Comment les ondes ultrasonores fonctionnent-ils?

Les ultrasons sont des ondes sonores ayant des fréquences plus élevées que le son audible. Bien que ses propriétés physiques sont les mêmes que son audible, la seule différence est que les humains ne peuvent pas entendre ces ondes sonores. La limite sonore supérieure varie un peu de personne à personne, mais est généralement autour de 20 kHz chez les personnes en bonne santé. Différents dispositifs à ultrasons ont la capacité de fonctionner à des fréquences comprises entre 20 kHz et plusieurs gigahertz. Beaucoup de gens se demandent, "Comment fonctionne une onde ultrasonore?" Vous devez comprendre quelques concepts avant de vous en mesure de comprendre clairement comment ces ondes fonctionnent réellement.

Comment pouvons-ondes à ultrasons fonctionnent-ils?

Comme déjà mentionné, les ondes ultrasonores viennent avec des fréquences plus élevées que les ondes sonores audibles, mais il est également important de comprendre que ces ondes ultrasonores ont des longueurs d`onde plus courtes. Cela signifie que la distance entre une onde ultrasonore entrant dans votre oreille et le suivant que l`on est beaucoup plus court par rapport aux ondes sonores normales. Ces caractéristiques font des ultrasons très efficace dans de nombreux domaines.

Les dispositifs à ultrasons peuvent détecter des objets et des distances de mesure ainsi. De même, l`imagerie par ultrasons est utilisé sur une grande échelle en médecine. Non seulement cela, il est utilisé pour tout de forage industriel à la soudure et la production de film photographique au lait homogénéisé. Comment les ondes ultrasonores fonctionnent dans les différents domaines? Voici un peu plus pour votre compréhension.

1. Naviguer et localiser

Les ultrasons sont utilisés à bord des navires, non seulement pour la navigation, mais aussi pour localiser des objets sous l`eau. Ces ondes sonores se déplacent beaucoup plus vite dans l`eau que l`air. Submarines font usage de ces types d`ondes sonores et l`utiliser pour un type de navigation appelé sonar, ce qui est plus comme un radar sous-marin.

Le système sonar fonctionne en envoyant des ondes sonores et écoutant les échos. Le système alors temps combien de temps il faut pour que les échos reviennent. Cela aide à comprendre s`il y a d`autres sous-marins, des navires ou des obstacles à proximité.

2. Appliquer à balayage latéral Sonar

Différents systèmes de sonar utilisent différentes fréquences sonores. Ils peuvent utiliser à faible infrasons, son audible, ou par ultrasons très élevé. sonar à balayage latéral utilise habituellement des sons à haute fréquence. Le système est livré avec une unité de balayage appelé towfish, qui est traîné derrière un navire et fait pour produire des faisceaux sonar large de chaque côté. Ces faisceaux partent à angles puis réfléchissent à nouveau. Ce type de système de sonar se révèle très efficace en archéologie marine, pêche ancienne plaine, et la recherche océanographique. Comme différents poissons reflètent son différemment, le sonar permet d`identifier les différents types de poissons. Il est généralement important d`utiliser son avec des fréquences plus élevées pour obtenir plus de détails.

3. Aide essais non destructifs

Comment les ondes ultrasonores fonctionnent dans des essais non destructifs? Il se sert d`ultrasons pour obtenir écholocation des informations sur les structures mécaniques. Quand il y a un changement dans la matière, il y aura un décalage d`impédance après une onde ultrasonore réfléchie par elle. C`est pourquoi le contrôle par ultrasons peut aider à identifier les trous, les défauts, la corrosion ou des fissures dans les matériaux, afin de déterminer la qualité du béton, pour inspecter les soudures, et de surveiller la fatigue du métal. En utilisant le même principe, des ultrasons peuvent se révéler utiles lors de l`inspection des structures dans les réacteurs nucléaires.

4. Appliquer au nettoyage par ultrasons

ondes à ultrasons de haute intensité sont maintenant utilisés dans une variété d`applications, et le nettoyage par ultrasons est parmi les plus populaires. Le processus implique la mise en place des vibrations ultrasonores dans des réservoirs de liquide dans lequel sont placés les différents objets déjà pour le nettoyage. vibration ultrasonique et cavitation du liquide par les vagues créent des turbulences dans le liquide et déclenche l`action de nettoyage.

Le nettoyage par ultrasons est devenu très populaire aujourd`hui et est utilisé avec des éléments tels que les instruments chirurgicaux, les prothèses dentaires, et de petites machines. Le nettoyage par ultrasons contribue également à améliorer le dégraissage. La plupart des équipements à ultrasons utilise les vibrations à haute intensité d`un transducteur, ce qui contribue à déplacer une machine-outil. Parfois, les outils de diamant sont également utilisés pour de meilleures performances.

5. Catalyse réaction chimique ou électronique

Les ondes ultrasonores peuvent produire des effets chimiques principalement par la création d`une décharge électrique à la suite du processus de cavitation. Telle est la raison pour laquelle l`échographie est maintenant utilisé comme catalyseur dans des réactions chimiques, y compris la réduction, l`oxydation, la polymérisation, l`hydrolyse, un réarrangement moléculaire et deploymerization. Il est possible de compléter les processus chimiques plus rapidement par l`utilisation appropriée de l`échographie.

6. Appliquer à ultrasons à balayage

Les rayons X sont encore utilisés en grande partie pour l`imagerie diagnostique médicale parce que ces rayons ont de hautes énergies de photons, mais le balayage à ultrasons est rattrapage rapide. Les rayons X peuvent être le peuplier, mais ils sont très ionisants, ce qui signifie qu`ils peuvent détruire les liaisons moléculaires dans le tissu corporel. Cela rend ultrasons un meilleur choix - il est une vibration mécanique, donc ne constitue pas une forme d`ionisation de l`énergie. Dans les cas sensibles où l`utilisation de rayons X peut être préjudiciable, l`utilisation d`ondes ultrasonores est préférée.

Comment les ondes ultrasonores travaillent pour l`imagerie médicale de diagnostic? Il fonctionne sur le même principe que le sonar - un transducteur piézoélectrique est utilisé pour produire des ondes ultrasonores à haute fréquence, qui rencontrent les changements dans l`impédance acoustique lors de leur passage à travers les organes internes et, par conséquent, de produire des réflexions. Il est également possible d`obtenir des informations sur les différents organes internes en tenant compte du temps et de la quantité de retard des différentes réflexions. Différents types de techniques sont généralement utilisés pendant le balayage à ultrasons, en fonction des types de transducteurs utilisés - techniques les plus courantes sont le mode B-scan, la technique A-scan et le mode M-scan.

7. Aider la thérapie et la chirurgie

Quand bien ciblé à hautes fréquences, les ondes ultrasonores peuvent être utilisés pour créer le chauffage interne du tissu. Il peut se faire sans affecter les tissus à proximité, ce qui explique pourquoi la technique se révèle efficace pour soulager les douleurs dans les articulations, en particulier dans l`épaule et le dos. Les scientifiques font actuellement l`utilisation d`ondes ultrasonores pour mettre au point un meilleur traitement pour certains types particuliers de cancer. Ils croient que la focalisation des ondes ultrasonores peut chauffer la tumeur sans affecter les tissus environnants, ce qui peut travailler beaucoup dans le traitement du cancer.

De plus, les ondes à ultrasons sont utilisés en chirurgie trackless, qui est une forme de chirurgie qui ne nécessite aucune incision. ultrasons focalisés a déjà été utilisé pour traiter la maladie de Parkinson en formant des lésions cérébrales dans les zones qui ont déjà été inaccessibles par la chirurgie. Les ondes ultrasoniques fonctionnent aussi efficacement pour détruire les calculs rénaux. De plus, les ondes d`ultrasons sont utilisés pendant la grossesse pour recueillir des informations sur le fœtus.

Comment faire des ultrasons pour les femmes enceintes? Regardez la vidéo ci-dessous pour en savoir plus: