超聲效應(yīng):當(dāng)超聲波在介質(zhì)中傳播時(shí),由于超聲波與介質(zhì)的相互作用,使介質(zhì)發(fā)生變化,從而產(chǎn)生一系列力學(xué)的、電磁學(xué)的超聲效應(yīng),包括以下兩種效應(yīng):
①機(jī)械效應(yīng)。超聲波的機(jī)械作用可促成液體的乳化、凝膠的液化和固體的分散。當(dāng)超聲波流體介質(zhì)中形成駐波時(shí),懸浮在流體中的微小顆粒因受機(jī)械力的作用而凝聚在波節(jié)處,在空間形成周期性的堆積。超聲波在壓電材料和磁致伸縮材料中傳播時(shí),由于超聲波的機(jī)械作用而引起的感生電極化和感生磁化。
②空化作用。超聲波作用于液體時(shí)可產(chǎn)生大量小氣泡。一個(gè)原因是液體內(nèi)局部出現(xiàn)拉應(yīng)力而形成負(fù)壓,壓強(qiáng)的降低使原來溶于液體的氣體過飽和,而從液體逸出,成為小氣泡。另一原因是強(qiáng)大的拉應(yīng)力把液體“撕開”成一空洞,稱為空化??斩磧?nèi)為液體蒸氣或溶于液體的另一種氣體,甚至可能是真空。因空化作用形成的小氣泡而不斷長(zhǎng)大或突然破滅。破滅時(shí)周圍液體突然沖入氣泡而產(chǎn)生高壓,同時(shí)產(chǎn)生激波。與空化作用相伴隨的內(nèi)摩擦可形成電荷,并在氣泡內(nèi)因放電而產(chǎn)***光現(xiàn)象。在液體中進(jìn)行超聲處理的技術(shù)大多與空化作用有關(guān)。 超聲波乳化可以使物料在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到均勻混合的效果,且不會(huì)產(chǎn)生沉淀。福建定制超聲波乳化設(shè)備
加濕器
在中國(guó)北方干燥的冬季,如果把超聲波通入水罐中,機(jī)械波會(huì)使罐中的水破碎成許多小霧滴,再用小風(fēng)扇把霧滴吹入室內(nèi),就可以增加室內(nèi)空氣濕度,這就是超聲波加濕器的原理。如咽喉炎、氣管炎等疾病,很難利用血流使藥物到達(dá)患病的部位,利用加濕器的原理,把藥液霧化,讓病人吸入,能夠提高療效。在大功率情況下,利用超聲波巨大的能量還可以使人體內(nèi)的結(jié)石在機(jī)械波的作用下而破碎,從而減緩病痛,達(dá)到***的目的。超聲波在醫(yī)學(xué)方面,可以對(duì)物品進(jìn)行殺菌消毒。
福建定制超聲波乳化設(shè)備超聲波乳化可以將難以溶解的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易于吸收的形式。
其波長(zhǎng)比一般聲波短得多,因而可以用來切削、焊接、鉆孔等。由于其波長(zhǎng)短,因而具有許多特點(diǎn):首先是波長(zhǎng)短造成的傳播的各向異性,再者由于它波長(zhǎng)短,衍射能力差,雖具有良好的各向異性,不過在空氣中損耗大,傳不遠(yuǎn),穿透力比較差,容易散射。工業(yè)與醫(yī)學(xué)上常用超聲波進(jìn)行超聲探測(cè)。超聲和次聲以及可聽聲本質(zhì)上是一致的,它們的共同點(diǎn)都是一種機(jī)械波,通常以縱波的方式在彈性介質(zhì)內(nèi)會(huì)傳播,是一種能量的傳播形式,其不同點(diǎn)是超聲波波長(zhǎng)短,在一定距離內(nèi)可沿直線傳播而衍射少,具有良好的各向異性,但相比可聽聲和次聲波其穿透力較差,容易散射。
觸變作用:超聲作用下,可使凝膠轉(zhuǎn)化為溶膠狀態(tài)。對(duì)肌肉,肌腱的軟化作用,以及對(duì)一些與組織缺水有關(guān)的病理改變。如類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎病變和關(guān)節(jié)、肌腱、韌帶的退行***變的***。
空化作用:空化形成,或保持穩(wěn)定的單向空化,或繼發(fā)膨脹以致崩潰,細(xì)胞功能改變,細(xì)胞內(nèi)鈣水平增高。成纖維細(xì)胞受***,蛋白合成增加,血管通透性增加,血管形成加速,膠原張力增加。
聚合作用與解聚作用:水分子聚合是將多個(gè)相同或相似的分子合成一個(gè)較大的分子過程。大分子解聚,是將大分子變成小分子的過程??墒龟P(guān)節(jié)內(nèi)增加水解酶和原酶活性增加。
***,修復(fù)細(xì)胞和分子:超聲作用下,可使組織pH值向堿性方面發(fā)展。緩解炎癥所伴有的局部酸中毒。超聲可影響血流量,產(chǎn)生致炎癥作用,抑制并起到***作用。使白細(xì)胞移動(dòng),促進(jìn)血管生成。膠原合成及成熟。促進(jìn)或抑制損傷的修復(fù)和愈合過程。從而達(dá)到對(duì)受損細(xì)胞組織進(jìn)行清理、***、修復(fù)的過程。 超聲波乳化的功率和振幅對(duì)物料的分散效果有重要影響。
在空氣中,超聲波是指波長(zhǎng)小于2厘米的機(jī)械波(一說1.7厘米,2cm波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)17000Hz,1.7cm波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)20000Hz,實(shí)際上沒有固定標(biāo)準(zhǔn),只是一個(gè)便于記憶的數(shù)值罷了),其波長(zhǎng)甚短,低于人耳聽覺的一般下限(2cm),人們將這種聽不見的機(jī)械波叫做超聲波,次聲波的波長(zhǎng)則一般長(zhǎng)于20米(一說17米,20m波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)17Hz,17m波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)20Hz),高于聽覺的波長(zhǎng)上限。在實(shí)際應(yīng)用中的超聲波往往還與短波可聽聲波范圍重合,波長(zhǎng)短于3.4cm(10000hz)的機(jī)械波都可以視作超聲波研究。
超聲波乳化的產(chǎn)物可以通過改變反應(yīng)條件來控制其生物降解性和環(huán)境友好性。福建定制超聲波乳化設(shè)備
超聲波乳化的產(chǎn)物具有良好的穩(wěn)定性和生物相容性。福建定制超聲波乳化設(shè)備
處理
利用超聲的機(jī)械作用、空化作用,可進(jìn)行超聲焊接、鉆孔、固體的粉碎、乳化 、脫氣、除油、去鍋垢、清洗、滅菌等,在工礦業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療等各個(gè)部門獲得了應(yīng)用。
清洗
清洗的超聲波應(yīng)用原理是由超聲波發(fā)生器發(fā)出的短波信號(hào),通過換能器轉(zhuǎn)換成短波機(jī)械波而傳播到介質(zhì), 清洗溶劑中超聲波在清洗液中疏密相間的向前輻射,使液體流動(dòng)而產(chǎn)生數(shù)以萬計(jì)的微小氣泡,存在于液體中的微小氣泡(空化核),當(dāng)聲強(qiáng)達(dá)到一定值時(shí),氣泡迅速增長(zhǎng),然后突然閉合,在氣泡閉合時(shí)產(chǎn)生沖擊波,在其周圍產(chǎn)生上千個(gè)大氣壓力,破壞不溶性污物而使它們分散于清洗液中,當(dāng)團(tuán)體粒子被油污裹著而粘附在清洗件表面時(shí),油被乳化,固體粒子即脫離,從而達(dá)到清洗件表面凈化的目的。 福建定制超聲波乳化設(shè)備