超聲波的波長(zhǎng)比一般聲波要短,具有較好的方向性,而且能透過不透明物質(zhì),這一特性已被***用于超聲波探傷、測(cè)厚、測(cè)距、遙控和超聲成像技術(shù)。超聲成像是利用超聲波呈現(xiàn)不透明物內(nèi)部形象的技術(shù)。把從換能器發(fā)出的超聲波經(jīng)聲透鏡聚焦在不透明試樣上,從試樣透出的超聲波攜帶了被照部位的信息(如對(duì)聲波的反射、吸收和散射的能力),經(jīng)聲透鏡匯聚在壓電接收器上,所得電信號(hào)輸入放大器,利用掃描系統(tǒng)可把不透明試樣的形象顯示在熒光屏上。上述裝置稱為超聲顯微鏡。超聲成像技術(shù)已在醫(yī)療檢查方面獲得普遍應(yīng)用,在微電子器件制造業(yè)中用來對(duì)大規(guī)模集成電路進(jìn)行檢查,在材料科學(xué)中用來顯示合金中不同組分的區(qū)域和晶粒間界等。聲全息術(shù)是利用超聲波的干涉原理記錄和重現(xiàn)不透明物的立體圖像的聲成像技術(shù),其原理與光波的全息術(shù)基本相同,只是記錄手段不同而已(見全息術(shù))。用同一超聲信號(hào)源激勵(lì)兩個(gè)放置在液體中的換能器,它們分別發(fā)射兩束相干的超聲波:一束透過被研究的物體后成為物波,另一束作為參考波。物波和參考波在液面上相干疊加形成聲全息圖,用激光束照射聲全息圖,利用激光在聲全息圖上反射時(shí)產(chǎn)生的衍射效應(yīng)而獲得物的重現(xiàn)像,通常用攝像機(jī)和電視機(jī)作實(shí)時(shí)觀察。超聲波在建筑行業(yè)中可用于墻體隔音、石材切割等過程。上海國(guó)內(nèi)超聲波處理哪家強(qiáng)
在反應(yīng)體系中加入媒介氣體對(duì)反應(yīng)的進(jìn)程也有不同程度的影響。研究人員在用超聲波分解二硫化碳時(shí)發(fā)現(xiàn),在不同的氣體媒介中,其反應(yīng)的速率為He>空氣>N2O>Ar。其在He的反應(yīng)體系中的速率是在Ar中的3倍。氣體的影響因素主要是體現(xiàn)在對(duì)聲化氣泡間撞擊上。氣體的許多性質(zhì)都可以影響聲化反應(yīng),如比熱容、熱導(dǎo)率和溶解性。比熱容影響反應(yīng)的效果表現(xiàn)在高比熱容的單原子比低熱容的多原子能產(chǎn)生更高的溫度和壓力。而低熱導(dǎo)率的氣體降低了氣體撞擊熱能的傳遞,從而降低了撞擊的溫度。氣體的溶解度也是一個(gè)影響的因素。氣體的溶解度越大,它就越可能擴(kuò)散到氣穴中。這些溶解的氣體為氣穴的形成提供**。當(dāng)然還有一些其它的因素如時(shí)間、水中干擾物質(zhì)、催化劑(TiO2)等。許多研究表明,無論哪種因素的影響,超聲波反應(yīng)器的經(jīng)濟(jì)性不能忽視。上海國(guó)內(nèi)超聲波處理哪家強(qiáng)超聲波在地毯制造行業(yè)中可用于地毯的編織、染色等工藝。
工業(yè)上,利用強(qiáng)超聲波對(duì)鋼鐵、陶瓷、寶石、金剛石等堅(jiān)硬物體進(jìn)行鉆孔和切削加工。平時(shí)我們用錘子和鋼釬可以一下一下地將堅(jiān)硬的巖石打出洞來,超聲加工也是這個(gè)道理。如圖1所示,緊壓在工件上的金屬桿叫變幅桿,當(dāng)繞在它上面的線圈中通過交變電流時(shí),它便產(chǎn)生超聲振動(dòng)而不斷地敲擊工件。變幅桿下端與工件之間放有金剛砂一類的**度磨料。在桿的沖擊下,磨料的顆粒就像被錘子敲擊的鋼釬一樣鏨削著工件。雖然變幅桿的伸縮量很小(只有幾十微米),每次的加工量很小,但由于超聲源的頻率很高,每秒鐘振動(dòng)在20000次以上,所以工件被“蠶食”的速度是很快的。變幅桿底端的形狀是什么樣,加工出的工件形狀也是什么樣。所以,利用超聲可以加工出形狀復(fù)雜的零件,而且加工的精度和光潔度也都很高。
(1)加速介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)。高于20KHz聲波頻率的超聲波的連續(xù)介質(zhì)(例如水)中傳播時(shí),根據(jù)惠更斯波動(dòng)原理,在其傳播的波陣面上將引起介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)(包括藥材重要效成分的質(zhì)點(diǎn))的運(yùn)動(dòng),使介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)獲行巨大的加速度和動(dòng)能。質(zhì)點(diǎn)的加速度經(jīng)計(jì)算一般可達(dá)重力加速度的二千倍以上。由于介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)將超聲波能量作用于藥材中藥效成分質(zhì)點(diǎn)上而使之獲得巨大的加速度和動(dòng)能,迅速逸出藥材基體而游離于水中。(2)空化作用。超聲波在液體介質(zhì)中傳播產(chǎn)生特殊的“空化效應(yīng)”,“空化效應(yīng)”不斷產(chǎn)生無數(shù)內(nèi)部壓力達(dá)到上千個(gè)大氣壓的微氣穴并不斷“爆破”產(chǎn)生微觀上的強(qiáng)大沖擊波作用在中藥材上,使其中藥材成分物質(zhì)被“轟擊”逸出,并使得藥材基體被不斷剝蝕,其中不屬于植物結(jié)構(gòu)的藥效成分不斷被分離出來。加速植物有效成份的浸出提取。(3)超聲波的振動(dòng)勻化(Sonication)使樣品介質(zhì)內(nèi)各點(diǎn)受到的作用一致,使整個(gè)樣品萃取更均勻。綜上所述,中藥材中的藥效物質(zhì)在超聲波場(chǎng)作用下不但作為介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)獲得自身的巨大加速度和動(dòng)能,而且通過“空化效應(yīng)”獲得強(qiáng)大的外力沖擊,所以能高效率并充分分離出來。超聲波在地板制造行業(yè)中可用于地板磚的生產(chǎn)、地板涂層的噴涂等過程。
塑料焊接
1.熔接法:超聲波振動(dòng)隨焊頭將超聲波傳導(dǎo)至焊件,由于兩焊件處聲阻大,因此產(chǎn)生局部高溫,使焊件交界面熔化。在一定壓力下,使兩焊件達(dá)到美觀、快速、堅(jiān)固的熔接效果。
2.埋植(插)法:螺母或其它金屬欲插入塑料工件。首先將超聲波傳至金屬,經(jīng)高速振動(dòng),使金屬物直接埋入成型塑膠內(nèi),同時(shí)將塑膠熔化,其固化后完成埋插。
3.鉚接法:欲將金屬和塑料或兩塊性質(zhì)不同的塑料接合起來,可利用超聲波鉚接法,使焊件不易脆化、美觀、堅(jiān)固。
4.點(diǎn)焊法:利用小型焊頭將兩件大型塑料制品分點(diǎn)焊接,或整排齒狀的焊頭直接壓于兩件塑料工件上,從而達(dá)到點(diǎn)焊的效果。
5.成型法:利用超聲波將塑料工件瞬間熔化成型,當(dāng)塑料凝固時(shí)可使金屬或其它材質(zhì)的塑料牢固。
6.切除法:利用焊頭及底座的特別設(shè)計(jì)方式,當(dāng)塑料工件剛射出時(shí),直接壓于塑料的枝干上,通過超聲波傳導(dǎo)達(dá)到切除的效果。 超聲波在玻璃行業(yè)中可用于玻璃的切割、打孔等過程。上海國(guó)內(nèi)超聲波處理哪家強(qiáng)
超聲波在液體中傳播時(shí),會(huì)產(chǎn)生局部高溫和高壓,從而使液體中的污垢和氣泡迅速剝離。上海國(guó)內(nèi)超聲波處理哪家強(qiáng)
污泥的脫水性能很大程度取決于污泥的結(jié)構(gòu)。改變污泥的結(jié)構(gòu)可以**提高污泥的脫水性能,污泥量也會(huì)大幅度減少。菌膠團(tuán)具有良好的保水性,內(nèi)部包含水約占總水量的25%,這些菌膠團(tuán)使污泥水分難以脫除,利用超聲波可以破壞菌膠團(tuán)。聲能密度為0.11~0.22W/mL的超聲波處理可以破壞菌膠團(tuán)強(qiáng)度結(jié)構(gòu),使菌膠團(tuán)內(nèi)部包含水排出,同時(shí)保持較大的污泥顆粒,污泥的沉降性有所提高。而且超聲波在水中產(chǎn)生的各種效應(yīng)受頻率影響很大,低頻(<100kHz)機(jī)械效應(yīng)較好,高頻化學(xué)效應(yīng)較強(qiáng),由于污泥處理主要利用超聲波的機(jī)械效應(yīng),因此低頻下效果較好。3217kHz下的超聲波處理污泥菌膠團(tuán)結(jié)構(gòu)的效率隨著超聲波頻率的升高而降低,41kHz下處理效率是3217kHz下處理效率的9.7倍,因此污泥處理中通常利用不超過40kHz的超聲波。上海國(guó)內(nèi)超聲波處理哪家強(qiáng)