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.

Применение ультразвука в дефектоскопии

Ультразвук хорошо распространяется в некоторых материалах, что позволяет использовать его для ультразвуковой дефектоскопии изделий из этих материалов. В последнее время получает развитие направление ультразвуковой микроскопии, позволяющее исследовать подповерхностный слой материала с хорошей разрешающей способностью.

Ультразвуковое диспергирование – это технологический процесс, предназначенный для размельчения твёрдых тел. Обычно ультразвуковое диспергирование происходит в жидкой фазе. В результате проведенного процесса получаются высокодисперсные и практически однородные смеси. На сегодняшний день этот процесс стал проводиться достаточно часто.

Скорость ультразвукового диспергирования напрямую зависит от хрупкости диспрегируемого вещества, а также обратно связано со спайностью веществ.

В пищевой промышленности с помощью ультразвукового диспергирования происходит обработка животных и растительных клеток. Например, ультразвуковое диспергирование применяется для получения сухого молока, осветления растительных масел, старения коньячных спиртов. Его также применяют и в других отраслях: для обработки аморфных веществ, порошков всевозможных оксидов и прочего.

Для того чтобы диспергирование возникло, необходимо обработать сырьё с помощью звукового поля или ультразвука, который должен обладать необходимой частотой и интенсивностью.

В конце процесса диспергирования вводится поверхностно активное вещество, или так называемое ПАВ. Это необходимо делать для того, чтобы предотвратить слипание, или обратное диспергирование вещества.

Ультразвуковое резание

Наложение ультразвуковых колебаний на режущий инструмент - резец, сверло, метчик и другие режущие инструменты улучшает условия резания.

Работа при резании металла затрачивается, главным образом, на пластическую деформацию срезаемого слоя и на внешнее трение на рабочих гранях инструмента.Ультразвуковые колебания, сообщаемые режущему инструменту, могут оказывать значительное влияние на обе основные составляющие работы резания: создаваемые ими знакопеременные напряжения ускоряют движение и образование дислокаций, обеспечивая возникновение пластической деформации при более низких напряжениях, а циклические перемещения контактных поверхностей вызывают периодический поворот векторов сил трения на рабочих гранях инструмента, значительно уменьшающей сопротивление сходу стружки и облегчающий процесс стружкообразования. Кроме того, при резании вязких материалов на рабочей поверхности инструмента часто возникает торможение, или "застой" металла (называемый "наростом"), и наблюдается своеобразное трение покоя, сопровождающееся большой силой трения и ухудшением качества поверхности. Ультразвуковые колебания устраняют "застой" металла на инструменте, уменьшают силу трения и улучшают качество поверхности.

Эффект действия ультразвуковых колебаний на процесс резания зависит отамплитуды и частоты колебаний, отношения колебательной скорости инструмента и скорости перемещения инструмента относительно заготовки, величины сечения срезаемого слоя, физико-механических и теплофизических свойств материала инструмента и заготовки.

Наиболее широко ультразвуковые колебания применяются при обработке жаропрочных и титановых сплавов.

Использование ультразвуковых колебаний при резании материалов из хрупких неметаллов и полимерных материалов также приводит к повышению качества обрабатываемых поверхностей, уменьшению нагрева материала, снижению вероятности "сколов" (для хрупких неметаллов) и "подтеков" (для полимеров), увеличивает срок службы инструмента.

Вопрос 12

Действие ультразвука на биологические объекты

Уровень шума в 20—30 децибел (ДБ) практически безвреден для человека. Это естественный шумовой фон, без которого не возможна человеческая жизнь. Для «громких звуков» допустимая граница составляет примерно 80 децибел. Звук в 130 децибел уже вызывает у человека болевое ощущение, а в 150 — становится для него непереносимым. Звук в 180 децибел вызывает усталость ме талла, а при 190 — заклепки вырываются из конструкций. Неда ром в средние века существовала казнь «под колоколом». Звон ко локола медленно убивал человека.

Любой шум достаточной интенсивности и длительности мо жет привести к снижению слуховой чувствительности. Помимо частоты и уровня громкости шума на развитие ту гоухости влияют также возраст, слуховая чувствительность, про должительность, характер действия шума, ряд других причин. Под влиянием сильного шума, особенно высокочастотного, в органе слуха постепенно происходят необратимые изменения. При вы соких уровнях шума понижение слуховой чувствительности на ступает уже через 1—2 года работы, при средних уровнях оно обнаруживается гораздо позднее, через 5—10 лет.

Сначала повреждение нервов сказывается на восприятии вы сокочастотного диапазона звуковых колебаний (4 тыс. герц или выше), постепенно распространяясь и на более низкие частоты. Высокочастотные звуки "ф" и "с" становятся неслышимыми. Нервные клетки внутреннего уха оказываются настолько по врежденными, что атрофируются, гибнут, не восстанавливаются.

Шумная музыка также притупляет слух. Группа специалистов обследовала молодежь, часто слушающую модную современную музыку. У 20% юношей и девушек слух оказался притуплённым в такой же степени, как у 85-летних людей.