Razlika med ultrazvočno frekvenco in močjo

Uvod v ultrazvočno frekvenco:

Frekvenca ultrazvoka je število, kolikokrat se periodična sprememba zaključi na enoto časa, in je količina, ki opisuje frekvenco periodičnega gibanja. Običajno je predstavljen s simbolom f z enoto ena sekunda in simbolom s-1. V spomin na prispevek nemškega fizika Hertza so ljudje enoto za frekvenco poimenovali Hertz, skrajšano "Hertz", s simbolom Hz. Vsak predmet ima frekvenco, neodvisno od amplitude, ki jo določajo njegove lastne lastnosti in se imenuje naravna frekvenca. Koncept frekvence se ne uporablja le v mehaniki in akustiki, ampak se pogosto uporablja tudi v elektromagnetiki, optiki in radijski tehniki.

Čas, ki je potreben, da delec v mediju enkrat zaniha naprej in nazaj v ravnotežnem položaju, se imenuje obdobje, izraženo v T in merjeno v sekundah (s); Število, kolikokrat delec zaključi svoje vibriranje v 1 sekundi, se imenuje frekvenca, ki jo predstavlja f, v ciklih na sekundo, znana tudi kot Hertz (Hz). Obdobje in frekvenca sta medsebojno medsebojno povezana, izražena kot sledi: f=1/T

Valovna dolžina ultrazvoka v mediju ( λ) Razmerje med frekvenco je: c= λ F

V formuli je c hitrost zvoka, m/s; λ je valovna dolžina, m; F je frekvenca, Hz.

Vidimo lahko, da je za določen medij hitrost širjenja ultrazvoka v njem konstantna. Višja kot je frekvenca ultrazvoka, krajša je valovna dolžina; nasprotno, nižja kot je frekvenca ultrazvoka, daljša je valovna dolžina.

Uvod v ultrazvočno moč:

Moč ultrazvoka se nanaša na količino dela, ki ga predmet opravi na časovno enoto, to pomeni, da je moč fizikalna količina, ki opisuje hitrost opravljenega dela. Količina dela je fiksna in krajši kot je čas, večja je vrednost moči. Formula za izračun moči je: moč=delo/čas. Moč je fizikalna količina, ki označuje hitrost opravljenega dela. Delo, opravljeno na enoto časa, se imenuje moč, izražena v P.

Med postopkom prenosa ultrazvoka, ko se ultrazvok prenese na predhodno mirujoč medij, povzroči, da delci medija vibrirajo naprej in nazaj blizu ravnotežnega položaja, kar povzroči stiskanje in širjenje v mediju. Lahko rečemo, da ultrazvok omogoča mediju pridobivanje vibracijske kinetične energije in potencialne energije deformacije. Zvočna energija, ki jo medij pridobi zaradi ultrazvočne motnje, je vsota vibracijske kinetične energije in potencialne energije deformacije.

Ko se ultrazvok širi v mediju, se širi tudi energija. Če vzamemo element majhne prostornine (dV) v zvočnem polju, naj bo prvotna prostornina medija Vo, tlak po in gostota ρ {{0}} Dobljena kinetična energija Δ Ek z elementom prostornine (dV) zaradi ultrazvočnih vibracij; △ Ek=( ρ 0 Vo) u2/2

△ Ek je kinetična energija, J; U je hitrost delcev, m/s; ρ 0 srednja gostota, kg/m3; Vo je prvotna prostornina, m3.

Ena od pomembnih lastnosti ultrazvoka je njegova moč, ki je veliko močnejša od običajnih zvočnih valov. To je eden od pomembnih razlogov, zakaj se lahko ultrazvok široko uporablja na številnih področjih.

Ko ultrazvočni valovi dosežejo določen medij, molekule medija vibrirajo zaradi delovanja ultrazvočnih valov, njihova frekvenca nihanja pa je enaka frekvenci ultrazvočnih valov. Frekvenca molekularnega nihanja medija določa hitrost nihanja in višja kot je frekvenca, večja je hitrost. Energija, ki jo pridobijo srednje molekule zaradi vibracij, ni povezana samo z maso srednjih molekul, ampak je tudi neposredno sorazmerna s kvadratom vibracijske hitrosti srednjih molekul. Torej, večja kot je frekvenca ultrazvoka, večja je energija, ki jo pridobijo molekule medija. Frekvenca ultrazvoka je veliko višja od frekvence običajnih zvočnih valov, zato lahko ultrazvok da srednjim molekulam veliko energije, medtem ko navadni zvočni valovi malo vplivajo na srednje molekule. Z drugimi besedami, ultrazvok ima veliko večjo energijo kot zvočni valovi in ​​lahko zagotovi dovolj energije srednjim molekulam.

Razlika med frekvenco in močjo ultrazvoka:

Frekvenca in moč ultrazvoka sta dva ključna parametra za merjenje njegove učinkovitosti. Z makro perspektive moč določa intenzivnost in prepustnost ultrazvoka, frekvenca pa globino in ločljivost prodiranja ultrazvoka.

Višja kot je frekvenca, krajša je valovna dolžina, močnejša je penetracija, a večja je moč, ki lahko proizvede močnejšo zvočno energijo. V aplikacijah je ultrazvok, ki se uporablja na medicinskem področju, predvsem nizke moči in visoke frekvence, ki se lahko uporablja za ultrazvočne preiskave in zdravljenje; Ultrazvočni valovi, ki se uporabljajo na industrijskem področju, so v glavnem močni in visokofrekvenčni, ki se lahko uporabljajo za obdelavo, čiščenje, merjenje itd. Frekvenca in moč ultrazvoka sta dva ključna pokazatelja delovanja ultrazvoka. Izbira ustreznih ultrazvočnih parametrov lahko bolje izpolni zahteve aplikacije.