1. Ultra tovush o’zi nima?

REJA:
1.Ultra tovush o’zi nima?
2.Datchik
3. Ultratovush datchiklarni qo’llash imkoniyatlari

ULTRATOVUSH NIMA?

To’xtovsiz harakatlanib turgan yoki turg’un holatdan prеdmеt (tеbranayotgan qo’ng’iroq yoki tor, sakratilayotgan koptok, uchayotgan qush, qulayotgan daraxt) o’z atrofiga prujinaday siqiq to’lqinlar yoki tеbranishlar tarqatadi, ular havo orqali bizning qulog’imizga yеtib kеladi va biz ularni tovush tarzida qabul qilamiz. Inson yuqori chastotali tovushlarni, ya'ni ultratovushlarni yaxshi ajrata olmaydi. Biroq ayrim hayvonlar bu tovushlarni ham yuzaga kеltiradi, ham qabul qiladi.
Inson idroki sеkundiga 16 dan tortib 20 000 tеbranishgacha bo’lgan chastotali tarang —siqiq to’lqinlarni qabul qiladi.
Bu raqamlarning birinchisi — 16 raqami quyi chastotali tovushlarni, ikkinchisi — 20 000 raqami — yuqori chastotali tovushlarni anglatadi. Chastotasi 20 000 tеbranishdan oshgan tovushlar ultratovushlar dеb ataladi va ularni inson quloqlari eshitmaydi. Lеkin dеlfinlar, baliqlarning ayrim turlari va ba'zi bir hashoratlar ularni favqulodda tovushlar tarzida qabul qiladi.
Ularning eshitish organlari shunday qurilgan. Ultratovushli lokatsiya signallarini ko’rshapalaklar ham tarqatadi.
Prеdmеtlardan aks — sado bo’lib qaytgan bu to’lqinlar ular tomonidan bir yo’nalishday qabul qilinadi: ya'ni bu hududga qarab uchish mumkin, narigi tomonga mumkin emas, chunki u tomonda dеvor bor qabilida. Darvoqе bizning eshitish imkoniyatlarimiz bilan ko’rshapalaklarning eshitish qobiliyati taqoslab ko’rilsa, ular bizdan 5 — 6 baravar yaxshiro, aniqroq eshita olishi ma'lum bo’ladi. Chunki ko’rshapalaklarning eng yuqori qabul qilishi chastotasi — sеkundiga 120 000 tеbranishni tashkil etadi!
XXI asr radioelektronika, atom, kosmik tadqiqotlar va ultratovush asridir. Bugungi kunda ultratovush fani nisbatan yosh. 19-asrning oxirida rus fiziologi P. N. Lebedev o'zining birinchi tadqiqotlarini o'tkazdi. Shundan so'ng ko'plab taniqli olimlar ultratovushni o'rganishni boshladilar.
Ultratovush nima?
Ultratovush o'rta zarrachalarning to'lqinga o'xshash targ'ibot effektidir. U o'ziga xos xususiyatlarga ega, bunda u eshitiladigan diapazonning tovushlaridan farq qiladi. Ultrasonik diapazonda yo'naltirilgan nurlanishni olish nisbatan oson. Bundan tashqari, u yaxshi yo'naltirilgan va buning natijasida tebranishlarning intensivligi oshadi. Qattiq jismlarda, suyuqliklarda va gazlarda tarqalayotganda, ultratovush texnologiya va fanning ko'plab sohalarida amaliy qo'llanilishini topgan qiziqarli hodisalarni keltirib chiqaradi. Bu ultratovush, bugungi kunda hayotning turli sohalarida roli juda katta.
Ultratovushning fan va amaliyotdagi ahamiyati
So'nggi yillarda ultratovush tekshiruvi ilmiy tadqiqotlarda tobora muhim rol o'ynay boshladi. Akustik oqimlar va ultratovushli kavitatsiya sohasida eksperimental va nazariy tadqiqotlar muvaffaqiyatli o'tkazildi, bu olimlarga suyuqlik fazasida ultratovush ta'sirida yuzaga keladigan texnologik jarayonlarni ishlab chiqishga imkon berdi. Bu fizika kabi bilim sohasidagi turli hodisalarni o'rganishning kuchli usuli. Ultratovush, masalan, yarimo'tkazgichlar va qattiq jismlar fizikasida qo'llaniladi. Bugungi kunda kimyoning "ultratovushli kimyo" deb nomlangan alohida bo'limi shakllanmoqda. Uning qo'llanilishi ko'plab kimyoviy-texnologik jarayonlarni tezlashtirish imkonini beradi. Molekulyar akustika ham tug'ildi - akustikaning modda bilan molekulyar o'zaro ta'sirini o'rganadigan yangi sohasi.Ultratovushni qo'llashning yangi sohalari: golografiya, introskopiya, akustoelektronika, ultratovush fazasini o'lchash, kvant akustikasi paydo bo'ldi.
Bu boradagi tajriba-nazariy ishlar bilan bir qatorda bugungi kunda ko‘plab amaliy ishlar amalga oshirildi. Maxsus va universal ultratovushli mashinalar, ortib borayotgan statik bosim ostida ishlaydigan qurilmalar va boshqalar ishlab chiqildi.Ishlab chiqarish liniyalariga kiritilgan avtomatik ultratovush qurilmalari ishlab chiqarishga joriy etildi, bu esa mehnat unumdorligini sezilarli darajada oshirishi mumkin.
Ultratovush haqida ko'proq
Keling, ultratovush nima haqida ko'proq gapiraylik. Biz allaqachon aytgan edik, bu elastik to'lqinlar va ultratovush 15-20 kHz dan yuqori. Eshitishimizning sub'ektiv xususiyatlari ultratovush chastotalarining pastki chegarasini aniqlaydi, bu uni eshitiladigan tovush chastotasidan ajratib turadi. Shuning uchun bu chegara shartli bo'lib, har birimiz ultratovush nima ekanligini boshqacha belgilaydi. Yuqori chegara elastik to'lqinlar, ularning jismoniy tabiati bilan ko'rsatilgan. Ular faqat moddiy muhitda tarqaladi, ya'ni to'lqin uzunligi gazda mavjud bo'lgan molekulalarning o'rtacha erkin yo'lidan yoki qattiq va suyuqliklardagi atomlararo masofadan sezilarli darajada katta bo'lishi kerak. Gazlarda normal bosimda ultratovush chastotalarining yuqori chegarasi 10 9 Gts, qattiq va suyuqliklarda esa 10 12 -10 13 Gts ni tashkil qiladi.
Ultratovush manbalari
Ultratovush tabiatda ko'plab tabiiy shovqinlarning tarkibiy qismi sifatida (sharshara, shamol, yomg'ir, sörf tomonidan yuvilgan toshlar, shuningdek, momaqaldiroq oqimlari bilan birga keladigan tovushlar va boshqalar) va hayvonot dunyosining ajralmas qismi sifatida mavjud. Hayvonlarning ba'zi turlari uni kosmosda yo'naltirish, to'siqlarni aniqlash uchun ishlatadi. Delfinlar tabiatda ultratovushdan foydalanishlari ham ma'lum (asosan 80 dan 100 kHz gacha bo'lgan chastotalar). Bunday holda, ular tomonidan chiqarilgan joylashuv signallarining kuchi juda katta bo'lishi mumkin. Delfinlar ulardan bir kilometr uzoqlikdagilarni aniqlay olishi ma'lum.

Ultratovushning emitentlari (manbalari) 2 ta katta guruhga bo'linadi. Birinchisi - harakat yo'lida o'rnatilgan to'siqlar mavjudligi sababli tebranishlar qo'zg'atiladigan generatorlar. doimiy oqim suyuqlik yoki gaz oqimlari. Ultratovush manbalarini birlashtirish mumkin bo'lgan ikkinchi guruh - bu berilgan oqim yoki kuchlanish o'zgarishlarini o'zgartiradigan elektroakustik transduserlar. mexanik tebranish atrof-muhitga akustik to'lqinlarni chiqaradigan qattiq jism tomonidan amalga oshiriladi.
Ultratovush qabul qiluvchilar
O'rta va ultratovushli qabul qiluvchilarda elektroakustik transduserlar ko'pincha piezoelektrik turdagi. Ular tovush bosimining vaqtga bog'liqligi sifatida ko'rsatilgan qabul qilingan akustik signal shaklini takrorlashi mumkin. Qurilmalar mo'ljallangan dastur shartlariga qarab keng polosali yoki rezonansli bo'lishi mumkin. Vaqt bo'yicha o'rtacha ovoz maydoni xususiyatlarini olish uchun termal qabul qiluvchilar ishlatiladi. Ular tovushni yutuvchi modda bilan qoplangan termistorlar yoki termojuftlardir. Ovoz bosimi va intensivligini ultratovush yordamida yorug'lik diffraktsiyasi kabi optik usullar bilan ham baholash mumkin.
Ultratovush qayerda qo'llaniladi?
Ultratovushning turli xil xususiyatlaridan foydalangan holda uni qo'llashning ko'plab sohalari mavjud. Ushbu hududlarni taxminan uchta hududga bo'lish mumkin. Ulardan birinchisi ultratovush to'lqinlari yordamida turli xil ma'lumotlarni olish bilan bog'liq. Ikkinchi yo'nalish - uning moddaga faol ta'siri. Uchinchisi esa signallarni uzatish va qayta ishlash bilan bog'liq. Har bir holatda AQSh o'ziga xosligi qo'llaniladi. Biz u o'z qo'llanilishini topgan ko'plab sohalardan faqat bir nechtasini ko'rib chiqamiz.
Ultrasonik tozalash

Bunday tozalash sifatini boshqa usullar bilan taqqoslab bo'lmaydi. Ehtiyot qismlarni yuvishda, masalan, ifloslantiruvchi moddalarning 80% ga yaqini ularning yuzasida qoladi, taxminan 55% - tebranish bilan tozalash, taxminan 20% - qo'lda tozalash va ultratovush bilan tozalashda 0,5% dan ko'p bo'lmagan ifloslantiruvchi moddalar qoladi. Murakkab shaklga ega bo'lgan detallarni faqat ultratovush yordamida yaxshi tozalash mumkin. Uni qo'llashning muhim afzalligi - yuqori mahsuldorlik, shuningdek, jismoniy mehnatning arzonligi. Bundan tashqari, qimmat va yonuvchan organik erituvchilarni arzon va xavfsiz suvli eritmalar bilan almashtirish, suyuq freon va boshqalarni ishlatish mumkin.

Jiddiy muammo - havoning kuyikish, tutun, chang, metall oksidi va boshqalar bilan ifloslanishi. Atrof-muhit namligi va haroratidan qat'i nazar, gaz rozetkalarida havo va gazni ultratovushli tozalash usulidan foydalanishingiz mumkin. Agar ultratovushli emitent changni cho'ktirish kamerasiga joylashtirilsa, uning samaradorligi yuzlab marta oshadi. Bunday tozalashning mohiyati nimada? Havoda tasodifiy harakatlanadigan chang zarralari ultratovush tebranishlari ta'sirida bir-biriga kuchliroq va tez-tez uriladi. Shu bilan birga, ularning birlashishi tufayli ularning hajmi ortadi. Koagulyatsiya - bu zarrachalarning kengayish jarayoni. Ularning tortilgan va kattalashtirilgan to'planishi maxsus filtrlar tomonidan ushlanadi.
Mo'rt va o'ta qattiq materiallarga ishlov berish
Agar siz ultratovush ishlatadigan asbobning ish qismi va ishchi yuzasi orasiga kirsangiz, u holda emitentning ishlashi paytida abraziv zarralar ushbu qismning yuzasiga ta'sir qiladi. Bunday holda, material yo'q qilinadi va olib tashlanadi, turli yo'naltirilgan mikro ta'sirlar ta'sirida qayta ishlanadi. Qayta ishlash kinematikasi asosiy harakat - kesish, ya'ni asbob tomonidan amalga oshiriladigan uzunlamasına tebranishlar va yordamchi - apparatlar bajaradigan besleme harakatidan iborat.
Ultratovush turli xil ishlarni bajarishi mumkin. Abraziv donalar uchun energiya manbai uzunlamasına tebranishlardir. Ular qayta ishlangan materialni yo'q qiladi. Oziqlantirish harakati (yordamchi) aylana, ko'ndalang va bo'ylama bo'lishi mumkin. Ultrasonik ishlov berish aniqroq. Abrasivning don hajmiga qarab, u 50 dan 1 mikrongacha bo'ladi. Asboblardan foydalanish turli shakllar, siz nafaqat teshiklarni, balki murakkab kesmalarni, kavisli boltalarni ham qilishingiz, o'yib chizishingiz, maydalashingiz, matritsalar qilishingiz va hatto olmosni burg'ulashingiz mumkin. Abrasiv sifatida ishlatiladigan materiallar korund, olmos, kvarts qumi, chaqmoq toshlaridir.
Radioelektronikada ultratovush
Texnikada ultratovush ko'pincha radioelektronika sohasida qo'llaniladi. Bu sohada ko'pincha boshqasiga nisbatan elektr signalini kechiktirish kerak bo'ladi. Olimlar ultratovushli kechikish liniyalaridan (qisqacha LZ) foydalanishni taklif qilish orqali yaxshi yechim topdilar. Ularning harakati elektr impulslarining ultratovushga aylanishiga asoslanadi.Bu qanday sodir bo'ladi? Gap shundaki, ultratovush tezligi elektromagnit tebranishlar tomonidan ishlab chiqilganidan ancha past. Elektr mexanik tebranishlarga teskari transformatsiyadan so'ng kuchlanish pulsi kirish pulsiga nisbatan chiziqning chiqishida kechiktiriladi.
Pyezoelektrik va magnitostriktiv transduserlar elektrni mexanik tebranishlarga va aksincha aylantirish uchun ishlatiladi. LZ, o'z navbatida, piezoelektrik va magnitostriktivga bo'linadi.
Ultratovush Sensor datchiklar deb convert elektr energiyasi ichiga ultratovush to'lqinlar. The qoida ish Shu bilan The radar, chunki ular topish The maqsadi ustida The bazasini The talqin The signal ya'ni aks dan ularni. tovush tezligi osonlik bilan signal yuborish va undan Qaytish sadosi o'rtasidagi vaqt oralig'ida mos ob'ektga masofani o'rnatishingiz mumkin, masalan, bir sensori tomonidan Biroq, doimiy hisoblanadi.

Ultrasonik Sensor siz ulardan foydalanish ko'lamini aniqlash imkonini beradi xususiyatlari bir qator bor. Bu, kam to'lqin tarqalish tezligini, kichik qator ajratish yo'nalishini signal mumkin. ultratovush Sensor asosiy afzalligi ularning juda past baho hisoblanadi. Yilda transport vositalari, ular bo'lsin, Ikkinchi uchun The tashkiloti mashinalar tizimlari. borayotgan qator bilan ultrasonic yuqori Sensor keng nazorat qilish uchun yordam tizimini tuzilmalari, bir qator ishlatiladi ko'r zonalari. Ular avtomatik rejimda tizimlari Avtomobil turli ariza topish.

CLOSE

Esla faol elementi va sensor substrat sifatida diafragmaning birlashtiradi, bir transdüktör bo'lishi mumkin. Bu voqea The Signal beruvchi vazifalari sifatida uzatuvchi va qabul qiluvchi. Foydalanuvchining barcha e'lonlar, element, keyin bir to'siq bir sadosi sifatida olinadi qisqa puls ishlab chiqaradi. Bu maxsus piezoelektrik material ishlab chiqarilmoqda. Bu holda, alyuminiy parda Agar akustik xususiyatlarini aniqlash imkonini beruvchi, sensori bir aloqa joyini sifatida vazifani bajaradi. tebranish shimib Konverter bazasi etarli darajada elastik. Barcha elementlar ulanish uchun ulagichlar bilan jihozlangan plastik uy-joy, mavjud.
faol element kosmosga ultratovush o'qlaridan yuborib, diafragma tebranishi sabab tashqaridan bir signal qabul qachon: Ultrasonik Sensor quyidagicha ishlaydi. Bu to'lqinlar zaylda duch kelganda, ular orqaga Konverter uchun aks, keyin olib tashlanadi faol element va elektr signali bir tebranish hosil qilinadi.

Ultrasonik Sensor yurak urish chastotasi, to'siqlar va yomonni farq oralig'i tezlik kabi asosiy xususiyatlarga ega. 2,5 metrga qadar - Zamonaviy qurilmalar to'xtab chastota 40 kHz va ochish qator hisoblanadi.
ad
Ishlab odatda ko'rish burchagi kabi muhim parametr qiymatini belgilash emas. burchakka Sensor odatda signal chastotasi va Konverter shakli va hajmi bilan aniqlanadi. yurak urish yuqori chastota, kichik ko'rish burchagi bo'ladi.
Ultratovush masofa sensori Biroq ular juda muhim funktsional cheklash bor, ommaviy aniq afzalliklari bor. Samaradorligi va qurilma aniqligi yomon ob-havo sharoitlari, shuningdek, juda iflos ham kamayadi. Sensor past aks ega bo'lgan kichik ob'ektlarni, shuningdek yuzalarga o'tib qodir.