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超声波

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通用电子生产的超音波器材
红:次声波、蓝:可听声波、绿:超声波

超声波(英语:Ultrasound),是指任何声波振动,其频率超过人类耳朵可以听到的最高阈值20kHz(千赫)。超音波由于其高频特性而被广泛应用于医学、工业、情报等众多领域。

某些动物,如狗只海豚、以及蝙蝠等都有著超乎人类的耳朵,也因此可以听到超声波。亦有人利用这个特性制成能产生超音波来呼唤狗只的犬笛

人类听觉能察觉的波动,称之为声音,此时之音波称为可听波。而所谓超音波,物理性质与与可听波相同,只能透过具有弹性与惯性介质(如空气),其利用空气分子产生膨胀或压缩的运动而传播其波动;因此,音波与超音波均无法在真空中传播。

用途[编辑]

超音波在军事医疗工业中有较大的用途。它应用按功率的大小可分为功率超音波检测超音波

功率超音波的应用包括焊接、钻孔、粉碎、清洗、乳化等,它们多属于只发射不接受的超音波设备。目前人们对超音波加工的确切理论仍未透彻认识。

检测超音波在军事中的应用有雷达定位等。医用超音波可以穿透肌肉及软组织,使得这项技术常用来扫描很多器官,以协助医疗上的诊断和治疗。产科超音波也常用在怀孕时期的检查。医生可以利用超音波成像法透视身体,但由于超音波不能穿透骨头,所以虽然超音波对人体伤害比较低,但仍不能完全取代X光。典型超音波大约2MHz到10MHz的频率,检测超音波波设备有发射及接收。

设备[编辑]

超音波医疗扫描

超音波诊断仪[编辑]

由于其无创及无放射性而普遍使用于医疗上,可用于诊断人体内器官及组织的病变。尤其在妇产领域,因电离辐射有致畸胎性,基本不会对胎儿或母亲采用X光、CT等诊断设备,此时超音波就成为最佳选择。与X光及CT相比,超音波诊断仪拥有两个特点,第一是无放射性,也就是安全性高;第二是实时性,看到的图像是实时的,不需要等待胶片冲洗或数位成像的时间,这不仅节约时间,而且可以实时进行测量,可以应用在心血管领域,测出血液流速,从而诊断病变情况。由于这两个特点,超音波超越了放射设备,成为医院与诊所必备的诊断仪器。但超音波诊断的图像(声像图)不如X线图清晰,且不适用于骨骼内部或含气体的组织(如肺、胃、肠)的诊断,因此不能完全替代放射设备。

超音波清洗机[编辑]

可用于清洁用途,一般认为这是利用了超音波在液体中的“空穴现象”。超音波清洗机的清洁原理在于利用超音波震动清水,使微细的真空气泡在水里产生,当真空气泡爆破时释放了储存在气泡里面的能量,释放温度约5,000℃以及超过10,000磅吋的压力将物件表面的油脂或污垢带走[1]。清洗机所产生的超音波频率约为20-50kHz,可应用在珠宝镜片或其他光学仪器牙医用具外科手术用具及工业零件的清洁。除可以发出较低频率的纯机械的超声哨子以外,一般超音波设备由超声电源换能器变幅杆工具头等构成。换能器压电陶瓷换能器和磁致换能器两种。

超音波测距仪[编辑]

用于量度距离。通过超音波发射装置发出超音波,根据接收器接到超音波的时间差就可以知道距离,与雷达测距原理相似。超声波发射器向某一方向发射超声波,在发射的同时开始计时,超声波在空气中传播,途中碰到障碍物就立即返回来,超声波接收器收到反射波就立即停止计时。(超声波在空气中的传播速度为v=340m/s,根据计时器记录的时间t,就可以计算出发射点距障碍物的距离s,即:

超声波焊接[编辑]

  • 用于熔接两个一样材质或不一样的塑胶件。
  • 将金属部件固定于塑胶上。
  • 用来切除多馀的塑胶结构。

参见[编辑]

外部链接[编辑]

参考资料[编辑]