28295611-Ultrasunetele

7/18/2019 28295611-Ultrasunetele

http://slidepdf.com/reader/full/28295611-ultrasunetele 1/28



Cuprins Ultrasunetele-Producerea ultrasunetelor

Generatorul piezoelectric Generatorul magnetostrictiv

Proprietăţile şi aplicaţiile ultrasunetelor

Proprietăţile ultrasunetelor Efectele produse de ultrasunete Aplicaţiile ultrasunetelor

Interacţiunea ultrasunetelor cu materia Mecanisme de interactine

Operatii tehnologice efectuate sub actiunea ultrasunetelor Terapia cu ultrasunete Utilizarile ultrasunetelor in scopuri teraprutice

Glosar Animale care folosesc ultrasunetele

2Ultrasunetele



ULTRASUNETELE. PRODUCEREA

ULTRASUNETELOR

Definiţie

Ultrasunetele sunt vibraţii elastice

care au frecvenţa mai mare decâtfrecvenţa maximă a oscilaţiilor careproduc senzaţia auditiv ă. Domeniul defrecvenţă în care avem ultrasunetele

este între 20 kHz şi 10 000 000 kHz.

3Ultrasunetele



Importanţa ultrasunetelor şi a producerii lor acrescut în ultimul timp datorită unor largi aplicaţii aleacestora.

Pentru producerea ultrasunetelor cel mai des seutilizează cel mai des generatoare elecromecanice carefuncţionează pe baza fenomenelor de

piezoelectricitate şi magnetostricţiune.

4Ultrasunetele



GENERATORUL PIEZOELECTRIC.

Funcţionarea acestui generator se bazează peproprietatea unui cristal de cuarţ de a se deforma încâmp electric.

GENERATORUL MAGNETOSTRICTIV.

Funcţionarea acestui generatorse bazează pe aceea că unele substanţeferomagnetice, la magnetizare, îşi schimbă

dimensiunile. Dacă aceste substanţe sedispun într-un câmp magnetic variabil, ele vor incepe să oscileze. În acest caz ele potdeveni surse de ultrasunete.

5Ultrasunetele



PROPRIETĂŢILE ŞI APLICAŢIILE

ULTRASUNETELOR

nu sunt percepute de organul auditiv al omului;

se pot obţine şi sub forma unor fascicule înguste;

transportă o cantitate însemnata de energie; ele sunt puternic absorbite de substanţe în stare gazoasă.

6Ultrasunetele



Efectele produse de ultrasunete pot provoca incalziri locale duc la omogenizarea unor sisteme dispersate

cum ar fi: solutii coloidale, emulsii etc.; pot distruge starea de omogenitate a unor

astfel de sisteme;

pot accelera si chiar provoca unele reactiichimice; pot favoriza procesele de polimerizare si invers produc fenomenul de cavitatie, care consta in

aparitia unor goluri in fluide in miscare; provoaca perturbatii mecanice in interiorul

celulelor vii, care pot duce pana la distrugereamicroorganismelor.

7Ultrasunetele



Aplicatiile ultrasunetelor: pe baza fenomenului de cavitaţie se pot curaţi

piese metalice, cazane, se pot perfora sau tăiametale;

având în vedere că ultrasunetele pot distrugemicroorganisme, ele se utilizează la preparareaserurilor şi vaccinurilor, la sterilizarea şi

conservarea alimentelor; datorită încalzirii locale pe care o produc când

cad pe ţesuturile organismului, ele se pot folosipentru tratamentul unor nevralgii.

8Ultrasunetele



Interacţiunea ultrasunetelor cu materia Mecanisme de interactiune:

La trecerea undelor ultrasonore printr-un mediu

sunt posibile trei mecanisme de interacţiune: mecanismul termic

cavitaţia

mecanismul de stress

9Ultrasunetele



Mecanismul termic:Când ultrasunetele interacţionează cu materia, o

parte din energia fasciculului poate fi absorbită demediu şi transformată în caldură. Cantitatea decaldură generată pe unitatea de volum a mediului esteproporţională cu intensitatea acustică şi cucoeficientul de absorbţie şi invers proporţionala cudensitatea mediului şi cu căldura lui specifică.

10Ultrasunetele



Cavitaţia: prin acţiunea mecanică, chimică şi termică se

pot produce într-un mediu lichid bule (cavitaţi)cu sau fară conţinut de gaze sau vapori.Producerea acestor cavitaţi şi efectul pe careacestea îl au asupra mediului în care sunt produsepoartă denumirea de cavitaţie.

11Ultrasunetele



Mecanismul de stress: în sisteme eterogene supuse acţiunii

câmpului ultrasonor apar forţe rezultate,clasificate astfel: forţe ascensionale , care sunt oscilatorii

forţe de radiaţie sau de deplasare

forţe de variaţie ale vascizităţii

12Ultrasunetele



Operaţii tehnologice efectuate sub acţiunea ultrasunetelor:

dispersia este procesul fizic de răspândire aparticulelor unei substanţe printre particulele alteisubstanţe

cur ăţirea cu ultrasunete este mult utilizată datorită calităţii operaţiei efectuate, a timpului scurt de lucru,a diversităţii materialelor ce pot fi supuse acesteioperaţii

sedimentarea particulelor: principiul care sta la bazasedimentării particulelor fine, solide sau lichide îlconstituie aglomerarea acestora în zona nodurilorunui câmp staţionar produs de propagareaultrasunetelor

13Ultrasunetele



filtrarea reprezintă operaţia de separare a uneisubstanţe solide dintr-un lichid ,prin intermediulunui filtru

emulsionarea se bazează pe dispersareaparticulelor unui lichid în altul sau a unei

substanţe solide într-un lichid în care nu sedizolv ă

extracţia este operaţia de separare a uneia saumai multor substanţe dintr-un amestec

uscarea este procesul de eliminare a apei dintr-unmaterial

cristalizarea se bazează pe diferenţa desolubilitate a componentelor unui amestec

14Ultrasunetele



TERAPIA CU ULTRASUNETE Utilizarea ultrasunetelor în terapie se bazează

pe efectele benefice pe care acestea le au asupraorganismului uman şi animal. Experienteleefectuate pe animale au aratat că, în urmaexpunerii la ultrasunete, se produce creştereatemperaturii materialului biologic tratat, procesdependent de coeficientul de absorbţie: în oase şi în ţesutul nervos, creşterea de temperatură estemai pronunţată decât în ţesutul adipos şi celmuscular.

15Ultrasunetele



Boli ce se pot trata prin terapia cu ultrasunete:

Reumatism

Artroze

Hernie de discFibrozită intramusculară

Herpes Zoster

Fracturi

Astm bronşic, bronşită acută

16Ultrasunetele



GLOSAR Amplitudinea: A este diferenţa dintre poziţia medie a unei

particule din mediu şi poziţia ei la un moment dat din timpult. Pentru vibraţii libere amplitudinea variază sinusoidal cu

timpul: A = A0 cos t unde: A0 este amplitudinea iniţială; - frecvenţa unghiulară ( = 2 /T) exprimată în radiani pe

secundă Atenuarea reprezintă pierderea treptată a energiei acusticela trecerea unei unde acustice printr-un mediu.

17Ultrasunetele



Camp ultrasonor este regiunea mediului elasticcare se gaseşte în stare de vibraţie, fiind sediul

unor unde ultrasonore.

Energia totală a vibraţiilor unei unităţi de volum,

a unui sistem E, este proporţională cu densitatea,cu frecvenţa unghiulară şi cu amplitudinea vibraţiilor A:

E = 1/2² A² = 2 ·f²A²

18Ultrasunetele



Factor de reflexie acustică R este raportuldintre presiunea acustică a undei reflectate şipresiunea acustică undei incidente.

Factorul de transmisie acustică este raportuldintre presiunea acustică a undei transmise şipresiunea acustică a undei transmise şi presiuneaacustică a undei incidente.

Frecventa f este numărul de oscilaţii completeefectuate într-o secunda. Unitatea de masură esteHertz ( Hz ).

19Ultrasunetele



Independenţa acustică caracteristică a unuimediu este produsul dintre densitatea lui şi vitezasunetului în acel mediu.

Lungimea de undă este distanţa dintrepuncte consecutive de maxim de compresiunesau de rarefiere.

Perioada T reprezintă timpul, în secunde,necesar pentru efectuarea unei oscilaţii ( vibraţii )complete:

T = 1/f .

20Ultrasunetele



Puterea acustică P este energia acustică totală radiată în unitatea de timp şi se masoară în waţi ( W ).

Rezonanţa este fenomenul care apare atunci

cand frecvenţa ultrasunetelor coincide cufrecvenţa proprie a vibraţiilor moleculei,amplitudinea vibraţiilor mărindu-se.

21Ultrasunetele



Animale care folosesc ultrasunetele Liliacul

Balena

Delfinul Moliile

Cârtiţa

Păsările

22Ultrasunetele



23Ultrasunetele



24Ultrasunetele



25Ultrasunetele



26Ultrasunetele



27Ultrasunetele



28Ultrasunetele

Documents

28295611-Ultrasunetele