Uzastopno je svako od nas čuo izraz "ultrazvuk" - u ovom članku ćemo pogledati šta je to, kako nastaje i čemu služi.
Koncept "ultrazvuka"
Ultrazvuk su mehaničke vibracije koje su mnogo veće od frekvencijskog opsega koji čuje ljudsko uho. Oscilacije ultrazvuka donekle podsjećaju na val sličan svjetlosti. Ali, za razliku od svetlosnih talasa, koji se šire samo u vakuumu, ultrazvuku je potreban elastičan medij - tečnost, gas ili bilo koje drugo čvrsto telo.
Osnovni parametri ultrazvuka
Glavni parametri ultrazvučnog talasa smatraju se talasnom dužinom i periodom. Vrijeme potrebno za puni ciklus naziva se talasni period i mjeri se u sekundama.
Ultrazvučni emiter se smatra najmoćnijim generatorom ultrazvučnih talasa. Čovjek ne može čuti ultrazvučnu frekvenciju, ali je njeno tijelo u stanju osjetiti. Drugim riječima, ljudsko uho percipira ultrazvučnu frekvenciju, ali dio mozga odgovoran za sluh nije u stanju dešifrirati ovaj zvučni val. Neprijatan za ljudski sluhvisoke frekvencije, ali ako povećate frekvenciju za još jedan raspon, tada će zvuk potpuno nestati - unatoč činjenici da je na ultrazvučnoj frekvenciji. I mozak se trudi da ga bezuspješno dekodira, zbog toga osoba ima strašnu glavobolju, vrtoglavicu, mučninu i druge ne baš prijatne senzacije.
Generatori ultrazvučnih vibracija se koriste u svim oblastima tehnologije i nauke. Na primjer, ultrazvuk može ne samo prati odjeću, već i zavarivati metal. U modernom svijetu ultrazvuk se aktivno koristi u poljoprivrednim strojevima za odbijanje glodara, budući da je tijelo većine životinja prilagođeno komunikaciji sa svojom vrstom na ultrazvučnoj frekvenciji. Takođe treba reći da je ultrazvučni generator talasa sposoban i da odbije insekte - danas mnogi proizvođači proizvode ovu vrstu elektronskih repelenata.
Varienti ultrazvučnih talasa
Ultrazvučni talasi nisu samo poprečni ili uzdužni, već i površinski i Lambovi talasi.
Poprečni ultrazvučni talasi su talasi koji se kreću okomito na ravan smera brzina i pomeranja čestica tela.
Longitudinalni ultrazvučni talasi su talasi čije se kretanje poklapa sa smerom brzina i pomaka čestica medija.
Lambov talas je elastični talas koji se širi u čvrstom sloju sa slobodnim granicama. U tom talasu dolazi do oscilatornog pomeranja čestica i okomito na ravan ploče i u pravcu kretanja samog talasa. To je Lamb talas -ovo je normalan val u platini sa slobodnim granicama.
Rayleigh (površinski) ultrazvučni talasi su talasi sa eliptičnim kretanjem čestica koje se šire po površini materijala. Brzina površinskog talasa je skoro 90% brzine transverzalnog talasa, a njegovo prodiranje u materijal jednako je samoj talasnoj dužini.
Upotrebom ultrazvuka
Kao što je već spomenuto, raznolika upotreba ultrazvuka, u kojoj se koriste njegove najrazličitije karakteristike, može se uslovno podijeliti na tri područja:
- dobivanje informacija;
- aktivno dejstvo na supstancu;
- obrada i prijenos signala.
Treba uzeti u obzir da je za svaku konkretnu primjenu potrebno odabrati ultrazvuk određenog frekvencijskog opsega.
Uticaj ultrazvuka na materiju
Ako materijal ili supstanca padne pod aktivni uticaj ultrazvučnih talasa, to dovodi do nepovratnih promena u njemu. To je zbog nelinearnih efekata u zvučnom polju. Ova vrsta uticaja na materijal je popularna u industrijskoj tehnologiji.
Dobijanje informacija ultrazvučnim metodama
Ultrazvučne metode se danas široko koriste u raznim vrstama naučnih istraživanja za temeljno proučavanje strukture i svojstava supstanci, kao i za potpuno razumevanje procesa koji se u njima odvijaju na mikro i makro nivou.
Sve ove metode su uglavnom zasnovane na zavisnosti brzine širenja i slabljenja akustičnih talasa od onoga što se u njima dešavaprocesi i svojstva supstanci.
Obrada i prijenos signala
Ultrazvučni generatori se koriste za pretvaranje i analogiju različitih vrsta električnih signala u svim granama radio elektronike i za kontrolu svjetlosnih signala u optici i optoelektronici.
Uradi sam ultrazvučni pretvarač
U modernom svijetu ultrazvučni generator se široko koristi. Na primjer, u industriji se ultrazvučne kupke koriste za brzo i efikasno čišćenje nečega. Treba reći da se ova metoda čišćenja pokazala samo sa najbolje strane. Danas ultrazvučni generator postaje sve popularniji iu drugim aplikacijama.
Sastavljanje UZG kola za uplašivanje pasa
Mnogi stanovnici megagradova u zemlji svakodnevno se suočavaju s prilično opipljivim problemom susreta s čoporom pasa lutalica. Nemoguće je unapred predvideti ponašanje jata, pa će UZG ovde priskočiti u pomoć.
U ovom članku ćemo analizirati kako napraviti ultrazvučni generator vlastitim rukama.
Da napravite ultrazvuk kod kuće, trebat će vam sljedeći detalji:
- ploča;
- mirkoschema;
- elementi radiotehnike.
Neće biti teško sami sastaviti kolo. Da biste mogli kontrolisati impulse, potrebno je lemilom pričvrstiti mikrokolo radio komponente na određene noge.
Ajmo analizirati konstrukcijuultrazvučni frekvencijski generator velike snage. D4049 mikrokolo, koje ima 6 logičkih intertora, radi kao generator ultrazvučne frekvencije.
Strano mikrokolo može se zamijeniti analogom domaće proizvodnje K561LN2. Za podešavanje frekvencije potreban je regulator od 22k, uz pomoć njegovog US može se smanjiti na čujnu frekvenciju. Izlazni stepen, zahvaljujući 4 biopolarna tranzistora srednje snage, prima signale iz mikrokola. Ne postoje posebni uslovi za odabir tranzistora, ovdje je glavna stvar odabrati komplementarne parove koji su po parametrima što bliži.
Skoro svaka RF glava koja ima snagu od 5 vati ili više može se koristiti kao radijator. Idealna opcija bi bile domaće glave kao što su 10GDV-6, 10GDV-4 ili 5GDV-6, lako se mogu naći u svim akustičnim sistemima proizvedenim u SSSR-u.
Samo napravljeno kolo ultrazvučnog generatora ostaje samo da bude skriveno u kućištu. Metalni reflektor će pomoći u kontroli snage ultrazvučnog generatora.
Kolo ultrazvučnog generatora
U modernom svijetu uobičajeno je koristiti ultrazvučni generator za odbijanje pasa, insekata, glodara, kao i za kvalitetno pranje. UZG se također koristi za značajno smanjenje vremena utrošenog na pranje i graviranje štampanih ploča. Hemijski procesi u tečnosti se odvijaju mnogo brže zbog kavitacije.
USG kolo je bazirano na dva pravougaona generatora impulsa i pojačivaču snagetip mosta. Na logičkim elementima tipa DD1.3 i DD1.4 ugrađen je podesivi generator impulsa ultrazvučne frekvencije oblika meandra. Treba imati na umu da njegova radna frekvencija direktno zavisi samo od ukupnog otpora otpornika R4 i R6, kao i od kapacitivnosti kondenzatora C3.
Zapamtite pravilo: što je niža frekvencija, veći je otpor ovih otpornika.
Na elementima DD1.1 i DD1.2 napravljen je niskofrekventni generator koji ima radnu frekvenciju od 1 Hz. Generatori su međusobno povezani pomoću otpornika R3 i R4. Da biste postigli glatku promjenu frekvencije visokofrekventnog generatora, trebate koristiti kondenzator C2. Ovdje također treba zapamtiti jednu tajnu - ako se kondenzator C2 ranžira pomoću prekidača SA1, tada će frekvencija visokofrekventnog generatora postati konstantna.
Upotreba ultrazvuka: najširi opseg primjene
Kao što svi znamo, ultrazvuk se ne koristi nigdje u modernom svijetu. Sigurno je svako od nas barem jednom u životu prošao ultrazvučnu proceduru (ultrazvuk). Treba dodati da upravo zahvaljujući ultrazvuku ljekari mogu otkriti pojavu bolesti ljudskih organa.
Ultrazvuk se aktivno koristi u kozmetologiji za efikasno čišćenje kože ne samo od prljavštine i masti, već i od epitela. Na primjer, ultrazvučna fonoforeza se uspješno koristi u kozmetičkim salonima za ishranu i čišćenje, kao i za vlaženje i pomlađivanje kože. Tehnika korištenja ultrazvučne fonoforeze pojačava zaštitne mehanizme kože djelovanjem ultrazvučnog vala. Kozmetičke procedure saUpotreba ultrazvuka smatra se univerzalnom i pogodnom za sve tipove kože. Ultrazvučna fonoforeza odjekuje čuda!
Ultrazvučni generator pare se aktivno koristi ne samo u turskim hamamima, finskim saunama, već iu našim modernim ruskim kupatilima. Zahvaljujući pari, naše telo se efikasno čisti od nevidljive prljavštine, naše telo se oslobađa toksina i toksina, koža i kosa su zaceljeni, para ima pozitivan efekat na ljudski respiratorni sistem.
Veštački generatori magle se aktivno koriste za povećanje vlažnosti vazduha u zatvorenom prostoru, što povoljno utiče na klimu u stanu. Ovo postaje posebno relevantno u hladnoj sezoni, kada centralno grijanje isušuje zrak. Generatori umjetne magle koriste se kako u stambenim prostorijama tako iu terarijumu ili zimskom vrtu. Stručnjaci savjetuju da imaju ultrazvučni generator magle za osobe sa respiratornim bolestima ili one sklone alergijskim bolestima.
Zaključak
U kućnoj upotrebi ultrazvučni generator pare ili magle je veoma koristan uređaj koji ne samo da će stvoriti udobnost i udobnost, već će moći da obogati vazduh nevidljivim vitaminima, laganim negativnim ionima vazduha, koji su tako brojni na obali mora, u planinama ili u šumi i vrlo malo u našim apartmanima. A ovo će zauzvrat pomoći da se poveća emocionalno stanje i poboljša zdravlje.
