Jeder von uns hat schon oft den Ausdruck "Ultraschall" gehört - in diesem Artikel werden wir uns ansehen, was es ist, wie es entsteht und wozu es dient.
Das Konzept "Ultraschall"
Ultraschall sind mechanische Schwingungen, die weit über dem Frequenzbereich liegen, den das menschliche Ohr wahrnimmt. Schwingungen des Ultraschalls erinnern ein wenig an eine lichtähnliche Welle. Aber im Gegensatz zu Lichtwellen, die sich nur im Vakuum ausbreiten, benötigt Ultraschall ein elastisches Medium – eine Flüssigkeit, ein Gas oder einen anderen festen Körper.
Basisparameter des Ultraschalls
Die wichtigsten Parameter einer Ultraschallwelle sind Wellenlänge und Periode. Die Zeit, die für einen vollständigen Zyklus benötigt wird, wird als Wellenperiode bezeichnet und in Sekunden gemessen.
Der Ultraschallsender gilt als der stärkste Generator von Ultraschallwellen. Eine Person kann die Ultraschallfrequenz nicht hören, aber ihr Körper kann sie fühlen. Mit anderen Worten, das menschliche Ohr nimmt Ultraschallfrequenzen wahr, aber der für das Hören zuständige Teil des Gehirns kann diese Schallwelle nicht entschlüsseln. Unangenehm für das menschliche GehörHochfrequenz, aber wenn Sie die Frequenz um einen weiteren Bereich erhöhen, verschwindet der Ton vollständig - obwohl er sich in der Ultraschallfrequenz befindet. Und das Gehirn bemüht sich erfolglos, es zu entschlüsseln, deshalb hat eine Person schreckliche Kopfschmerzen, Schwindel, Übelkeit und andere nicht sehr angenehme Empfindungen.
Erzeuger von Ultraschallschwingungen werden in allen Bereichen der Technik und Wissenschaft eingesetzt. Ultraschall kann beispielsweise nicht nur Kleidung waschen, sondern auch Metall schweißen. In der modernen Welt wird Ultraschall aktiv in landwirtschaftlichen Maschinen eingesetzt, um Nagetiere abzuwehren, da der Körper der meisten Tiere angepasst ist, um mit ihrer eigenen Art auf einer Ultraschallfrequenz zu kommunizieren. Es sollte auch gesagt werden, dass der Ultraschallwellengenerator auch in der Lage ist, Insekten abzuwehren - heute produzieren viele Hersteller solche elektronischen Abwehrmittel.
Varietäten von Ultraschallwellen
Ultraschallwellen sind nicht nur Transversal- oder Longitudinalwellen, sondern auch Oberflächen- und Lambwellen.
Transverse Ultraschallwellen sind Wellen, die sich senkrecht zur Ebene der Richtung von Geschwindigkeiten und Verschiebungen von Körperpartikeln bewegen.
Longitudinale Ultraschallwellen sind Wellen, deren Bewegung mit der Richtung der Geschwindigkeiten und Verschiebungen der Teilchen des Mediums übereinstimmt.
Die Lamb-Welle ist eine elastische Welle, die sich in einer festen Schicht mit freien Grenzen ausbreitet. In dieser Welle findet die oszillatorische Verschiebung von Teilchen sowohl senkrecht zur Plattenebene als auch in Bewegungsrichtung der Welle selbst statt. Es ist die Lammwelle -Dies ist eine normale Welle in Platin mit freien Grenzen.
Rayleigh-(Oberflächen-)Ultraschallwellen sind Wellen mit elliptischer Bewegung von Partikeln, die sich auf der Oberfläche eines Materials ausbreiten. Die Geschwindigkeit einer Oberflächenwelle beträgt fast 90 % der Geschwindigkeit einer Transversalwelle, und ihr Eindringen in das Material ist gleich der Wellenlänge selbst.
Ultraschall verwenden
Wie oben erwähnt, lässt sich der vielfältige Einsatz des Ultraschalls, bei dem seine unterschiedlichsten Eigenschaften zum Einsatz kommen, bedingt in drei Bereiche einteilen:
- Informationen erh alten;
- wirksame Wirkung auf die Substanz;
- Signalverarbeitung und -übertragung.
Es ist zu berücksichtigen, dass für jede spezifische Anwendung ein Ultraschall eines bestimmten Frequenzbereichs ausgewählt werden muss.
Die Wirkung von Ultraschall auf Materie
Fällt ein Material oder Stoff unter den aktiven Einfluss von Ultraschallwellen, so führt dies zu irreversiblen Veränderungen an ihm. Dies liegt an nichtlinearen Effekten im Schallfeld. Diese Art der Einwirkung auf das Material ist in der Industrietechnik beliebt.
Gewinnung von Informationen mit Ultraschallmethoden
Ultraschallmethoden werden heute in verschiedenen Arten der wissenschaftlichen Forschung für eine gründliche Untersuchung der Struktur und Eigenschaften von Substanzen sowie für ein vollständiges Verständnis der darin ablaufenden Prozesse auf Mikro- und Makroebene eingesetzt.
All diese Methoden basieren hauptsächlich auf der Abhängigkeit der Ausbreitungsgeschwindigkeit und Dämpfung akustischer Wellen davon, was in ihnen passiertProzesse und Eigenschaften von Stoffen.
Signalverarbeitung und -übertragung
Ultraschallgeneratoren werden in allen Bereichen der Funkelektronik zur Wandlung und Analogisierung verschiedener Arten von elektrischen Signalen und in der Optik und Optoelektronik zur Steuerung von Lichtsignalen eingesetzt.
Ultraschallwandler zum Selbermachen
In der modernen Welt ist der Ultraschallgenerator weit verbreitet. In der Industrie werden beispielsweise Ultraschallbäder verwendet, um schnell und effizient etwas zu reinigen. Es sei gesagt, dass sich diese Reinigungsmethode nur von der besten Seite bewährt hat. Heute gewinnt der Ultraschallgenerator auch in anderen Anwendungen an Popularität.
Montage einer UZG-Sch altung, um Hunde zu verscheuchen
Viele Bewohner der Millionenstädte des Landes stehen täglich vor einem ziemlich handfesten Problem, wenn sie einem Rudel streunender Hunde begegnen. Das Verh alten der Herde lässt sich im Voraus nicht vorhersagen, daher kommt hier die UZG zur Hilfe.
In diesem Artikel analysieren wir, wie man mit eigenen Händen einen Ultraschallgenerator herstellt.
Um zu Hause einen Ultraschall zu erstellen, benötigen Sie die folgenden Angaben:
- Leiterplatte;
- mirkoschema;
- funktechnische Elemente.
Es wird nicht schwierig sein, die Sch altung selbst zusammenzubauen. Um die Impulse steuern zu können, ist es notwendig, die Mikrosch altung der Funkkomponente mit einem Lötkolben an den jeweiligen Beinen zu befestigen.
Lassen Sie uns die Konstruktion analysierenHochleistungs-Ultraschall-Frequenzgenerator. Der Mikrosch altkreis D4049 mit 6 logischen Intertoren arbeitet als Ultraschallfrequenzgenerator.
Ausländische Mikrosch altung kann durch ein Analogon der inländischen Produktion K561LN2 ersetzt werden. Zur Einstellung der Frequenz wird ein 22k-Regler benötigt, mit dessen Hilfe der US auf eine hörbare Frequenz reduziert werden kann. Die Ausgangsstufe empfängt dank 4 Biopolartransistoren mittlerer Leistung Signale von der Mikrosch altung. Es gibt keine besonderen Bedingungen für die Auswahl von Transistoren, hier geht es hauptsächlich darum, komplementäre Paare zu wählen, die in Bezug auf die Parameter so ähnlich wie möglich sind.
Fast jeder HF-Kopf, der eine Leistung von 5 Watt oder mehr hat, kann als Strahler verwendet werden. Die ideale Option wären Haush altsköpfe wie 10GDV-6, 10GDV-4 oder 5GDV-6, die leicht in allen in der UdSSR hergestellten Akustiksystemen zu finden sind.
Die selbstgebaute Sch altung des Ultraschallgenerators bleibt nur noch im Gehäuse zu verstecken. Ein Metallreflektor hilft dabei, die Leistung des Ultraschallgenerators zu steuern.
Ultraschallgeneratorsch altung
In der modernen Welt ist es üblich, einen Ultraschallgenerator zur Abwehr von Hunden, Insekten, Nagetieren sowie für hochwertige Wäsche zu verwenden. UZG wird auch verwendet, um den Zeitaufwand für das Waschen und Ätzen von Leiterplatten erheblich zu reduzieren. Chemische Prozesse in der Flüssigkeit laufen durch Kavitation viel schneller ab.
Die USG-Sch altung basiert auf zwei Rechteckimpulsgeneratoren und einem LeistungsverstärkerBrückentyp. Auf logischen Elementen vom Typ DD1.3 und DD1.4 ist ein abstimmbarer Impulsgenerator mit Ultraschallfrequenz in Mäanderform installiert. Es sei daran erinnert, dass seine Betriebsfrequenz direkt nur vom Gesamtwiderstand der Widerstände R4 und R6 sowie von der Kapazität des Kondensators C3 abhängt.
Denken Sie an die Regel: Je niedriger die Frequenz, desto größer der Widerstand dieser Widerstände.
Auf den Elementen DD1.1 und DD1.2 ist ein Niederfrequenzgenerator aufgebaut, der eine Arbeitsfrequenz von 1 Hz hat. Die Generatoren sind über die Widerstände R3 und R4 miteinander verbunden. Um eine sanfte Änderung der Frequenz des Hochfrequenzgenerators zu erreichen, müssen Sie den Kondensator C2 verwenden. Auch hier sollte ein Geheimnis beachtet werden - wenn der Kondensator C2 mit dem Sch alter SA1 überbrückt wird, wird die Frequenz des Hochfrequenzgenerators konstant.
Der Einsatz von Ultraschall: das breiteste Anwendungsspektrum
Wie wir alle wissen, wird Ultraschall nirgendwo in der modernen Welt eingesetzt. Sicher hat sich jeder von uns mindestens einmal in seinem Leben einem Ultraschallverfahren (Ultraschalluntersuchung) unterzogen. Es sollte hinzugefügt werden, dass Ärzte dank Ultraschall das Auftreten von Erkrankungen menschlicher Organe erkennen können.
Ultraschall wird in der Kosmetik aktiv zur effektiven Reinigung der Haut nicht nur von Schmutz und Fett, sondern auch vom Epithel eingesetzt. Beispielsweise wird die Ultraschall-Phonophorese erfolgreich in Schönheitssalons zur Ernährung und Reinigung sowie zur Befeuchtung und Verjüngung der Haut eingesetzt. Die Technik der Ultraschall-Phonophorese verstärkt die Schutzmechanismen der Haut durch die Wirkung einer Ultraschallwelle. Kosmetische Eingriffe mitDer Einsatz von Ultraschall gilt als universell und für alle Hauttypen geeignet. Ultraschall-Phonophorese bewirkt Wunder!
Der Ultraschalldampfgenerator wird nicht nur in türkischen Hammams, finnischen Saunen, sondern auch in unseren modernen russischen Bädern aktiv eingesetzt. Dank Dampf wird unser Körper effektiv von unsichtbarem Schmutz gereinigt, unser Körper wird von Toxinen und Toxinen befreit, Haut und Haare werden geheilt, Dampf wirkt sich positiv auf das menschliche Atmungssystem aus.
Künstliche Nebelgeneratoren werden aktiv zur Erhöhung der Raumluftfeuchte eingesetzt, was sich positiv auf das Klima in der Wohnung auswirkt. Dies wird besonders in der k alten Jahreszeit relevant, wenn die Zentralheizung die Luft austrocknet. Künstliche Nebelgeneratoren kommen sowohl in Wohnräumen als auch in einem Terrarium oder Wintergarten zum Einsatz. Experten raten Menschen mit Atemwegserkrankungen oder Personen, die zu allergischen Erkrankungen neigen, zu einem Ultraschall-Nebelgenerator.
Schlussfolgerung
Im Heimgebrauch ist ein Ultraschall-Dampf- oder Nebelgenerator ein sehr nützliches Gerät, das nicht nur Komfort und Gemütlichkeit schafft, sondern auch die Luft mit unsichtbaren Vitaminen, leichten negativen Luftionen, anreichern kann zahlreich an der Küste, in den Bergen oder im Wald und sehr wenig in unseren Apartments. Und dies wiederum wird dazu beitragen, den emotionalen Zustand zu steigern und die Gesundheit zu verbessern.
