Mindannyian többször hallottuk az "ultrahang" kifejezést – ebben a cikkben megvizsgáljuk, mi ez, hogyan jön létre, és mire való.
Az "ultrahang" fogalma
Az ultrahang olyan mechanikai rezgések, amelyek sokkal magasabbak, mint az emberi fül által hallható frekvenciatartomány. Az ultrahang oszcillációi némileg a fényhez hasonló hullámra emlékeztetnek. De a fényhullámokkal ellentétben, amelyek csak vákuumban terjednek, az ultrahangnak rugalmas közegre van szüksége - folyadékra, gázra vagy bármilyen más szilárd testre.
Az ultrahang alapvető paraméterei
Az ultrahanghullámok fő paraméterei a hullámhossz és a periódus. A teljes ciklushoz szükséges időt hullámperiódusnak nevezzük, és másodpercben mérjük.
Az ultrahangos emittert az ultrahanghullámok legerősebb generátorának tartják. Egy személy nem hallja az ultrahang frekvenciáját, de a teste képes érezni. Más szóval, az emberi fül érzékeli az ultrahang frekvenciáját, de az agy hallásért felelős része nem képes megfejteni ezt a hanghullámot. Kellemetlen az emberi hallásramagas frekvenciájú, de ha még egy tartománnyal növeli a frekvenciát, akkor a hang teljesen eltűnik - annak ellenére, hogy az ultrahang frekvenciában van. Az agy pedig erőfeszítéseket tesz, hogy sikertelenül dekódolja, emiatt az embernek szörnyű fejfájása, szédülése, hányingere és egyéb nem túl kellemes érzései vannak.
Az ultrahangos rezgések generátorait a technológia és a tudomány minden területén használják. Például ultrahanggal nemcsak ruhát lehet mosni, hanem fémet is hegeszthet. A modern világban az ultrahangot aktívan használják a mezőgazdasági gépekben a rágcsálók taszítására, mivel a legtöbb állat teste alkalmas arra, hogy ultrahangfrekvencián kommunikáljon saját fajtájával. Azt is el kell mondani, hogy az ultrahangos hullámgenerátor a rovarok elriasztására is alkalmas – ma már sok gyártó gyárt ilyen elektronikus riasztót.
Az ultrahanghullámok különféle változatai
Az ultrahanghullámok nemcsak keresztirányú vagy longitudinálisak, hanem felszíni és Lamb hullámok is.
A transzverzális ultrahanghullámok olyan hullámok, amelyek merőlegesen mozognak a testrészecskék sebességének és elmozdulásának irányának síkjára.
A longitudinális ultrahanghullámok olyan hullámok, amelyek mozgása egybeesik a közegben lévő részecskék sebességének és elmozdulásának irányával.
A Lamb hullám egy rugalmas hullám, amely szilárd rétegben terjed, szabad határokkal. Ebben a hullámban történik a részecskék oszcilláló elmozdulása mind a lemez síkjára merőlegesen, mind magának a hullámnak a mozgási irányában. Ez a Bárány hullám -ez egy normál hullám platina szabad határokkal.
A Rayleigh (felszíni) ultrahanghullámok olyan hullámok, amelyek részecskék elliptikusan mozognak, és az anyag felületén terjednek. A felületi hullám sebessége a keresztirányú hullám sebességének csaknem 90%-a, és az anyagba való behatolása megegyezik magának a hullámhosszal.
Ultrahang használata
Amint fentebb említettük, az ultrahang sokrétű felhasználása, amelyben a legkülönbözőbb jellemzőit alkalmazzák, feltételesen három területre osztható:
- információk beszerzése;
- aktív hatással van az anyagra;
- jelfeldolgozás és -átvitel.
Figyelembe kell venni, hogy minden konkrét alkalmazáshoz egy bizonyos frekvenciatartományú ultrahangot kell kiválasztani.
Az ultrahang hatása az anyagra
Ha egy anyag vagy anyag ultrahanghullámok aktív hatása alá kerül, az visszafordíthatatlan változásokhoz vezet benne. Ez a hangtér nemlineáris effektusainak köszönhető. Ez az anyagra gyakorolt hatás az ipari technológiában népszerű.
Információszerzés ultrahangos módszerekkel
Az ultrahangos módszereket napjainkban széles körben alkalmazzák a különféle tudományos kutatásokban az anyagok szerkezetének és tulajdonságainak alapos tanulmányozására, valamint a bennük zajló folyamatok mikro- és makroszinten való teljes megértésére.
Ezek a módszerek főként azon alapulnak, hogy az akusztikus hullámok terjedési sebessége és csillapítása függ attól, hogy mi történik bennükanyagok folyamatai és tulajdonságai.
Jelfeldolgozás és jelátvitel
Az ultrahangos generátorokat különféle elektromos jelek átalakítására és analógizálására használják a rádióelektronika minden ágában, valamint fényjelek vezérlésére az optikában és az optoelektronikában.
Csináld magad ultrahangos transzducer
A modern világban az ultrahangos generátort széles körben használják. Például az iparban ultrahangos fürdőket használnak valami gyors és hatékony tisztítására. Azt kell mondani, hogy ez a tisztítási módszer csak a legjobb oldalról bizonyult. Manapság az ultrahangos generátor más alkalmazásokban is egyre népszerűbb.
UZG áramkör összeállítása a kutyák elriasztására
Az ország nagyvárosainak sok lakosa naponta szembesül azzal a kézzelfogható problémával, hogy egy falka kóbor kutyával találkozik. Lehetetlen előre megjósolni a nyáj viselkedését, ezért az UZG itt segít.
Ebben a cikkben azt elemezzük, hogyan készítsünk ultrahangos generátort saját kezűleg.
Az otthoni ultrahang készítéséhez a következő adatokra lesz szüksége:
- áramköri lap;
- mirkoschema;
- rádiótechnikai elemek.
Nem lesz nehéz egyedül összeállítani az áramkört. Az impulzusok szabályozásához szükséges a rádióalkatrész mikroáramkörét forrasztópákával az adott lábakhoz rögzíteni.
Elemezzük a konstrukciótnagy teljesítményű ultrahangos frekvenciagenerátor. A D4049 mikroáramkör, amely 6 logikai intertorral rendelkezik, ultrahangos frekvenciagenerátorként működik.
A külföldi mikroáramkör helyettesíthető a hazai gyártású K561LN2 analógjával. A frekvencia beállításához egy 22k-s szabályozó szükséges, az US segítségével hallható frekvenciára csökkenthető. A végfok a 4 közepes teljesítményű biopoláris tranzisztornak köszönhetően fogadja a mikroáramkör jeleit. Nincsenek különleges feltételek a tranzisztorok kiválasztásához, itt a lényeg az, hogy olyan kiegészítő párokat válasszunk, amelyek paramétereikben a lehető legközelebb vannak.
Szinte minden 5 watt vagy nagyobb teljesítményű rádiófrekvenciás fej használható radiátorként. Az ideális megoldás a háztartási fejek, például a 10GDV-6, 10GDV-4 vagy 5GDV-6, könnyen megtalálhatók a Szovjetunióban gyártott összes akusztikai rendszerben.
Az ultrahangos generátor saját készítésű áramköre csak rejtve marad a tokban. A fém reflektor segít szabályozni az ultrahangos generátor teljesítményét.
Ultrahangos generátor áramkör
A modern világban bevett szokás az ultrahangos generátor használata kutyák, rovarok, rágcsálók elriasztására, valamint a jó minőségű mosásra. Az UZG-t a nyomtatott áramköri lapok mosására és maratására fordított idő jelentős csökkentésére is használják. A folyadékban a kémiai folyamatok sokkal gyorsabban mennek végbe a kavitáció miatt.
Az USG áramkör két négyszögletes impulzusgenerátoron és egy teljesítményerősítőn alapulhíd típusa. A DD1.3 és DD1.4 típusú logikai elemeken egy meander alakú ultrahangfrekvenciás hangolható impulzusgenerátor van felszerelve. Emlékeztetni kell arra, hogy működési frekvenciája közvetlenül csak az R4 és R6 ellenállások teljes ellenállásától, valamint a C3 kondenzátor kapacitásától függ.
Ne feledje a szabályt: minél alacsonyabb a frekvencia, annál nagyobb ezeknek az ellenállásoknak az ellenállása.
A DD1.1 és DD1.2 elemeken kisfrekvenciás generátor készül, melynek működési frekvenciája 1 Hz. A generátorokat R3 és R4 ellenállások kötik össze. A nagyfrekvenciás generátor frekvenciájának zökkenőmentes megváltoztatása érdekében C2 kondenzátort kell használni. Egy titkot itt is meg kell jegyezni: ha a C2 kondenzátort az SA1 kapcsolóval söntöli, akkor a nagyfrekvenciás generátor frekvenciája állandó lesz.
Az ultrahang használata: a legszélesebb körű alkalmazási terület
Mint mindannyian tudjuk, az ultrahangot a modern világban sehol nem használják. Bizonyára mindannyian életében legalább egyszer átestünk ultrahangos eljáráson (ultrahang vizsgálat). Hozzá kell tenni, hogy az ultrahangnak köszönhetően az orvosok felismerhetik az emberi szervek betegségeinek előfordulását.
Az ultrahangot aktívan használják a kozmetológiában a bőr hatékony tisztítására nemcsak a szennyeződésektől és zsíroktól, hanem a hámrétegtől is. Például az ultrahangos fonoforézist sikeresen alkalmazzák a szépségszalonokban táplálkozásra és tisztításra, valamint a bőr hidratálására és megfiatalítására. Az ultrahangos fonoforézis alkalmazásának technikája az ultrahanghullám hatására fokozza a bőr védőmechanizmusait. Kozmetikai eljárások aAz ultrahang használata univerzálisnak tekinthető, és minden bőrtípusra alkalmas. Az ultrahangos fonoforézis csodákat visszhangoz!
Az ultrahangos gőzfejlesztőt nemcsak a török hammamokban, finn szaunákban, hanem modern orosz fürdőinkben is aktívan használják. A gőznek köszönhetően testünk hatékonyan megtisztul a láthatatlan szennyeződésektől, szervezetünk megszabadul a méreganyagoktól, a bőr és a haj gyógyul, a gőz pozitívan hat az emberi légzőrendszerre.
A mesterséges ködgenerátorokat aktívan használják a beltéri levegő páratartalmának növelésére, ami jótékony hatással van a lakás klímájára. Ez különösen fontos a hideg évszakban, amikor a központi fűtés kiszárítja a levegőt. A mesterséges ködgenerátorokat mind lakóhelyiségekben, mind terráriumban vagy télikertben használják. A szakértők azt tanácsolják, hogy legyen ultrahangos ködgenerátor a légúti megbetegedésekben szenvedők vagy allergiás betegségekre hajlamos emberek számára.
Következtetés
Otthoni használatban az ultrahangos gőz- vagy ködgenerátor egy nagyon hasznos eszköz, amely nemcsak kényelmet és otthonosságot teremt, hanem láthatatlan vitaminokkal, könnyű negatív légionokkal is gazdagítja a levegőt, amelyek így számos a tengerparton, a hegyekben vagy az erdőben, és nagyon kevés az apartmanjainkban. Ez pedig segít növelni az érzelmi állapotot és javítani az egészséget.
