Razlika između ultrazvučne frekvencije i snage

Uvod u ultrazvučnu frekvenciju:

Frekvencija ultrazvuka je koliko puta se periodička promjena završi u jedinici vremena, a to je veličina koja opisuje frekvenciju periodičkog gibanja. Obično se predstavlja simbolom f, s jedinicom jedne sekunde i simbolom s-1. U znak sjećanja na doprinos njemačkog fizičara Hertza, ljudi su jedinicu frekvencije nazvali Hertz, skraćeno "Hertz", simbolom Hz. Svaki objekt ima frekvenciju neovisnu o amplitudi koju određuju njegova svojstva, a koja se naziva prirodnom frekvencijom. Koncept frekvencije ne primjenjuje se samo u mehanici i akustici, već se često koristi iu elektromagnetici, optici i radiotehnologiji.

Vrijeme potrebno da čestica u mediju jednom oscilira naprijed-natrag u ravnotežnom položaju naziva se periodom, izraženo u T, a mjereno u sekundama (s); Broj puta kada čestica dovrši svoju vibraciju unutar 1 sekunde naziva se frekvencija, predstavljena s f, u ciklusima po sekundi, također poznata kao Hertz (Hz). Period i frekvencija imaju međusobni međusobni odnos, izražen na sljedeći način: f=1/T

Valna duljina ultrazvuka u mediju ( λ) Odnos između frekvencije je: c= λ F

U formuli c je brzina zvuka, m/s; λ je valna duljina, m; F je frekvencija, Hz.

Vidi se da je za određeni medij brzina širenja ultrazvuka u njemu konstantna. Što je veća frekvencija ultrazvuka, to je valna duljina kraća; obrnuto, što je niža frekvencija ultrazvuka, to je duža valna duljina.

Uvod u ultrazvučnu snagu:

Snaga ultrazvuka odnosi se na količinu rada koju predmet izvrši u jedinici vremena, odnosno snaga je fizikalna veličina koja opisuje brzinu obavljenog rada. Količina rada je fiksna, a što je kraće vrijeme, veća je vrijednost snage. Formula za izračunavanje snage je: snaga=rad/vrijeme. Snaga je fizikalna veličina koja karakterizira brzinu obavljenog rada. Rad izvršen u jedinici vremena naziva se snaga, izražena u P.

Tijekom procesa prijenosa ultrazvuka, kada se ultrazvuk prenosi na prethodno stacionarni medij, uzrokuje da čestice medija vibriraju naprijed-natrag blizu ravnotežnog položaja, što rezultira kompresijom i ekspanzijom u mediju. Može se reći da ultrazvuk omogućuje mediju dobivanje vibracijske kinetičke energije i potencijalne energije deformacije. Zvučna energija koju medij dobiva zbog ultrazvučnih smetnji je zbroj kinetičke energije vibracije i potencijalne energije deformacije.

Kako se ultrazvuk širi u mediju, tako se širi i energija. Ako uzmemo mali element volumena (dV) u zvučnom polju, neka izvorni volumen medija bude Vo, tlak po, a gustoća ρ {{0}} Dobivena kinetička energija Δ Ek elementom volumena (dV) zbog ultrazvučne vibracije; △ Ek=( ρ 0 Vo) u2/2

△ Ek je kinetička energija, J; U je brzina čestice, m/s; ρ 0 je srednja gustoća, kg/m3; Vo je izvorni volumen, m3.

Jedna od važnih karakteristika ultrazvuka je njegova snaga koja je mnogo snažnija od običnih zvučnih valova. Ovo je jedan od važnih razloga zašto se ultrazvuk može široko koristiti u mnogim područjima.

Kada ultrazvučni valovi dopru do određenog medija, molekule medija titraju zbog djelovanja ultrazvučnih valova, a njihova frekvencija titranja jednaka je frekvenciji ultrazvučnih valova. Frekvencija molekularnog titranja medija određuje brzinu titranja, a što je frekvencija veća, brzina je veća. Energija koju molekule medija dobivaju uslijed vibracija nije samo povezana s masom molekula medija, već je i izravno proporcionalna kvadratu brzine vibracija molekula medija. Dakle, što je veća frekvencija ultrazvuka, to je veća energija koju dobivaju molekule medija. Frekvencija ultrazvuka mnogo je veća od frekvencije običnih zvučnih valova, tako da ultrazvuk može srednjim molekulama dati mnogo energije, dok obični zvučni valovi imaju malo utjecaja na srednje molekule. Drugim riječima, ultrazvuk ima mnogo veću energiju od zvučnih valova i može osigurati dovoljno energije molekulama medija.

Razlika između frekvencije i snage ultrazvuka:

Frekvencija i snaga ultrazvuka dva su ključna parametra za mjerenje njegove učinkovitosti. Iz makro perspektive, snaga određuje intenzitet i propusnost ultrazvuka, dok frekvencija određuje dubinu i rezoluciju prodiranja ultrazvuka.

Što je viša frekvencija, to je kraća valna duljina, to je jači prodor, ali i veća snaga, što može proizvesti jaču zvučnu energiju. U primjenama, ultrazvuk koji se koristi u medicinskom području uglavnom je niske snage i visoke frekvencije, koji se može koristiti za ultrazvučni pregled i liječenje; Ultrazvučni valovi koji se koriste u industrijskom području uglavnom su velike snage i visoke frekvencije, koji se mogu koristiti za obradu, čišćenje, mjerenje itd. Frekvencija i snaga ultrazvuka dva su ključna pokazatelja učinka ultrazvuka. Odabir odgovarajućih ultrazvučnih parametara može bolje zadovoljiti zahtjeve primjene.