aplikasyon ay kinakailangang pumili ng ultrasound ng isang partikular na saklaw ng dalas.
Ang epekto ng ultrasound sa bagay
Kung ang isang materyal o sangkap ay nahulog sa ilalim ng aktibong impluwensya ng mga ultrasonic wave, ito ay humahantong sa hindi maibabalik na mga pagbabago dito. Ito ay dahil sa mga di-linear na epekto sa sound field. Ang ganitong uri ng epekto sa materyal ay sikat sa teknolohiyang pang-industriya.
Pagkuha ng impormasyon gamit ang mga pamamaraan ng ultrasound
Ang Ultrasonic na pamamaraan ay malawakang ginagamit ngayon sa iba't ibang uri ng siyentipikong pananaliksik para sa masusing pag-aaral ng istruktura at mga katangian ng mga substance, gayundin para sa kumpletong pag-unawa sa mga prosesong nagaganap sa mga ito sa micro at macro na antas.
Lahat ng mga pamamaraang ito ay pangunahing batay sa pag-asa sa bilis ng pagpapalaganap at pagpapahina ng mga acoustic wave sa kung ano ang nangyayari sa kanilamga proseso at katangian ng mga sangkap.
Pagproseso at paghahatid ng signal
Ginagamit ang mga ultrasoniko na generator para i-convert at i-analogize ang iba't ibang uri ng mga de-koryenteng signal sa lahat ng sangay ng radio electronics at para makontrol ang mga light signal sa optika at optoelectronics.
Do-it-yourself ultrasonic transducer
Sa modernong mundo, malawakang ginagamit ang ultrasonic generator. Halimbawa, sa industriya, ang mga ultrasonic bath ay ginagamit upang mabilis at mahusay na linisin ang isang bagay. Dapat sabihin na ang pamamaraang ito ng paglilinis ay napatunayan lamang mula sa pinakamahusay na panig. Ngayon, ang ultrasonic generator ay nagiging popular din sa iba pang mga application.
Pag-assemble ng UZG circuit para takutin ang mga aso
Maraming residente ng mga malalaking lungsod sa bansa ang araw-araw na nahaharap sa isang medyo nasasalat na problema ng pakikipagtagpo sa isang grupo ng mga ligaw na aso. Imposibleng mahulaan nang maaga ang pag-uugali ng kawan, kaya ang UZG ay darating upang iligtas dito.
Sa artikulong ito susuriin natin kung paano gumawa ng ultrasonic generator gamit ang iyong sariling mga kamay.
Upang gumawa ng ultrasound sa bahay, kakailanganin mo ang mga sumusunod na detalye:
- circuit board;
- mirkoschema;
- mga elemento ng radio engineering.
Hindi magiging mahirap na i-assemble ang circuit nang mag-isa. Upang makontrol ang mga impulses, kinakailangan upang ayusin ang microcircuit ng bahagi ng radyo sa mga partikular na binti gamit ang isang panghinang na bakal.
Suriin natin ang pagbuomataas na kapangyarihan ultrasonic dalas generator. Ang D4049 microcircuit, na mayroong 6 na logical intertor, ay gumagana bilang isang ultrasonic frequency generator.
Ang dayuhang microcircuit ay maaaring mapalitan ng isang analogue ng domestic production na K561LN2. Upang ayusin ang dalas, kinakailangan ang isang 22k regulator, sa tulong ng US nito maaari itong bawasan sa isang naririnig na dalas. Ang yugto ng output, salamat sa 4 na medium-power biopolar transistors, ay tumatanggap ng mga signal mula sa microcircuit. Walang mga espesyal na kundisyon para sa pagpili ng mga transistor, ang pangunahing bagay dito ay ang pumili ng mga pantulong na pares na mas malapit hangga't maaari sa mga tuntunin ng mga parameter.
Halos anumang RF head na may kapangyarihan na 5 watts o higit pa ay maaaring gamitin bilang radiator. Ang pinakamainam na opsyon ay ang mga domestic head gaya ng 10GDV-6, 10GDV-4 o 5GDV-6, madali silang makikita sa lahat ng acoustic system na ginawa sa USSR.
Ang self-made na circuit ng ultrasonic generator ay nananatiling nakatago lamang sa case. Makakatulong ang isang metal reflector na kontrolin ang kapangyarihan ng ultrasonic generator.
Ultrasonic generator circuit
Sa modernong mundo, nakaugalian nang gumamit ng ultrasonic generator para itaboy ang mga aso, insekto, daga, gayundin para sa de-kalidad na paghuhugas. Ginagamit din ang UZG upang makabuluhang bawasan ang oras na ginugugol sa paghuhugas at pag-ukit ng mga naka-print na circuit board. Ang mga kemikal na proseso sa likido ay nagpapatuloy nang mas mabilis dahil sa cavitation.
Ang USG circuit ay nakabatay sa dalawang rectangular pulse generator at isang power amplifieruri ng tulay. Sa mga lohikal na elemento ng uri DD1.3 at DD1.4, naka-install ang isang tunable pulse generator ng ultrasonic frequency ng meander na hugis. Dapat alalahanin na ang dalas ng pagpapatakbo nito ay direktang nakasalalay lamang sa kabuuang pagtutol ng mga resistor na R4 at R6, pati na rin sa kapasidad ng kapasitor C3.
Tandaan ang panuntunan: mas mababa ang frequency, mas malaki ang resistensya ng mga resistor na ito.
Sa mga elementong DD1.1 at DD1.2, gumawa ng low-frequency generator, na may operating frequency na 1 Hz. Ang mga generator ay magkakaugnay sa pamamagitan ng resistors R3 at R4. Upang makamit ang isang maayos na pagbabago sa dalas ng high-frequency generator, kailangan mong gumamit ng capacitor C2. Isang lihim din ang dapat tandaan dito - kung ang capacitor C2 ay i-shunted gamit ang switch SA1, ang frequency ng high-frequency generator ay magiging pare-pareho.
Ang paggamit ng ultrasound: ang pinakamalawak na saklaw ng aplikasyon
Tulad ng alam nating lahat, hindi ginagamit ang ultrasound saanman sa modernong mundo. Tiyak na ang bawat isa sa atin kahit isang beses sa kanyang buhay ay sumailalim sa isang ultrasound procedure (ultrasound examination). Dapat itong idagdag na salamat sa ultrasound na matutukoy ng mga doktor ang paglitaw ng mga sakit sa mga organo ng tao.
Ang Ultrasound ay aktibong ginagamit sa cosmetology para sa epektibong paglilinis ng balat hindi lamang mula sa dumi at taba, kundi pati na rin sa epithelium. Halimbawa, ang ultrasonic phonophoresis ay matagumpay na ginagamit sa mga beauty salon para sa nutrisyon at paglilinis, pati na rin para sa moisturizing at rejuvenating ng balat. Ang pamamaraan ng paggamit ng ultrasonic phonophoresis ay nagpapahusay sa mga mekanismo ng proteksiyon ng balat dahil sa pagkilos ng isang ultrasonic wave. Mga pamamaraan ng kosmetiko na mayAng paggamit ng ultrasound ay itinuturing na unibersal at angkop para sa lahat ng uri ng balat. Ang ultrasonic phonophoresis ay umaalingawngaw ng mga himala!
Ang ultrasonic steam generator ay aktibong ginagamit hindi lamang sa mga Turkish hammam, Finnish sauna, kundi pati na rin sa ating mga modernong Russian bath. Dahil sa singaw, ang ating katawan ay mabisang nililinis ng hindi nakikitang dumi, ang ating katawan ay nag-aalis ng mga lason at lason, ang balat at buhok ay gumaling, ang singaw ay may positibong epekto sa sistema ng paghinga ng tao.
Ang mga artipisyal na fog generator ay aktibong ginagamit upang mapataas ang kahalumigmigan sa loob ng hangin, na may kapaki-pakinabang na epekto sa klima sa apartment. Ito ay nagiging partikular na nauugnay sa malamig na panahon, kapag ang sentral na pag-init ay nagpapatuyo ng hangin. Ang mga artipisyal na fog generator ay ginagamit kapwa sa mga lugar ng tirahan at sa isang terrarium o hardin ng taglamig. Pinapayuhan ng mga eksperto ang pagkakaroon ng ultrasonic mist generator para sa mga taong may mga sakit sa paghinga o mga madaling kapitan ng allergy na sakit.
Konklusyon
Sa paggamit sa bahay, ang isang ultrasonic steam o fog generator ay isang napaka-kapaki-pakinabang na aparato na hindi lamang lilikha ng kaginhawahan at kaginhawahan, ngunit magagawa ring pagyamanin ang hangin na may mga hindi nakikitang bitamina, magagaan na negatibong mga ion ng hangin, na kaya marami sa dalampasigan, sa kabundukan o sa kagubatan at kakaunti sa loob ng aming mga apartment. At ito naman, ay makakatulong upang mapataas ang emosyonal na kalagayan at mapabuti ang kalusugan.
