 |
|
Применение ультразвука в эхолокации
Влияние ультразвука
Вредное влияние повышенных уровней ультразвука на работающих стремятся ликвидировать с помощью следующих мероприятий: применяют дистанционное управление оборудованием, автоблокировки (устройства, отключающие установку в момент загрузки или выгрузки деталей, сырья), специальные захваты для извлечения деталей или щипцы, ручки которых покрыты эластичными, поглощающими ультразвук материалами; устанавливают звукоизолирующие кожухи и экраны; облицовывают помещения и кабины управления звукопоглощающими материалами; обеспечивают работающих средствами индивидуальной защиты (противошумами для защиты органов слуха и специальными перчатками для защиты рук от воздействия ультразвука в зоне контакта человека с твердой или жидкой средой); оптимизируют режим труда и отдыха; проводят предварительные и периодические медицинские осмотры работающих.
Применение
На производстве ультразвук применяют для дефектоскопии отливок, сварных швов, пластмасс, при измельчении твердых веществ в жидкостях, для очистки и обезжиривания деталей, гомогенизации молока, резания, сварки металла, дробления, сверления хрупких материалов, ускорения брожения при изготовлении вин, в медицине — для диагностики и лечения многих заболеваний.
В последние годы ультразвук начинает играть все большую роль в научных
исследованиях. Успешно проведены теоретические и экспериментальные
исследования в области ультразвуковой кавитации и акустических течений,
позволившие разработать новые технологические процессы, протекающие при
воздействии ультразвука в жидкой фазе. В настоящее время формируется новое
направление химии – ультразвуковая химия, позволяющая ускорить многие
химико-технологические процессы. Научные исследования способствовали
зарождению нового раздела акустики – молекулярной акустики, изучающей
молекулярное взаимодействие звуковых волн с веществом. Возникли новые
области применения ультразвука: интроскопия, голография, квантовая
акустика, ультразвуковая фазомерия, акустоэлектроника.
Наряду с теоретическими и экспериментальными исследованиями в области
ультразвука выполнено много практических работ. Разработаны универсальные и
специальные ультразвуковые станки, установки, работающие под повышенным
статическим давлением, ультразвуковые механизированные установки для
очистки деталей, генераторы с повышенной частотой и новой системой
охлаждения, преобразователи с равномерно распределенным полем. Созданы и
внедрены в производство автоматические ультразвуковые установки, которые
включаются в поточные линии, позволяющие значительно повысить
производительность труда.
Ультразвук в медицине.
Применение УЗ для активного воздействия на живой организм в медицине
основывается на эффектах, возникающих в биологических тканях при
прохождении через них УЗ-вых волн. Колебания частиц среды в волне вызывают
своеобразный микромассаж тканей, поглощение УЗ – локальное нагревание их.
Одновременно под действием УЗ происходят физико-химические превращения в
биологических средах. При умеренной интенсивности звука эти явления не
вызывают необратимых повреждений, а лишь улучшают обмен веществ и,
следовательно, способствуют жизнедеятельности организма. Эти явления
находят применение в УЗ-вой терапии (интенсивность УЗ до 1 Вт/см2). При
больших интенсивностях сильное нагревание и кавитация вызывают разрушение
тканей. Этот эффект находит применение в УЗ-вой хирургии. Для хирургических
операций используют фокусированный УЗ, который позволяет производить
локальные разрушения в глубинных структурах, например мозга, без
повреждения окружающих тканей (интенсивность УЗ достигает сотен и даже
тысяч Вт/см2). В хирургии применяют также УЗ-вые инструменты, рабочий конец
которых имеет вид скальпеля, пилки, иглы и т.п. Наложение УЗ-вых колебаний
на такие, обычные для хирургии, инструменты придает им новые качества,
существенно снижая требуемое усилие и, следовательно, травматизм операции;
кроме того, проявляется кровоостанавливающий и обезболивающий эффект.
Контактное воздействие тупым УЗ-вым инструментом применяется для разрушения
некоторых новообразований.
Воздействие мощного УЗ на биологические ткани применяется для
разрушения микроорганизмов в процессах стерилизации медицинских
инструментов и лекарственных веществ.
УЗ нашел применение в зубоврачебной практике для снятия зубного
камня. Он позволяет безболезненно, бескровно, быстро удалять зубной камень
и налет с зубов. При этом не травмируется слизистая полость рта и
обеззараживаются «карманы» полости, а пациент вместо боли испытывает
ощущение теплоты.
Применение ультразвука в эхолокации
В рыбной промышленности применяют ультразвуковую эхолокацию для обнаружения косяков рыб. Ультразвуковые волны отражаются от косяков рыб и приходят в приёмник ультразвука раньше, чем ультразвуковая волна, отразившаяся от дна.
В автомобилях применяются ультразвуковые парктроники.