Mỗi chúng ta lặp đi lặp lại nghe thấy cụm từ "siêu âm" - trong bài viết này chúng ta sẽ xem xét nó là gì, nó được tạo ra như thế nào và nó dùng để làm gì.
Khái niệm "siêu âm"
Siêu âm là những rung động cơ học cao hơn nhiều so với dải tần mà tai người nghe được. Dao động của sóng siêu âm phần nào gợi nhớ đến một làn sóng tương tự như ánh sáng. Nhưng, không giống như sóng dạng ánh sáng, chỉ truyền trong chân không, sóng siêu âm cần một môi trường đàn hồi - chất lỏng, khí hoặc bất kỳ vật rắn nào khác.
Các thông số cơ bản của máy siêu âm
Các thông số chính của sóng siêu âm được coi là bước sóng và chu kỳ. Thời gian cần cho một chu kỳ đầy đủ được gọi là chu kỳ sóng và được tính bằng giây.
Máy phát sóng siêu âm được coi là máy phát sóng siêu âm mạnh nhất. Một người không thể nghe thấy tần số siêu âm, nhưng cơ thể anh ta có thể cảm nhận được. Nói cách khác, tai người cảm nhận tần số siêu âm, nhưng phần não chịu trách nhiệm nghe không thể giải mã sóng âm thanh này. Khó chịu với thính giác của con ngườitần số cao, nhưng nếu bạn tăng tần số thêm một dải nữa, thì âm thanh sẽ hoàn toàn biến mất - mặc dù thực tế là nó đang ở tần số siêu âm. Và bộ não đang nỗ lực để giải mã nó không thành công, vì điều này, một người bị đau đầu khủng khiếp, chóng mặt, buồn nôn và những cảm giác không mấy dễ chịu khác.
Máy tạo dao động siêu âm được sử dụng trong mọi lĩnh vực công nghệ và khoa học. Ví dụ, siêu âm không chỉ có thể giặt quần áo, mà còn có thể hàn kim loại. Trong thế giới hiện đại, sóng siêu âm được sử dụng tích cực trong máy móc nông nghiệp để xua đuổi loài gặm nhấm, vì cơ thể của hầu hết các loài động vật đều thích nghi để giao tiếp với đồng loại của chúng ở tần số siêu âm. Cũng cần phải nói rằng máy phát sóng siêu âm cũng có khả năng xua đuổi côn trùng - ngày nay rất nhiều nhà sản xuất sản xuất loại máy đuổi điện tử này.
Các loại sóng siêu âm
Sóng siêu âm không chỉ là sóng ngang hoặc sóng dọc, mà còn là sóng bề mặt và sóng Lamb.
Sóng siêu âm ngang là sóng di chuyển vuông góc với mặt phẳng hướng của vận tốc và sự dịch chuyển của các phần tử trong cơ thể.
Sóng siêu âm dọc là sóng có chuyển động trùng với hướng của vận tốc và sự dịch chuyển của các hạt trong môi trường.
Sóng Lamb là một sóng đàn hồi lan truyền trong một lớp rắn với các ranh giới tự do. Trong sóng này, dao động dịch chuyển của các hạt xảy ra theo phương vuông góc với mặt phẳng của tấm và theo phương chuyển động của sóng. Đó là làn sóng Chiên -đây là một làn sóng bình thường ở bạch kim với các ranh giới tự do.
Rayleigh (bề mặt) sóng siêu âm là sóng có chuyển động elip của các hạt truyền trên bề mặt của vật liệu. Tốc độ của sóng bề mặt gần bằng 90% tốc độ của sóng ngang và sự xâm nhập của nó vào vật liệu bằng chính bước sóng.
Sử dụng sóng siêu âm
Như đã đề cập ở trên, việc sử dụng đa dạng của siêu âm, trong đó các đặc tính đa dạng nhất của nó được sử dụng, có thể được chia thành ba lĩnh vực:
- nhận thông tin;
- tác dụng lên chất;
- xử lý và truyền tín hiệu.
Cần lưu ý rằng đối với từng ứng dụng cụ thể, cần chọn sóng siêu âm ở một dải tần số nhất định.
Ảnh hưởng của sóng siêu âm đối với vật chất
Nếu một vật liệu hoặc chất nào đó bị ảnh hưởng tích cực của sóng siêu âm, thì điều này dẫn đến những thay đổi không thể đảo ngược trong nó. Điều này là do các hiệu ứng phi tuyến tính trong trường âm thanh. Loại tác động lên vật liệu này phổ biến trong công nghệ công nghiệp.
Thu thập thông tin bằng phương pháp siêu âm
Phương pháp siêu âm ngày nay được sử dụng rộng rãi trong các loại nghiên cứu khoa học để nghiên cứu kỹ lưỡng về cấu trúc và tính chất của các chất, cũng như hiểu biết đầy đủ về các quá trình diễn ra trong chúng ở cấp độ vi mô và vĩ mô.
Tất cả các phương pháp này chủ yếu dựa trên sự phụ thuộc của tốc độ lan truyền và sự suy giảm của sóng âm vào những gì đang xảy ra trong chúngquá trình và tính chất của các chất.
Xử lý và truyền tín hiệu
Máy phát siêu âm được sử dụng để chuyển đổi và tương tự hóa các loại tín hiệu điện khác nhau trong tất cả các ngành của điện tử vô tuyến và để điều khiển tín hiệu ánh sáng trong quang học và quang điện tử.
Đầu dò siêu âmDo-it-yourself
Trong thế giới hiện đại, máy phát sóng siêu âm được sử dụng rộng rãi. Ví dụ, trong công nghiệp, bể siêu âm được sử dụng để làm sạch một cách nhanh chóng và hiệu quả thứ gì đó. Cần phải nói rằng phương pháp làm sạch này đã được chứng minh chỉ từ mặt tốt nhất. Ngày nay, máy phát sóng siêu âm cũng đang trở nên phổ biến trong các ứng dụng khác.
Lắp ráp mạch UZG để xua đuổi chó
Nhiều cư dân của các siêu đô thị của đất nước hàng ngày phải đối mặt với một vấn đề khá hữu hình là gặp một bầy chó hoang. Không thể đoán trước được hành vi của bầy, vì vậy UZG sẽ đến giải cứu tại đây.
Trong bài viết này, chúng tôi sẽ phân tích cách chế tạo máy phát sóng siêu âm bằng tay của chính bạn.
Để siêu âm tại nhà, bạn sẽ cần những thông tin chi tiết sau:
- bảng mạch;
- mirkoschema;
- yếu tố kỹ thuật vô tuyến.
Sẽ không khó để tự mình lắp ráp mạch điện. Để có thể kiểm soát xung, cần phải cố định vi mạch vô tuyến vào các chân cụ thể bằng mỏ hàn.
Hãy phân tích cấu tạomáy phát tần số siêu âm công suất cao. Vi mạch D4049, có 6 intertors logic, hoạt động như một máy phát tần số siêu âm.
Vi mạch nước ngoài có thể được thay thế bằng vi mạch tương tự K561LN2 sản xuất trong nước. Để điều chỉnh tần số, cần có bộ điều chỉnh 22k, với sự trợ giúp của Mỹ, nó có thể được giảm xuống tần số nghe được. Giai đoạn đầu ra, nhờ 4 bóng bán dẫn lưỡng cực công suất trung bình, nhận tín hiệu từ vi mạch. Không có điều kiện đặc biệt nào để chọn bóng bán dẫn, điều chính ở đây là chọn các cặp bổ sung càng gần nhau về thông số càng tốt.
Hầu như bất kỳ đầu RF nào có công suất từ 5 watt trở lên đều có thể được sử dụng làm bộ tản nhiệt. Lựa chọn lý tưởng sẽ là các đầu trong nước như 10GDV-6, 10GDV-4 hoặc 5GDV-6, chúng có thể dễ dàng tìm thấy trong tất cả các hệ thống âm thanh được sản xuất tại Liên Xô.
Mạch tự tạo của máy phát siêu âm chỉ được ẩn trong hộp đựng. Một tấm phản xạ kim loại sẽ giúp kiểm soát sức mạnh của máy phát siêu âm.
Mạch tạo sóng siêu âm
Trong thế giới hiện đại, người ta thường sử dụng máy phát sóng siêu âm để xua đuổi chó, côn trùng, động vật gặm nhấm, cũng như để giặt giũ chất lượng cao. UZG cũng được sử dụng để giảm đáng kể thời gian rửa và khắc các bảng mạch in. Các quá trình hóa học trong chất lỏng diễn ra nhanh hơn nhiều do sự xâm thực.
Mạch USG dựa trên hai bộ tạo xung hình chữ nhật và một bộ khuếch đại công suấtkiểu cầu. Trên các phần tử logic của loại DD1.3 và DD1.4, một bộ tạo xung có thể điều chỉnh được tần số siêu âm của hình dạng uốn khúc được lắp đặt. Cần nhớ rằng tần số hoạt động của nó chỉ phụ thuộc trực tiếp vào tổng điện trở của các điện trở R4 và R6, cũng như vào điện dung của tụ điện C3.
Hãy nhớ quy tắc: tần số càng thấp thì điện trở của các điện trở này càng lớn.
Trên các phần tử DD1.1 và DD1.2, một máy phát tần số thấp được chế tạo, có tần số hoạt động là 1 Hz. Các máy phát điện được kết nối với nhau bằng các điện trở R3 và R4. Để tần số của máy phát cao tần thay đổi trơn tru, bạn cần sử dụng tụ điện C2. Một bí mật cũng cần được ghi nhớ ở đây - nếu tụ điện C2 được đóng ngắt bằng cách sử dụng công tắc SA1, thì tần số của máy phát tần số cao sẽ trở nên không đổi.
Việc sử dụng sóng siêu âm: phạm vi ứng dụng rộng nhất
Như chúng ta đã biết, siêu âm không được sử dụng ở bất cứ đâu trong thế giới hiện đại. Chắc hẳn mỗi chúng ta đều ít nhất một lần trong đời trải qua quá trình siêu âm (siêu âm khám). Cũng cần nói thêm rằng chính nhờ siêu âm mà các bác sĩ mới có thể phát hiện ra các bệnh lý của bộ phận cơ thể người.
Siêu âm được sử dụng tích cực trong thẩm mỹ để làm sạch da hiệu quả không chỉ khỏi bụi bẩn và chất béo, mà còn khỏi các biểu mô. Ví dụ, siêu âm phonophoresis được sử dụng thành công trong các thẩm mỹ viện để cung cấp dinh dưỡng và làm sạch, cũng như dưỡng ẩm và trẻ hóa làn da. Kỹ thuật sử dụng sóng siêu âm giúp tăng cường cơ chế bảo vệ của da do tác động của sóng siêu âm. Quy trình thẩm mỹ vớiViệc sử dụng sóng siêu âm được coi là phổ biến và phù hợp với mọi loại da. Âm thanh siêu âm tạo ra những điều kỳ diệu!
Máy xông hơi siêu âm được sử dụng tích cực không chỉ trong các phòng tắm hơi kiểu Thổ Nhĩ Kỳ, phòng xông hơi khô của Phần Lan, mà còn trong các phòng tắm hiện đại của Nga. Nhờ xông hơi, cơ thể chúng ta được làm sạch một cách hiệu quả những bụi bẩn vô hình, cơ thể thoát khỏi các chất độc và độc tố, da và tóc được chữa lành, xông hơi có tác động tích cực đến hệ hô hấp của con người.
Máy tạo sương mù nhân tạo được sử dụng tích cực để tăng độ ẩm không khí trong nhà, có tác dụng cải thiện khí hậu trong căn hộ. Điều này đặc biệt có liên quan vào mùa lạnh, khi hệ thống sưởi trung tâm làm khô không khí. Máy tạo sương mù nhân tạo được sử dụng cả trong các khu dân cư và trong sân thượng hoặc khu vườn mùa đông. Các chuyên gia khuyên nên trang bị máy tạo sương siêu âm cho những người mắc bệnh đường hô hấp hoặc những người dễ mắc các bệnh dị ứng.
Kết
Trong sử dụng tại nhà, máy tạo hơi nước hoặc tạo sương mù siêu âm là một thiết bị rất hữu ích, không chỉ tạo ra sự thoải mái và ấm cúng mà còn có thể làm giàu không khí với các vitamin vô hình, các ion âm nhẹ trong không khí. rất nhiều trên bờ biển, trên núi hoặc trong rừng và rất ít bên trong căn hộ của chúng tôi. Và điều này sẽ giúp tăng trạng thái cảm xúc và cải thiện sức khỏe.
