Atšķirība starp ultraskaņas frekvenci un jaudu

Ievads ultraskaņas frekvencē:

Ultraskaņas frekvence ir periodisko izmaiņu pabeigšanas reižu skaits laika vienībā, un tas ir lielums, kas raksturo periodiskas kustības biežumu. To parasti apzīmē ar simbolu f ar vienas sekundes vienību un simbolu s-1. Pieminot vācu fiziķa Herca ieguldījumu, cilvēki nosauca frekvences vienību Hertz, saīsināti kā "Hertz", ar simbolu Hz. Katram objektam ir no amplitūdas neatkarīga frekvence, ko nosaka tā īpašības, ko sauc par dabisko frekvenci. Frekvences jēdziens tiek izmantots ne tikai mehānikā un akustikā, bet arī plaši izmantots elektromagnētikā, optikā un radiotehnoloģijās.

Laiku, kas nepieciešams, lai daļiņa vidē vienreiz svārstītos uz priekšu un atpakaļ līdzsvara stāvoklī, tiek saukts par periodu, kas izteikts T un mērīts sekundēs (s); To reižu skaitu, kad daļiņa pabeidz vibrāciju 1 sekundes laikā, sauc par frekvenci, ko apzīmē ar f, ciklos sekundē, ko sauc arī par herciem (Hz). Periodam un biežumam ir savstarpēja saistība, kas izteikta šādi: f=1/T

Ultraskaņas viļņa garums vidē( λ) Sakarība starp frekvencēm ir: c= λ F

Formulā c ir skaņas ātrums, m/s; λ ir viļņa garums, m; F ir frekvence, Hz.

Var redzēt, ka noteiktai barotnei ultraskaņas izplatīšanās ātrums tajā ir nemainīgs. Jo augstāka ir ultraskaņas frekvence, jo īsāks viļņa garums; otrādi, jo zemāka ir ultraskaņas frekvence, jo garāks ir viļņa garums.

Ievads ultraskaņas jaudā:

Ultraskaņas jauda attiecas uz objekta veiktā darba apjomu laika vienībā, tas ir, jauda ir fizisks lielums, kas raksturo paveiktā darba ātrumu. Darba apjoms ir fiksēts, un jo īsāks laiks, jo lielāka jaudas vērtība. Jaudas aprēķināšanas formula ir šāda: jauda=darbs/laiks. Jauda ir fizisks lielums, kas raksturo paveiktā darba ātrumu. Laika vienībā paveikto darbu sauc par jaudu, kas izteikta P.

Ultraskaņas pārraides procesā, kad ultraskaņa tiek pārraidīta uz iepriekš stacionāru vidi, tas izraisa vides daļiņu vibrāciju uz priekšu un atpakaļ līdzsvara stāvokļa tuvumā, kā rezultātā barotnē notiek saspiešana un izplešanās. Var teikt, ka ultraskaņa ļauj videi iegūt vibrācijas kinētisko enerģiju un deformācijas potenciālo enerģiju. Skaņas enerģija, ko vide iegūst ultraskaņas traucējumu dēļ, ir vibrācijas kinētiskās enerģijas un deformācijas potenciālās enerģijas summa.

Ultraskaņai izplatoties vidē, izplatās arī enerģija. Ja skaņas laukā ņemam nelielu skaļuma elementu (dV), tad barotnes sākotnējais tilpums ir Vo, spiediens po un blīvums ρ {{0}} Iegūtā kinētiskā enerģija Δ Ek ar skaļuma elementu (dV) ultraskaņas vibrācijas dēļ; △ Ek=( ρ 0 Vo) u2/2

△ Ek ir kinētiskā enerģija, J; U ir daļiņas ātrums, m/s; ρ 0 ir vidējais blīvums, kg/m3; Vo ir sākotnējais tilpums, m3.

Viena svarīga ultraskaņas īpašība ir tās jauda, ​​kas ir daudz spēcīgāka nekā parastie skaņas viļņi. Tas ir viens no svarīgākajiem iemesliem, kāpēc ultraskaņu var plaši izmantot daudzās jomās.

Kad ultraskaņas viļņi sasniedz noteiktu vidi, vides molekulas vibrē ultraskaņas viļņu darbības dēļ, un to vibrācijas frekvence ir tāda pati kā ultraskaņas viļņu frekvence. Vides molekulārās vibrācijas frekvence nosaka vibrācijas ātrumu, un jo augstāka ir frekvence, jo lielāks ātrums. Vides molekulu iegūtā enerģija vibrācijas ietekmē ir ne tikai saistīta ar vides molekulu masu, bet arī tieši proporcionāla vides molekulu vibrācijas ātruma kvadrātam. Tātad, jo augstāka ir ultraskaņas frekvence, jo lielāku enerģiju iegūst vidējās molekulas. Ultraskaņas frekvence ir daudz augstāka nekā parasto skaņas viļņu frekvence, tāpēc ultraskaņa vidējām molekulām var dot daudz enerģijas, savukārt parastie skaņas viļņi maz ietekmē vidējās molekulas. Citiem vārdiem sakot, ultraskaņai ir daudz lielāka enerģija nekā skaņas viļņiem, un tā var nodrošināt pietiekami daudz enerģijas vidējām molekulām.

Atšķirība starp ultraskaņas frekvenci un jaudu:

Ultraskaņas frekvence un jauda ir divi galvenie parametri tās veiktspējas mērīšanai. No makro viedokļa jauda nosaka ultraskaņas intensitāti un caurlaidību, savukārt frekvence nosaka ultraskaņas iespiešanās dziļumu un izšķirtspēju.

Jo augstāka frekvence, jo īsāks viļņa garums, jo spēcīgāka iespiešanās, bet lielāka jauda, ​​kas var radīt spēcīgāku skaņas enerģiju. Lietojumprogrammās medicīnas jomā izmantotā ultraskaņa galvenokārt ir mazjaudas un augstfrekvences, ko var izmantot ultraskaņas izmeklēšanai un ārstēšanai; Rūpnieciskajā jomā izmantotie ultraskaņas viļņi galvenokārt ir lieljaudas un augstas frekvences, ko var izmantot apstrādei, tīrīšanai, mērīšanai utt. Ultraskaņas frekvence un jauda ir divi galvenie ultraskaņas veiktspējas rādītāji. Izvēloties piemērotus ultraskaņas parametrus, var labāk izpildīt pieteikuma prasības.