ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับอัลตร้าซาวด์พลังงาน

คลื่นอัลตราโซนิกคือการสั่นสะเทือนเชิงกลในของแข็งหรือของเหลว พวกมันเป็นคลื่นกลที่แตกต่างจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ความถี่การสั่นสะเทือนโดยทั่วไปจะสูงกว่าช่วงที่ได้ยินได้ของหูมนุษย์ในปี 20000 Hz ดังนั้นชื่อคลื่นอัลตราโซนิก ขีด จำกัด ความถี่บนของอัลตร้าซาวด์โดยทั่วไปจะถูก จำกัด โดยความสามารถในการประมวลผลสัญญาณของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า - ในบางฟิลด์ความถี่ในช่วง Gigahertz (การสั่นกว่า 1 พันล้านรอบต่อวินาที) ได้ถูกนำมาใช้แล้ว

อัลตร้าซาวด์ถูกใช้อย่างกว้างขวางในสาขาต่าง ๆ แต่เพื่อความสะดวกโดยทั่วไปเราแบ่งออกเป็นสองประเภท: อัลตร้าซาวด์พลังงานต่ำและพลังงานสูง การใช้งานหลักของอัลตร้าซาวด์พลังงานต่ำรวมถึงการถ่ายภาพทางการแพทย์ (เช่นการสแกนทารกในครรภ์ที่ยังไม่เกิด) และการทดสอบแบบไม่ทำลาย (เช่นการตรวจจับรอยแตกตามปกติของโครงสร้างเครื่องบิน) โปรดทราบว่าในทั้งสองกรณีอัลตร้าซาวด์จะไม่มีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อวัตถุที่สแกน ในทางตรงกันข้ามการส่งออกพลังงานของอัลตร้าซาวด์พลังงานสูงจะยิ่งใหญ่กว่ามาก บริษัท ของเรา (Funsonic) ส่วนใหญ่ผลิตผลิตภัณฑ์ประเภทนี้ แต่ก่อนอื่นมาดูชุดตัวเลข

แอพพลิเคชั่นพลังงานสูงมีแนวโน้มที่จะใช้ความถี่ต่ำสุด (เช่น 20kHz ถึงประมาณ 200 kHz) นี่เป็นเพราะความถี่ จำกัด ขนาดของส่วนประกอบที่สั่นสะเทือน โดยทั่วไปยิ่งความถี่ลดลงขนาดที่ใหญ่ขึ้นและพลังงานที่สูงขึ้นสามารถสร้างได้ ในทางตรงกันข้ามความถี่ที่สูงขึ้น (เช่นเดียวกับคลื่นสี่เหลี่ยมหรือฟังก์ชั่นขั้นตอนที่มีฮาร์โมนิกความถี่สูง) มักใช้สำหรับการวัดการวัดเนื่องจากความยาวคลื่นที่สั้นกว่าสามารถให้ความแม่นยำสูงขึ้นและความเครียดเชิงกลไม่ได้เป็นปัญหาในสถานะที่มีกำลังต่ำ

เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพสูงสุดอัลตร้าซาวด์พลังงานสูงมักจะต้องใช้แอมพลิจูดมากที่สุดเท่าที่จะทำได้ในระหว่างการใช้งาน โดยเฉพาะแอมพลิจูดจะเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องจนกระทั่งวัตถุบางอย่าง (เช่นพลาสติก, ผ้า, อนุภาค) ได้รับความเสียหาย ช่วงแอมพลิจูดทั่วไปมาจากประมาณ 5 ถึง 5 0 ไมโครเมตร (0. 005 ถึง 0.05 มิลลิเมตร) ไม่ว่าคุณจะวัดได้อย่างไรสิ่งนี้อาจฟังดูไม่มากนัก แต่คิดเกี่ยวกับมัน: ระบบอัลตราโซนิกทำงานที่ความถี่ 20 kHz (20000 ครั้งต่อวินาที) และ 50 ไมครอนเคลื่อนที่ด้วยการเร่งความเร็วรอบ 80000 กรัม (แรงโน้มถ่วง 80000 เท่า (80000 เท่า ). มีอะไรอีกบ้างบนโลกที่สามารถแข่งขันได้หรือไม่?

คำถามเล็ก ๆ เกี่ยวกับแอมพลิจูด: มีการประชุมในอุตสาหกรรมอัลตร้าซาวด์เพื่อแสดงแอมพลิจูดการสั่นสะเทือนโดยใช้คำว่า 'ยอดเขาถึงจุดสูงสุด' ตัวเลขที่เป็นสองเท่าของแอมพลิจูดที่กำหนดโดยฟิสิกส์ (เช่นจุดกึ่งกลางถึงจุดสูงสุด) สมมติว่าคนส่วนใหญ่ที่อ่านหน้าเหล่านี้ไม่ใช่ผู้เชี่ยวชาญอัลตร้าซาวด์ในความเป็นจริงถ้าเป็นค่าสูงสุดเดียวและต้องการให้มีจำนวนสูงสุดถึงจำนวนสูงสุด X2 ก็เพียงพอแล้ว