La differenza tra frequenza e potenza degli ultrasuoni

Introduzione alla frequenza ultrasonica:

La frequenza degli ultrasuoni è il numero di volte in cui completa i cambiamenti periodici per unità di tempo ed è una quantità che descrive la frequenza del movimento periodico.È comunemente rappresentato dal simbolo fIn memoria del contributo del fisico tedesco Hertz, l'unità di frequenza è denominata Hertz, abbreviata "Hz", con il simbolo Hz.Ogni oggetto ha una frequenza determinata dalle proprie proprietà indipendente dall'ampiezza.Il concetto di frequenza non è applicato solo in meccanica e acustica, ma è anche comunemente usato in elettromagnetismo, ottica e tecnologia radio.

Il tempo necessario affinché una particella in un mezzo oscilla avanti e indietro una volta raggiunta la sua posizione di equilibrio è chiamato periodo, rappresentato da T in secondi (s);Il numero di volte che una particella completa una vibrazione in un secondo è chiamato frequenza., rappresentato da f in cicli al secondo, noto anche come Hertz (Hz). Il periodo e la frequenza sono inversamente proporzionali tra loro, rappresentati dalla seguente equazione: f = 1/T

La relazione tra la lunghezza d'onda (λ) e la frequenza delle onde ultrasoniche in un mezzo è: c=λ f

Nella formula, c è la velocità del suono, m/s; λ è la lunghezza d'onda, m; f è la frequenza, Hz.

Da ciò si può vedere che per un determinato mezzo, la velocità di propagazione degli ultrasuoni è costante.più bassa è la frequenza degli ultrasuoni, maggiore è la lunghezza d'onda.

Introduzione alla potenza ultrasonica:

La potenza degli ultrasuoni si riferisce alla quantità di lavoro svolto da un oggetto per unità di tempo, che è una quantità fisica che descrive la velocità del lavoro svolto.e più breve è il tempo, maggiore è il valore di potenza. La formula per calcolare la potenza è: potenza=lavoro/tempo. La potenza è una grandezza fisica che caratterizza la velocità del lavoro svolto.Il lavoro svolto per unità di tempo si chiama potenza, rappresentato da P.

Nel processo di trasmissione ad ultrasuoni, quando le onde ultrasoniche vengono trasmesse a un mezzo precedentemente stazionario, le particelle del mezzo vibrano avanti e indietro vicino alla posizione di equilibrio,causando compressione ed espansione nel mezzoSi può considerare che l'ecografia consente al mezzo di acquisire energia cinetica vibrazionale ed energia potenziale di deformazione.L'energia acustica ottenuta dal mezzo a causa di disturbi ultrasonici è la somma dell'energia cinetica vibrazionale e dell'energia potenziale di deformazione.

Se prendiamo un piccolo elemento di volume (dV) nel campo acustico, lasciamo che il volume originale del mezzo sia Vo, la pressione sia po,e la densità è ρ 0L'elemento di volume (dV) ottiene energia cinetica △ Ek a causa delle vibrazioni ad ultrasuoni; △ Ek=(ρ 0 Vo) u2/2

Δ Ek è l'energia cinetica, J; u è la velocità delle particelle, m/s; ρ 0 è la densità del mezzo, kg/m3; Vo è il volume originale, m3.

Una caratteristica importante degli ultrasuoni è la loro potenza, che è molto più forte delle normali onde sonore, ed è uno dei motivi importanti per cui gli ultrasuoni possono essere ampiamente usati in molti campi.

Quando le onde ultrasoniche raggiungono un determinato mezzo, le molecole del mezzo vibrano a causa dell'azione delle onde ultrasoniche e la loro frequenza di vibrazione è la stessa delle onde ultrasoniche.La frequenza della vibrazione delle molecole del mezzo determina la velocità della vibrazioneL'energia ottenuta da una molecola di mezzo a causa della vibrazione non è solo correlata alla massa della molecola di mezzo,ma anche proporzionale al quadrato della velocità di vibrazione della molecola mediaQuindi, più alta è la frequenza degli ultrasuoni, maggiore è l'energia ottenuta dalle molecole del mezzo.Quindi gli ultrasuoni possono dare alle molecole medie molta energia.In altre parole, gli ultrasuoni hanno un'energia molto maggiore rispetto alle onde sonore e possono fornire energia sufficiente alle molecole medie.

La differenza di frequenza e potenza degli ultrasuoni:

La frequenza e la potenza degli ultrasuoni sono due parametri chiave per misurare le sue prestazioni.mentre la frequenza determina la profondità di penetrazione e la risoluzione degli ultrasuoni.

Più alta è la frequenza, più breve è la lunghezza d'onda e più forte è la penetrazione, ma più grande è la potenza, più forte è l'energia sonora che può essere generata.gli ultrasuoni utilizzati nel campo medico sono principalmente a bassa potenza e ad alta frequenza, che possono essere utilizzati per l'esame e il trattamento ad ultrasuoni; le onde ad ultrasuoni utilizzate in campo industriale sono principalmente di alta potenza e alta frequenza, che possono essere utilizzate per la lavorazione, la pulizia,misurazione, ecc. La frequenza e la potenza degli ultrasuoni sono due indicatori chiave delle prestazioni degli ultrasuoni.