În mod repetat, fiecare dintre noi a auzit expresia „ultrasunete” - în acest articol ne vom uita la ce este, cum este creat și pentru ce este.
Conceptul de „ultrasunete”
Ultrasunetele sunt vibrații mecanice care sunt mult mai mari decât intervalul de frecvență pe care îl aude urechea umană. Oscilațiile ultrasunetelor amintesc oarecum de o undă asemănătoare cu lumina. Dar, spre deosebire de undele luminoase, care se propagă numai în vid, ultrasunetele au nevoie de un mediu elastic - un lichid, gaz sau orice alt corp solid.
Parametrii de bază ai ultrasunetelor
Principalii parametri ai unei unde ultrasonice sunt considerați a fi lungimea de undă și perioada. Timpul necesar pentru un ciclu complet se numește perioada de val și se măsoară în secunde.
Emițătorul de ultrasunete este considerat a fi cel mai puternic generator de unde ultrasonice. O persoană nu poate auzi frecvența ultrasonică, dar corpul său este capabil să o simtă. Cu alte cuvinte, urechea umană percepe frecvența ultrasonică, dar partea creierului responsabilă cu auzul nu poate descifra această undă sonoră. Neplăcut pentru auzul umanfrecvență în altă, dar dacă creșteți frecvența cu încă un interval, atunci sunetul va dispărea complet - în ciuda faptului că este în frecvența ultrasonică. Și creierul face eforturi pentru a-l decoda fără succes, din această cauză, o persoană are o durere de cap îngrozitoare, amețeli, greață și alte senzații nu foarte plăcute.
Generatorii de vibrații ultrasonice sunt utilizați în toate domeniile tehnologiei și științei. De exemplu, ultrasunetele nu numai că pot spăla hainele, ci și pot suda metalul. În lumea modernă, ultrasunetele sunt utilizate în mod activ în mașinile agricole pentru a respinge rozătoarele, deoarece corpul majorității animalelor este adaptat să comunice cu propriul lor fel la o frecvență ultrasonică. De asemenea, trebuie spus că generatorul de unde cu ultrasunete este capabil și să respingă insectele - astăzi mulți producători produc acest tip de repellenți electronici.
Soiuri de unde ultrasonice
Undele cu ultrasunete nu sunt doar transversale sau longitudinale, ci și undele de suprafață și Lamb.
Undele ultrasonice transversale sunt unde care se deplasează perpendicular pe planul direcției vitezelor și deplasărilor particulelor corpului.
Undele ultrasonice longitudinale sunt unde a căror mișcare coincide cu direcția vitezelor și a deplasărilor particulelor mediului.
Unda Lamb este o undă elastică care se propagă într-un strat solid cu limite libere. În această undă, deplasarea oscilativă a particulelor are loc atât perpendicular pe planul plăcii, cât și pe direcția de mișcare a undei în sine. Este valul Mielului -acesta este un val normal în platină cu limite libere.
Undele ultrasonice Rayleigh (de suprafață) sunt unde cu mișcare eliptică a particulelor care se propagă pe suprafața unui material. Viteza unei unde de suprafață este de aproape 90% din viteza unei unde transversale, iar pătrunderea acesteia în material este egală cu lungimea de undă însăși.
Utilizarea ultrasunetelor
Așa cum am menționat mai sus, utilizarea diversă a ultrasunetelor, în care sunt utilizate cele mai diverse caracteristici ale sale, poate fi împărțită condiționat în trei domenii:
- obținerea de informații;
- efect activ asupra substanței;
- procesarea și transmisia semnalului.
Ar trebui să se țină cont de faptul că pentru fiecare aplicație specifică este necesară selectarea unei ecografii dintr-un anumit interval de frecvență.
Efectul ultrasunetelor asupra materiei
Dacă un material sau o substanță intră sub influența activă a undelor ultrasonice, atunci aceasta duce la modificări ireversibile ale acesteia. Acest lucru se datorează efectelor neliniare din câmpul sonor. Acest tip de impact asupra materialului este popular în tehnologia industrială.
Obținerea de informații folosind metode cu ultrasunete
Metodele cu ultrasunete sunt utilizate pe scară largă astăzi în diferite tipuri de cercetări științifice pentru un studiu amănunțit al structurii și proprietăților substanțelor, precum și pentru o înțelegere completă a proceselor care au loc în acestea la nivel micro și macro.
Toate aceste metode se bazează în principal pe dependența vitezei de propagare și a atenuării undelor acustice de ceea ce se întâmplă în eleprocesele și proprietățile substanțelor.
Procesarea și transmiterea semnalului
Generatoarele cu ultrasunete sunt folosite pentru a converti și a analogiza diferite tipuri de semnale electrice din toate ramurile electronicii radio și pentru a controla semnalele luminoase în optică și optoelectronică.
Transductor cu ultrasunete de făcut-o singur
În lumea modernă, generatorul de ultrasunete este utilizat pe scară largă. De exemplu, în industrie, băile cu ultrasunete sunt folosite pentru a curăța rapid și eficient ceva. Trebuie spus că această metodă de curățare s-a dovedit doar din partea cea mai bună. Astăzi, generatorul de ultrasunete câștigă popularitate și în alte aplicații.
Asamblarea unui circuit UZG pentru a speria câinii
Mulți locuitori ai mega-oraselor țării se confruntă zilnic cu o problemă destul de tangibilă de a întâlni o haită de câini vagabonzi. Este imposibil de prezis comportamentul turmei în avans, așa că UZG va veni în ajutor aici.
În acest articol vom analiza cum să faci un generator de ultrasunete cu propriile mâini.
Pentru a crea o ecografie acasă, veți avea nevoie de următoarele detalii:
- placă de circuite;
- mirkoschema;
- elemente de inginerie radio.
Nu va fi dificil să asamblați singur circuitul. Pentru a putea controla impulsurile este necesara fixarea microcircuitului component radio la picioarele specifice cu un fier de lipit.
Să analizăm construcțiagenerator de frecvență ultrasonică de mare putere. Microcircuitul D4049, care are 6 intertoare logice, funcționează ca un generator de frecvență ultrasonică.
Microcircuitul străin poate fi înlocuit cu un analog de producție internă K561LN2. Pentru reglarea frecventei este necesar un regulator de 22k, cu ajutorul US-ului acestuia poate fi redus la o frecventa audibila. Etapa de ieșire, datorită celor 4 tranzistoare biopolare de putere medie, primește semnale de la microcircuit. Nu există condiții speciale pentru alegerea tranzistorilor, principalul lucru aici este să alegeți perechi complementare cât mai apropiate din punct de vedere al parametrilor.
Aproape orice cap RF care are o putere de 5 wați sau mai mult poate fi folosit ca radiator. Opțiunea ideală ar fi capetele domestice precum 10GDV-6, 10GDV-4 sau 5GDV-6, acestea putând fi găsite cu ușurință în toate sistemele acustice fabricate în URSS.
Circuitul auto-realizat al generatorului cu ultrasunete rămâne doar ascuns în carcasă. Un reflector metalic va ajuta la controlul puterii generatorului cu ultrasunete.
Circuit generator cu ultrasunete
În lumea modernă, se obișnuiește să se folosească un generator de ultrasunete pentru a respinge câini, insecte, rozătoare, precum și pentru spălarea de în altă calitate. UZG este, de asemenea, utilizat pentru a reduce semnificativ timpul petrecut cu spălarea și gravarea plăcilor de circuite imprimate. Procesele chimice din lichid decurg mult mai repede din cauza cavitației.
Circuitul USG se bazează pe două generatoare de impulsuri dreptunghiulare și un amplificator de puteretip pod. Pe elementele logice de tip DD1.3 și DD1.4, este instalat un generator de impulsuri reglabil cu frecvența ultrasonică a formei meandrei. Trebuie amintit că frecvența sa de funcționare depinde direct doar de rezistența totală a rezistențelor R4 și R6, precum și de capacitatea condensatorului C3.
Rețineți regula: cu cât frecvența este mai mică, cu atât rezistența acestor rezistențe este mai mare.
Pe elementele DD1.1 și DD1.2 se realizează un generator de joasă frecvență, care are o frecvență de funcționare de 1 Hz. Generatoarele sunt interconectate prin intermediul rezistențelor R3 și R4. Pentru a obține o schimbare lină a frecvenței generatorului de în altă frecvență, trebuie să utilizați condensatorul C2. Un secret trebuie reținut aici - dacă condensatorul C2 este manevrat folosind comutatorul SA1, atunci frecvența generatorului de în altă frecvență va deveni constantă.
Utilizarea ultrasunetelor: cel mai larg domeniu de aplicare
După cum știm cu toții, ultrasunetele nu sunt folosite nicăieri în lumea modernă. Cu siguranta fiecare dintre noi cel putin o data in viata sa a fost supus unei proceduri cu ultrasunete (examinare cu ultrasunete). Trebuie adăugat că datorită ultrasunetelor medicii pot detecta apariția bolilor organelor umane.
Ecografia este folosită activ în cosmetologie pentru curățarea eficientă a pielii nu numai de murdărie și grăsime, ci și de epiteliu. De exemplu, fonoforeza ultrasonică este folosită cu succes în saloanele de înfrumusețare pentru nutriție și curățare, precum și pentru hidratarea și întinerirea pielii. Tehnica de utilizare a fonoforezei ultrasonice îmbunătățește mecanismele de protecție ale pielii datorită acțiunii unei unde ultrasonice. Proceduri cosmetice cuUtilizarea ultrasunetelor este considerată universală și potrivită pentru toate tipurile de piele. Fonoforeza cu ultrasunete ecou miracole!
Generatorul de abur cu ultrasunete este utilizat în mod activ nu numai în hamamele turcești, saunele finlandeze, ci și în băile noastre moderne rusești. Datorită aburului, corpul nostru este curățat eficient de murdăria invizibilă, corpul nostru scapă de toxine și toxine, pielea și părul sunt vindecate, aburul are un efect pozitiv asupra sistemului respirator uman.
Generatoarele de ceață artificială sunt utilizate în mod activ pentru a crește umiditatea aerului din interior, ceea ce are un efect benefic asupra climei din apartament. Acest lucru devine deosebit de relevant în sezonul rece, când încălzirea centrală usucă aerul. Generatoarele de ceață artificială sunt utilizate atât în spații rezidențiale, cât și într-un terariu sau grădină de iarnă. Experții recomandă să aveți un generator de ceață cu ultrasunete pentru persoanele cu boli respiratorii sau cele predispuse la boli alergice.
Concluzie
În uz casnic, un generator cu ultrasunete de abur sau ceață este un dispozitiv foarte util care nu numai că va crea confort și confort, dar va putea și îmbogăți aerul cu vitamine invizibile, ioni de aer negativi ușoare, care sunt atât numeroase pe malul marii, la munte sau in padure si foarte putin in interiorul apartamentelor noastre. Și acest lucru, la rândul său, va ajuta la creșterea stării emoționale și la îmbunătățirea sănătății.
