اولتراسونیک چیست؟

اولتراسونیک در لغت به معنای مافوق صوت یا فراصوت است. امواج صوتی یا اولتراسونیک به فرکانسی بالاتر از حد شنوایی انسان (بالاتر از 20 کیلوهرتز) گفته می‌شود. طبق قوانین فیزیک، لرزش یک جسم باعث ایجاد امواج صوتی خواهد شد. پس از لرزش جسم مولکول هایی که در هوای اطراف جسم وجود دارد نیز لرزش پیدا می کنند. این لرزش با صدا همراه است و پرده‌ی انسان گوش این صدا را دریافت می کند. این امواج در مغز انسان بعنوان صدا تفسیر می شود. فرکانس امواج صوتی با واحدی به نام هرتز اندازه گیری می شود. به امواجی که فرکانس صوتی بالاتر از 20 هزار هرتز دارند امواج فراصوت، مافوق صوت یا التراسونیک می گویند.

این امواج توسط گوش انسان قابل شنیدن نیستند زیرا گوش انسان قادر به شنیدن امواج صوتی با فرکانس 20 هرتز تا 20 الی 25 هزار هرتز می باشد. این مقدار در حیوانات دیگر متفاوت است. بعضی از حیوانات صداهایی با فرکانس بالا یا پایین تولید و آنرا درک می کنند. در نقطه‌ی مقابل امواج فرو صوت یا مادون صوت وجود دارد که دارای فرکانس کمتر از 20 هرتز می باشند. امواج مافوق صوت در صنعت و علوم مختلف کاربردهای فراوانی دارد. تعیین فشار خون، تخلیه الکتریکی، لیزر، شستشوی دقیق ظروف آزمایشگاهی، جوشکاری مواد تشکیل شده از جنس متفاوت، سنجش فاصله، ریخته گری، عمق مخزن، تراشکاری، فرزکاری، سوراخکاری، همگن کردن مواد مذاب و … از جمله کاربردهای اولتراسونیک می باشد.

طرز کار این تکنولوژی در دستگاه بخور سرد بگونه ای است که همه‌ی بخور سردهای اولتراسونیک دارای یک دیسک سرامیکی می باشند. این دیسک به دلیل پیزوالکتریک یا داشتن اثر فشار برقی در فرکانس اولتراسونیک باعث ایجاد میدان الکتریکی می شود. نوسان دیسک ایجاد موج می کند و بطور خلاصه اگر بگوییم آب داخل مخزن را به بخار سرد تبدیل می کند.

ویژگی‌ها:

فرکانس بالا:

امواج اولتراسونیک فرکانسی بالاتر از 20 کیلوهرتز دارند که بالاتر از محدوده شنوایی انسان است. این فرکانس بالا به آنها اجازه می‌دهد تا برای کاربردهایی که به دقت و ظرافت نیاز دارند، مانند تصویربرداری پزشکی و تمیزکاری التراسونیک، استفاده شوند.

سرعت بالا:

امواج اولتراسونیک در هوا با سرعت حدود 340 متر بر ثانیه و در آب با سرعت حدود 1500 متر بر ثانیه حرکت می‌کنند. این سرعت بالا به آنها اجازه می‌دهد تا مسافت‌های طولانی را به سرعت طی کنند و برای کاربردهایی مانند سنجش فاصله و تست نشت مناسب باشند.

قدرت نفوذ بالا:

امواج اولتراسونیک می‌توانند به راحتی از میان مواد مختلف مانند مایعات، گازها و جامدات عبور کنند. این قدرت نفوذ بالا به آنها اجازه می‌دهد تا برای کاربردهایی مانند تصویربرداری از اعماق اشیاء و تمیز کردن سطوح پیچیده استفاده شوند.

قابلیت انعکاس:

امواج اولتراسونیک به خوبی از سطوح بازتاب می‌شوند. این قابلیت انعکاس به آنها اجازه می‌دهد تا برای کاربردهایی مانند سونوگرافی و تست غیر مخرب استفاده شوند.

ایجاد حفره (کاویتاسیون):

امواج اولتراسونیک می‌توانند در مایعات حفره‌هایی ایجاد کنند. این پدیده کاویتاسیون نامیده می‌شود و می‌تواند برای کاربردهایی مانند تمیز کردن، همگن‌سازی و امولسیون مواد استفاده شود.

کاربردها (کلی):

در ادامه بصورت کامل‌تر به کاربردهای جامع‌تر اولتراسونیک می پردازیم.

این امواج کاربردهای متنوعی در صنایع مختلف دارند، از جمله:

امواج اولتراسونیک به دلیل فرکانس بالا، خواص منحصر به فردی دارند، از جمله:

امواج اولتراسونیک در مقایسه با سایر روش‌ها، مزایای متعددی دارند، از جمله:

انواع دستگاه‌های اولتراسونیک:

با توجه به این مزایا، اولتراسونیک به یک فناوری ارزشمند در صنایع مختلف تبدیل شده است.

دیدگاهتان را بنویسید