超声波技术及应用
超声波加工技术的研究与应用
超声波加工技术的研究与应用超声波是指频率大于20 kHz的机械波，因其具有易于调节、浅表性加工等优势，近年来在加工领域得到广泛应用，成为一种重要的新兴加工技术。
本文将从超声波加工技术的原理、特点、研究现状以及应用领域四个方面进行阐述。
一、超声波加工技术的原理超声波加工技术的核心原理是利用超声波传导的机械振动引起物体的微小位移，从而实现加工目的。
超声波加工技术通常采用高频振荡器产生超声波，其能量通过声波振幅传递到加工工具，再通过工具的振动作用于被加工物体。
这种超声波传导的振动能量有强烈的破坏性，可以使材料迅速产生渐进性断裂，从而进行相应的加工。
超声波加工技术可分为振动智能控制，超声冲击波加工控制，超声波整理和超声波车削几类。
二、超声波加工技术的特点超声波加工技术具有以下特点：（1）易于调节。
由于超声波频率可随意变换，所以加工过程中易于调控，不会对材料本身造成过大的损伤。
（2）针对表面加工。
由于超声波加工的振动频率大，因此只能实现浅表性的加工，通常用于表面修整、去毛刺、去污等精细处理。
（3）高效节能。
超声波加工技术的加工效率高，同时由于其加工方式具有局部性，因此能够充分利用能量，达到高效节能的目的。
三、超声波加工技术的研究现状目前，国内外对于超声波加工技术的研究大部分集中于超声波加工的机理、材料性能变化、加工参数优化等方面。
近年来，超声波加工技术在新材料加工领域得到广泛应用，如新型金属材料、高强度焊接材料等都可以用超声波加工来进行修整、加工、处理等。
此外，超声波加工技术还在精密加工、微机械加工等领域得到广泛应用，其中最典型的应用就是超声波打孔技术，多用于石英和陶瓷等硬质材料的加工。
四、超声波加工技术的应用领域超声波加工技术具有广泛的应用领域。
其中，应用最广的无疑是超声波手术刀，已成为现代微创手术的首选器械。
同时，在汽车、航空、航天、军工等领域，超声波加工技术也得到了广泛的应用，如超声波焊接、超声波清洗、超声波测厚等。
《超声波技术及应用》课件
总结词：传播特性
在此添中传播时，会发生反射、折射、 散射和干涉等现象，具有方向性好、能量集中等传播特性 。
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总结词：物理特性
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详细描述：超声波具有压电效应、热效应等物理特性，能 够与物质发生相互作用，产生各种物理和化学效应。
《超声波技术及应用》PPT课 件
目 录
• 超声波技术概述 • 超声波技术的应用领域 • 超声波技术的原理与设备 • 超声波技术的未来发展与挑战 • 结论
01
超声波技术概述
超声波的定义与特性
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总结词：基本特性
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详细描述：超声波是指频率高于20000赫兹的声波，具有 波长短、频率高、穿透力强等特性。
超声波的产生与传播
总结词：产生方式 总结词：传播介质 总结词：衰减与吸收
详细描述：超声波可以通过压电效应、电磁效应、热声 效应等方式产生，其中压电效应是最常用的一种方式。
详细描述：超声波可以在气体、液体和固体等介质中传 播，其传播速度与介质的密度、弹性常数和声速有关。
详细描述：超声波在传播过程中会因为介质的吸收和散 射而逐渐衰减，其衰减程度与介质的性质和超声波频率 有关。
超声波的物理原理
超声波的定义
01
超声波是指频率高于20000赫兹的声波，人类的听力无法察觉
。
传播方式
02
超声波在介质中以波动的形式传播，遵循波动方程。
声速
03
在特定介质中，超声波的传播速度与介质的密度和弹性模量有
关。
超声波换能器
工作原理
超声波换能器是将电信号转换为机械振动，从而产生 超声波的装置。
超声波技术应用现状
超声波技术应用现状超声波技术是一种利用声波在物质中传播和散射的原理进行检测和测量的技术方法。
它广泛应用于医学诊断、工业检测、环境监测等领域。
本文将介绍超声波技术的应用现状以及其中一些典型应用。
一、医学诊断领域超声波技术在医学领域中被广泛应用于体内疾病的检测和诊断。
通过超声波的发射和接收，医生可以观察到人体内部的器官、组织和血管等结构，并对其进行评估和诊断。
超声波技术不仅具有无创性、非放射性的特点，而且操作简便、成本低廉，因此成为一种常见的医学影像学检查手段。
目前，医学超声领域最为常见的应用是超声心动图，用于评估心脏的结构和功能。
通过超声波对心脏不同部位进行观察和测量，可以提供关于心脏尺寸、壁厚、心室功能等信息，帮助医生诊断心脏病变。
此外，超声波技术还常用于妇产科、肿瘤学、血管学等其他医学领域，如产前检查、肝脏和肾脏病变检测、静脉曲张监测等。
二、工业检测领域超声波技术在工业领域中也有广泛应用。
例如，超声波探测器可以用于材料的缺陷检测。
通过发射超声波并接收反射信号，可以检测到材料中的裂纹、气孔等缺陷，从而评估其质量和性能。
因此，超声波技术在制造业中被广泛应用于金属材料、陶瓷材料、塑料等产品的质量检测和控制。
此外，在汽车行业中，超声波技术也有特殊应用。
例如，超声波传感器可以用于测量车辆距离障碍物的距离，实现车辆的自动泊车和避免碰撞。
这种应用使得超声波技术在汽车制造和交通安全中发挥了重要作用。
三、环境监测领域超声波技术在环境监测和保护中也有一定的应用。
例如，超声波传感器可以用于水质监测。
通过将超声波传感器安装在水中，可以实时监测水体的温度、浊度、流速等参数，从而进行水质分析和监测，保护水资源的安全和可持续利用。
此外，超声波技术还被应用于空气质量监测。
通过利用超声波在空气中的传播特性，可以测量空气中的颗粒物浓度、气体浓度等参数，帮助评估和改善环境质量，保护人们的健康和生活环境。
综上所述，超声波技术在医学诊断、工业检测和环境监测等领域中有着广泛而重要的应用。
超声波技术在医学影像诊断中的应用与发展
超声波技术在医学影像诊断中的应用与发展超声波技术是一种基于声波特性的医学成像技术。
它可以通过超声波的反射和散射，产生人体内部器官的可视化影像。
超声波成像特点明显，具有无创、无辐射、操作简单、反应快速等优点。
因此，它已成为医学影像诊断中不可或缺的技术。
本文将介绍超声波技术在医学影像诊断中的应用与发展。
一、超声波技术的基本原理与研究进展超声波是高频声波，它在人体组织中传播时，会遇到不同介质的相互作用，反射和散射出不同的声波信号。
通过探头和超声波发射器的合作，就可以将这些声波信号转化为数字信号，然后再通过计算机的信号处理，生成一幅可视化的人体结构图像。
超声波技术自问世以来，不断地进行着技术改进和研究。
如今，超声波成像已实现三维成像和动态成像，可支持实时操作成像，而且其分辨率、空间分辨率和灰度分辨率等方面都有了很大的提高。
这些改进和进展都使得超声波技术成为医学影像诊断领域中应用最广泛的技术之一。
二、超声波技术在医学影像诊断中的应用（一）心血管超声诊断心血管超声是一种常用的心脏病检查和评估方法，可以用来检查心脏病患者的心脏结构、功能和瓣膜运动情况等。
通过心血管超声检查，医生可以得到患者心脏的图像、尺寸和各项功能指标，可以帮助医生诊断和评估心脏病患者的病情和治疗效果。
（二）妇科超声诊断妇科超声是一种用于妇科病变诊断的非侵入性检查方法，可以检查妇科疾病如子宫肌瘤、卵巢肿瘤、宫腔积液等病变的大小、形状、数量等信息，这对于妇科疾病的治疗和预后判断具有重要意义。
（三）肝胆胰脾等超声诊断肝胆胰脾等超声检查是一种用于诊断肝胆胰脾等肝内和周围脏器疾病的非侵入性检查方法。
通过这种方法可以检查肝脏的形态，大小及脂肪肝、肝囊肿、肝肿瘤等疾病，同时还可以检查胆体积、胆结石、胆囊壁增厚等疾病。
（四）泌尿超声诊断泌尿超声是泌尿系疾病检查的一种重要方法，可以通过超声波成像技术对肾、输尿管、膀胱等进行检查，可以发现肾囊肿、肾积水、输尿管结石、肾内结石等疾病。
超声波技术在智能家居中的应用
超声波技术在智能家居中的应用一、引言智能家居已经成为当今先进科技与家庭生活的完美结合。
随着科技的飞速发展，智能家居越来越受到人们的关注和追捧。
其中，超声波技术在智能家居中的应用正在成为研究和开发的热门方向。
本文将介绍超声波技术在智能家居中的应用及其优势。
二、超声波技术在智能家居中的应用1. 声波开关控制超声波技术可以用于声波开关控制，在实际使用过程中，人们只需将手伸进开关范围内，超声波感应器即可触发交流电路，开启或关闭对应的电器设备，如灯、扇、冰箱等。
这种声波开关控制方式不仅可以使家居更加智能化，还可以解决传统开关容易污染、安装不方便等问题。
2. 安防监控在全球范围内，安防是智能家居中最为重要和让人放心的一部分。
利用超声波技术，可以在家里安装智能感应器，当有人闯入时，感应器便会发出超声波并返回信号，从而实时在手机上推送警报信息。
通过这种方法，家庭可以实现全天候、全方位的防护监控，保证房屋及财产的安全。
3. 温度控制超声波技术还可以实现温度控制，在智能家居中，安装超声波感应器或探头，可以实时检测室内温度的变化并进行反馈控制，通过智能温控系统可以最大限度地保证家居温度，实现节能环保的家庭生活模式。
4. 空气检测利用超声波技术，可以通过在家中安装超声波感应器进行空气检测，该技术可以实时检测室内空气的质量，如室内空气中PM2.5、CO2浓度等数据。
当检测数值异常时，超声波技术会实时发出报警信号，提醒居民需要及时采取相应的措施。
同时，利用这种技术，可以调节家中的新风系统，使室内空气保持干净、新鲜。
三、超声波技术在智能家居中的优势1. 稳定可靠超声波技术在智能家居中的应用相对稳定可靠，比起其它技术，如光电检测、红外感应等，具有较强的干扰抑制能力，能够有效地避免不必要的干扰。
2. 检测距离远超声波技术在智能家居中应用不受环境限制，探头可以准确测量出较遥远的有效距离，从而使整个家居监测、控制经济高效。
3. 低功耗超声波技术在智能家居中的应用功耗很低，这对于追求能源节约的家居生活来说非常有利。
超声波生活中的应用
超声波生活中的应用
超声波是一种机械波，其频率高于人类能听到的20kHz频率。
由
于其高频率和短波长，在生活中有许多应用。
1. 声纳系统：超声波可以用于制作声纳（SONAR）系统，这种系
统可以通过向水中发送超声波来检测水下物体并生成影像。
这种技术
被广泛用于水下探测、海洋生物学、渔业等领域。
2. 医疗诊断：超声波可以用于医疗领域中的诊断，如超声心动图、胎儿监测和血管检查等。
医生可以使用超声波显像仪来查看器官
和组织的内部，诊断各种疾病。
3. 清洗设备：超声波可以在清洗设备中使用。
超声波清洗器通
过在水中发送超声波来形成微小气泡并将其破裂，产生高强度的清洁
作用。
这种技术被广泛应用于眼镜、手表、珠宝、牙科设备和卫生器
具等领域。
4. 测距装置：超声波还可以用于测量距离。
车辆倒车雷达就是
一种利用超声波测量其后方距离的装置，它发送一个超声波信号，并
根据信号被物体反射的时间来计算距离。
5. 质检设备：超声波也被用于质检领域，例如检测钢材和焊接
质量。
在这个过程中，超声波被用来检测材料内部的裂缝和气泡等缺陷，以确保材料的质量。
总之，超声波在生活中有着广泛的应用，涉及医疗、工业、环保、物流等多个领域。
随着科技的发展，超声波应用的范围还将继续扩大。
超声波检测技术的原理及应用
超声波检测技术的原理及应用超声波作为一种特殊的物理现象，广泛应用于科技领域中的检测、测量、成像等方面。
超声波检测技术就是利用超声波在材料中传播的特性，来向内部材料、构件等进行探测和检测。
超声波的原理是利用振动来产生高频波，这种波传播的速度要比空气中的声波高很多。
在物体内部，超声波会与物体中的材料发生相互作用，从而检测出物体内部的结构和缺陷。
超声波检测技术的应用范围很广，它可以用于管道、桥梁、飞机、汽车等各种构件的检测，也可以用于医学领域中的诊断和治疗。
以下是超声波检测技术的一些具体应用：1. 材料检测：在金属、塑料、玻璃、陶瓷等材料中，可以通过超声波检测技术检测出裂纹、气孔、夹层等缺陷。
这种非破坏性的检测方式，可以准确地判断材料的性能和强度。
2. 飞机结构检测：在飞机的机身、机翼等部位，可以通过超声波检测技术检测出疲劳裂纹等缺陷，避免飞机在高空中出现故障。
3. 消声器检测：在汽车排气管中的消声器中，可以通过超声波检测技术检测出破裂、堵塞等问题，保证汽车的排气系统正常工作。
4. 医学检测：在医学领域中，超声波检测技术可以用于诊断和治疗许多疾病，如乳腺癌、子宫肌瘤、心脏病等。
通过超声波探头向人体内部发送超声波，可以得到图像信息，以便准确诊断疾病。
5. 海洋探测：在海洋中，可以通过超声波检测技术来探测船舶、鱼群、海底地形等信息，以便做出更好的海洋规划和控制。
总的来说，超声波检测技术具有非破坏性、高精度、高效率等优点，被广泛应用于各个领域中的检测、测量、成像等工作中。
随着科技的不断进步，超声波检测技术也将不断跟进发展，为人们带来更多的便捷和实用价值。
超声波检测技术及应用
超声波检测技术及应用超声波检测技术是一种利用超声波在被测对象内部传播的特性来进行材料或结构检测的无损检测技术。
它通过发射超声波脉冲到被测材料中，然后接收由缺陷或界面反射回来的超声波信号进行分析，从而判断材料或结构的质量和完整性。
超声波检测技术有许多应用领域，包括工业控制、材料科学、医学诊断等。
在工业控制领域，超声波检测技术被广泛应用于噪声测试、材料检测、流体检测等。
例如，在汽车制造中，超声波检测可以用于检测车身的焊接质量，以及发动机零部件的质量，以确保产品的安全性和可靠性。
在材料科学领域，超声波检测技术可以用于材料的强度、硬度、密度及物理结构等性能的测试与评价。
通过对超声波的传播速度和衰减情况进行分析，可以得出材料的各种物理性质参数，从而指导材料的选择和使用。
在医学诊断领域，超声波检测技术是一种常用的无创性检测方法。
通过超声波探头对人体进行扫描，可以获得人体内部组织和器官的影像，并能检测到人体内部的各种病变和异常情况。
超声波检测技术在妇科、心脏病学、肿瘤学等领域具有重要的应用价值。
超声波检测技术的应用还延伸到了环境保护领域。
例如，在水质监测中，超声波检测可以用于测量水中溶解氧和氨氮的含量，从而评估水的质量和污染程度。
超声波检测还可以用于检测污水处理厂中的管道和设备的损坏情况，提高污水处理的效率和安全性。
总之，超声波检测技术是一种非破坏性、高效、可靠的检测方法，具有广泛的应用前景。
通过不断的研究和技术创新，相信超声波检测技术在各个领域的应用会越来越广泛，为社会的发展和进步做出更大的贡献。
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14、倒车雷达
15、超声波雾化器
16、超声波雾化器
17、超声波焊接机
18、超声波驱虫器
19、超声波圆筒式分散仪
20、超声马达
21、超声探伤仪
德国 Krautkramer [ K.K ] 公司
22、医学超声成像
23、线阵声纳
德国
• 基元数:3X96, • 基阵长：48米
24、超声波清洗仪
超声波的应用
二、超声波的应用
• 测量：距离、流速、流量、厚度 • 探测：超声测距、安防探测、医学成像、无损探测、 水下声纳、地质勘探、管道检漏、触摸屏 • 雾化：加湿、盆景、园艺、消毒、 • 空化：炼油、乳化 • 清洗：珠宝、首饰、精密零件 • 加工：磨削、钻孔、抛光、焊接 • 美容：按摩、洁齿 • 医疗：结石破碎、医学成像、呼吸医疗 • 马达：相机镜头、微位移控制 • 生物：促进种子发芽 • 化学：加快酒类醇化、加快化学反应速度
•
超声波雾化器
11、超声波在生物技术领域的应用
用超生波处理种子可提高发芽势、发芽率与种 苗的成活率，从而提高作物产量与植树种草的成 活率。 如用超声波水浴对黑皮冬瓜种子进行处理，然后 进行种子发芽试验，结果发现超声波处理显著地 促进了黑皮冬瓜种子的萌发，提高了种子的活力； 用超声波处理落叶松、云杉等林木种子，可改善 林木种子的播种品质，提高种子发芽势和发芽率。 Mason等报道超声波也能增加鱼卵的孵化率与孵 出鱼苗的成活率。
的形式，它们仍是通过 微生物才得以降解。
换能器
3.超声作为造纸厂和垃圾填埋厂渗滤液处 理的前或后氧化工序
（1）渗滤液通过生物处 理，剩下的是难生物降 解物质，采用超声后处 理。（2）造纸厂采用 超声前处理。实验检测 了废水的 COD 、 TOC 、毒 性和生物降解性。研究 表明，超声可以降低污 染物的毒性，提高其生 物降解性。
6.超声空化效应降解焦化废水
CODCr初始浓度为 807mg/L和初始 pH 值 为 8.17 的焦化废水，在 温度为 25℃的条件下， 经声能密度为0.220 W/cm2 的超声波辐照并 进行同时曝气作用 240min 后, 废水中 CODCr的降解率为 76.89 %。
7、超声波在制浆造纸工业中的应用
小结
• 超声波最大的特点就是可以以振动的方式传递能量而 不影响人类的听觉。 • 超声波的利用主要体现在三个方面，一是微幅高频振 动的利用，二是能量传递效果的利用，三是超声信号 的利用。 • 具体地说，就是超声马达、超声换能和超声传感。目 前的大部分超声波应用都可以归结到这三个类别里面。
超声技术在造纸工业、医学、生物技术、植物提取等方 面中广阔的应用前景，进一步开展这些技术的研究，是超 声技术向有利于工业化大生产的方向发展，具有理论意义 和实际的应用价值。 • 超声波技术在纳米材料制备中、军事、食品加工、蚕蛹中 提取蚕蛹油、柴油氧化脱硫纺织用微胶囊制备中等的应用。 •
• 1、利用超声技术处理纸浆，使之产生机械的打浆 效应。 • 2、经超声波处理后，纤维的保水值增大，纤维的 可及度和反应性能显著提高。 • 3、对于合成纤维的表面改性超声波更是起到了很 好的作用。 • 4、使用超声波处理各种纸浆，使纤维达到润胀， 外层剥离，细纤维化，从而增加成纸强度
超声波振动筛
打浆机
8、超声波在医学诊断中的应用
根据不同的成像原 理，超声波诊断方 法可以分为A型、B 型、M型及D型四大 类
左上为A型，右上为B型， 左下为M型，右下为D型
A型：可用来鉴别病变组织的一些物理特性，如 实质性、液体或是气体是否存在等。 B型：可通过荧光屏显现出来，这种方法直观性 好，重复性强，可供前后对比，所以广泛用于妇 产科、泌尿、消化及心血管等系统疾病的诊断。 M型：最适用于检查心脏的活动情况，多用于辅 助心脏及大血管疫病的诊断。 D型：是专门用来检测血液流动和器官活动的一 种超声诊断方法，又称为多普勒超声诊断法。可 确定血管是否通畅、官腔是否狭窄、闭塞以及病 变部位。
பைடு நூலகம்
超声波的基本作用原理
•
超声波和声波一样，是物质介质中的一种 弹性机械波，只是频率不同。人们所能听 到的频率上限为10～18 kHz。物理学中规 定，高于20kHz的是超声波，上限可高至与 电磁波的微波区(>10 GHz)重叠。超声波的 产生原理是产生所需频率的电振荡，再转 换成机械振荡。
目录
超声波简介
9、彩色超声波诊断仪
10、用于培养液及药物的雾化
超声波雾化是利用了其空化效应， 把 空穴周围的水粉碎成非常微小的微粒，于 是形成水雾从水中溢出。如环境加湿器、 药物雾化器、无基质雾化植物培养等。 • 应用超声波使营养液雾化，进行室内无 基质培养或气培植物，超声药物透入疗法 及药物雾化给药，可以促进药物吸收、提 高药效，对于呼吸道给药的治疗尤其有用， 可以减少患者(尤其是小孩)用药的痛苦， 因而在医院得到了广泛的应用。
12、超声波在植物提取中的应用
• 超声提取法广泛应用于多 糖的提取中，例如用超声 法提取新疆枸杞多糖，多 糖收率提高30％，提取 时间缩短5倍以上， • 同样，超声提取技术在新 疆甘草多糖的提取中也有 良好的应用前景，实验结 果表明用超声法提取得甘 草多糖的收率提高36％ ， 时间缩短3倍以上。
13、超声波线缆测高仪
超声波原理及应用
组员：王亚龙 彭忠祥 杨欣爽 于 旎 仝 欣
目录
超声波简介
超声波的应用
自然界中的超声波
超声波的类型
纵波 横波 表面波 板波
表面波
• 表面波主要是指沿介质 表面传递，而介质的质 点沿椭圆形轨迹振动的 波。
板波
在板厚与波长相当 的薄板中传播的波。 根据质点的振动方向 不同可将板波分为SH 波和兰姆波。
超声波的特点（1）
超声波可以在气体、液体、固体、固熔体等介质中有效传 播 超声波可以携带较多的能量 超声波的传播具有方向性 超声波在界面上会产生折射和反射，而且可能会改变振动 模式。 超声波在液体中可以产生空化效应 超声波具有多普勒效应
超声波的特点（2）
容易衰减（在液体和固体中衰减较小） 传播速度受温度影响 在两种不同介质的界面处反射强烈，在许多场合必须 使用耦合剂或匹配材料。 超声波可以聚焦。
1.声化学氧化降解水中CS2
CS 2 是一种有毒物质 ，而且它在水环境中 还可以分解对环境污 染严重。超声降解 CS 2 的实验装置如右 图所示。
2. 超声预处理提高酿酒废水的可生化性
（ 1 ）超声波通过提高降
解的初始速率改善传统
的好氧处理工艺。
（ 2 ）超声预处理只是把
污染物
污染物分子变为更简单
4.超声处理染料废水
换能器前加装聚能片 , 以 获得较强声强。超声频率 f=20kHZ，输入电功率 P=0 ～ 500W 可调，超声探 头直径 5mm ，探头插入液 面下 1.5cm ，玻璃器皿反 应容器有效容积 40mL 。无 水浴降温措施，不调节水 样的pH值。
5.超声降解甲胺磷农药废水
1. 降解率随着超声辐照时 间的延长而增大。 2. 增大超声波功率、声强 和变幅杆直径，可以显著 提高甲胺磷的降解率， Φ25mm时可达 61.7%。 3. 溶液初始 pH 值的影响 显著，酸性条件有利于甲 胺磷降解。