Ultrasunetele Notiuni Generale
-
Upload
vadim-cazac -
Category
Documents
-
view
280 -
download
8
description
Transcript of Ultrasunetele Notiuni Generale
Ultrasunetele-Producerea ultrasunetelorGeneratorul piezoelectric Generatorul magnetostrictiv
Proprietăţile şi aplicaţiile ultrasunetelorProprietăţile ultrasunetelor Efectele produse de ultrasunete Aplicaţiile ultrasunetelor
Interacţiunea ultrasunetelor cu materiaMecanisme de interactine Operatii tehnologice efectuate sub actiunea ultrasunetelor
Terapia cu ultrasuneteUtilizarile ultrasunetelor in scopuri teraprutice
Glosar Animale care folosesc ultrasunetele
Ultrasunetele 2
DefiniţieUltrasunetele sunt vibraţii
elastice care au frecvenţa mai mare decât frecvenţa maximă a oscilaţiilor care produc senzaţia auditivă. Domeniul de frecvenţă în care avem ultrasunetele este între 20 kHz şi 10 000 000 kHz.
Ultrasunetele 3
Importanţa ultrasunetelor şi a producerii lor a crescut în ultimul timp datorită unor largi aplicaţii ale acestora.
Pentru producerea ultrasunetelor cel mai des se utilizează cel mai des generatoare elecromecanice care funcţionează pe baza fenomenelor de piezoelectricitate şi magnetostricţiune.
Ultrasunetele 4
GENERATORUL PIEZOELECTRIC. Funcţionarea acestui generator se
bazează pe proprietatea unui cristal de cuarţ de a se deforma în câmp electric.
GENERATORUL MAGNETOSTRICTIV.
Funcţionarea acestui generator se bazează pe aceea că unele substanţe feromagnetice, la magnetizare, îşi schimbădimensiunile. Dacă aceste substanţe se dispun într-un câmp magnetic variabil, ele vor incepe să oscileze. În acest caz ele potdeveni surse de ultrasunete.
Ultrasunetele 5
nu sunt percepute de organul auditiv al omului; se pot obţine şi sub forma unor fascicule
înguste; transportă o cantitate însemnata de energie; ele sunt puternic absorbite de substanţe în
stare gazoasă.
Ultrasunetele 6
pot provoca incalziri locale duc la omogenizarea unor sisteme
dispersate cum ar fi: solutii coloidale, emulsii etc.;
pot distruge starea de omogenitate a unor astfel de sisteme;
pot accelera si chiar provoca unele reactii chimice;
pot favoriza procesele de polimerizare si invers
produc fenomenul de cavitatie, care consta in aparitia unor goluri in fluide in miscare;
provoaca perturbatii mecanice in interiorul celulelor vii, care pot duce pana la distrugerea microorganismelor.
Ultrasunetele 7
pe baza fenomenului de cavitaţie se pot curaţi piese metalice, cazane, se pot perfora sau tăia metale;
având în vedere că ultrasunetele pot distruge microorganisme, ele se utilizează la prepararea serurilor şi vaccinurilor, la sterilizarea şi conservarea alimentelor;
datorită încalzirii locale pe care o produc când cad pe ţesuturile organismului, ele se pot folosi pentru tratamentul unor nevralgii.
Ultrasunetele 8
Mecanisme de interactiune: La trecerea undelor ultrasonore printr-
un mediu sunt posibile trei mecanisme de interacţiune: ◦ mecanismul termic ◦ cavitaţia ◦ mecanismul de stress
Ultrasunetele 9
Când ultrasunetele interacţionează cu materia, o parte din energia fasciculului poate fi absorbită de mediu şi transformată în caldură. Cantitatea de caldură generată pe unitatea de volum a mediului este proporţională cu intensitatea acustică şi cu coeficientul de absorbţie şi invers proporţionala cu densitatea mediului şi cu căldura lui specifică.
Ultrasunetele 10
prin acţiunea mecanică, chimică şi termică se pot produce într-un mediu lichid bule (cavitaţi) cu sau fară conţinut de gaze sau vapori. Producerea acestor cavitaţi şi efectul pe care acestea îl au asupra mediului în care sunt produse poartă denumirea de cavitaţie.
Ultrasunetele 11
în sisteme eterogene supuse acţiunii câmpului ultrasonor apar forţe rezultate, clasificate astfel: ◦ forţe ascensionale , care sunt oscilatorii ◦ forţe de radiaţie sau de deplasare ◦ forţe de variaţie ale vascizităţii
Ultrasunetele 12
dispersia este procesul fizic de răspândire a particulelor unei substanţe printre particulele altei substanţe
curăţirea cu ultrasunete este mult utilizată datorită calităţii operaţiei efectuate, a timpului scurt de lucru, a diversităţii materialelor ce pot fi supuse acestei operaţii
sedimentarea particulelor: principiul care sta la baza sedimentării particulelor fine, solide sau lichide îl constituie aglomerarea acestora în zona nodurilor unui câmp staţionar produs de propagarea ultrasunetelor
Ultrasunetele 13
filtrarea reprezintă operaţia de separare a unei substanţe solide dintr-un lichid ,prin intermediul unui filtru
emulsionarea se bazează pe dispersarea particulelor unui lichid în altul sau a unei substanţe solide într-un lichid în care nu se dizolvă
extracţia este operaţia de separare a uneia sau mai multor substanţe dintr-un amestec
uscarea este procesul de eliminare a apei dintr-un material
cristalizarea se bazează pe diferenţa de solubilitate a componentelor unui amestec
Ultrasunetele 14
Utilizarea ultrasunetelor în terapie se bazează pe efectele benefice pe care acestea le au asupra organismului uman şi animal. Experientele efectuate pe animale au aratat că, în urma expunerii la ultrasunete, se produce creşterea temperaturii materialului biologic tratat, proces dependent de coeficientul de absorbţie: în oase şi în ţesutul nervos, creşterea de temperatură este mai pronunţată decât în ţesutul adipos şi cel muscular.
Ultrasunetele 15
Reumatism Artroze Hernie de disc Fibrozită intramusculară Herpes Zoster Fracturi Astm bronşic, bronşită acută
Ultrasunetele 16
Amplitudinea: A este diferenţa dintre poziţia medie a unei
particule din mediu şi poziţia ei la un moment dat din timpul
t. Pentru vibraţii libere amplitudinea variază sinusoidal cu
timpul: A = A0 cos t unde: A0 este amplitudinea iniţială; - frecvenţa unghiulară ( = 2/T) exprimată în
radiani pe secundă Atenuarea reprezintă pierderea treptată a energiei acustice la trecerea unei unde acustice printr-un mediu.
Ultrasunetele 17
Camp ultrasonor este regiunea mediului elastic
care se gaseşte în stare de vibraţie, fiind sediul
unor unde ultrasonore.Energia totală a vibraţiilor unei unităţi de volum, a unui sistem E, este proporţională cu densitatea, cu frecvenţa unghiulară şi cu amplitudinea vibraţiilor A:
E = 1/2² A² = 2·f²A²
Ultrasunetele 18
Factor de reflexie acustică R este raportul dintre presiunea acustică a undei reflectate şi presiunea acustică undei incidente.
Factorul de transmisie acustică este raportul dintre presiunea acustică a undei transmise şi presiunea acustică a undei transmise şi presiunea acustică a undei incidente.
Frecventa f este numărul de oscilaţii complete efectuate într-o secunda. Unitatea de masură este Hertz ( Hz ).
Ultrasunetele 19
Independenţa acustică caracteristică a unui mediu este produsul dintre densitatea lui şi viteza sunetului în acel mediu.
Lungimea de undă este distanţa dintre puncte consecutive de maxim de compresiune sau de rarefiere.
Perioada T reprezintă timpul, în secunde, necesar pentru efectuarea unei oscilaţii ( vibraţii ) complete:
T = 1/f .
Ultrasunetele 20
Puterea acustică P este energia acustică totală radiată în unitatea de timp şi se masoară în waţi ( W ).
Rezonanţa este fenomenul care apare atunci cand frecvenţa ultrasunetelor coincide cu frecvenţa proprie a vibraţiilor moleculei, amplitudinea vibraţiilor mărindu-se.
Ultrasunetele 21
Liliacul Balena Delfinul Moliile Cârtiţa Păsările
Ultrasunetele 22
Ultrasunetele 23
Ultrasunetele 24
Ultrasunetele 25
Ultrasunetele 26
Ultrasunetele 27
Ultrasunetele 28