超声波的应用 一文读懂超声波的三大常见应用
在生产实践和科学研究中,已经发现超声波对物质有许多特殊的作用,而且都有广泛的应用。下面只介绍其中一些主要的作用和一些典型的应用
1超声的机械作用。
超声波不仅能使物质作激烈的受迫机械振动，而且还发现能产生单向力的作用。这些机械作用,在超声波技术中,如超声焊接、钻孔清洗、除尘等已有了广泛的应用
2超声的空化作用。
液体中,特别是在液固的边界处,往往出现一些小空泡,其中可能是真空的,也可能含有少量气体或蒸汽。这些小泡有大有小,尺寸不一。
当一定频率的超声波通过液体时,尺寸适当的小泡能发出共振现象,这一尺寸叫做共振尺寸。大于共振尺寸的小泡，在超声作用下,将被驱出液外。小于共振尺寸的小泡,在超声作用下将逐渐变大。
当接近共振尺寸时,声波的稀疏阶段使小泡涨大比较迅速,以后的压缩阶段中,小泡又突然被绝热压缩直到破灭。在破灭过程中,小泡内部可达几千度的高温和几千个大气压的高压。小泡涨大时,由于摩擦而产生的电荷也在破灭过程中,进行中和，产生放电发光现象。在小泡突然被压缩时,液体以极大的速度来填充空穴,因而使小泡附近的液体或固体都会受到上千个大气压的高压。上述现象叫作空化现象。
在超声的空化作用中,局部的高温、高压以及放电等现象,使超声波在工程技术中有广泛的作用。例如在常温常压下不能发生的化学反应,在空化的作用下,往往能够发生。又如,非常坚硬的物体能在空化作用下被粉碎等等。
3超声的热作用。
介质对超声波的吸收将引起介质的温度上升。频率愈高,这种热效应就愈显著。在不同介质的分界面上,特别是在流体介质与固体介质的分界面上,以及在流体介质与其中悬浮粒子的分界面上,超声能量将大量地转换成热能,往往造成分界面处的局部高温,甚至产生电离效应。这种作用也有很多重要的应用。
以上所说的超声波的作用仅是一些最基本的作用。
此外,还有很多其他的作用,例如化学作用、生物作用等。其中一些已能借助上述的基本作用作出初步的说明,有一些至今还未能得出圆满的解释。虽然如此,这些作用的应用却很广泛。
例如,利用超声的生物作用,可以进行种子处理,使农业增产;也可以进行超声治疗,获得良好的疗效。总之,进一步研究超声波对物质的作用是非常必要的。