Repetidamente, cada uno de nosotros escuchó la expresión "ultrasonido". En este artículo veremos qué es, cómo se crea y para qué sirve.
El concepto de "ultrasonido"
El ultrasonido son vibraciones mecánicas que son mucho más altas que el rango de frecuencia que escucha el oído humano. Las oscilaciones de ultrasonido recuerdan un poco a una onda similar a la luz. Pero, a diferencia de las ondas de luz, que se propagan solo en el vacío, el ultrasonido necesita un medio elástico: un líquido, un gas o cualquier otro cuerpo sólido.
Parámetros básicos de la ecografía
Se considera que los principales parámetros de una onda ultrasónica son la longitud de onda y el período. El tiempo que tarda un ciclo completo se denomina período de onda y se mide en segundos.
El emisor ultrasónico se considera el generador de ondas ultrasónicas más potente. Una persona no puede escuchar la frecuencia ultrasónica, pero su cuerpo puede sentirla. En otras palabras, el oído humano percibe la frecuencia ultrasónica, pero la parte del cerebro responsable de la audición no puede descifrar esta onda de sonido. Desagradable para el oído humano alta frecuencia, pero si aumenta la frecuencia en un rango más, el sonido desaparecerá por completo, a pesar de que está en la frecuencia ultrasónica. Y el cerebro se esfuerza por descifrarlo sin éxito, por eso la persona tiene un dolor de cabeza terrible, mareos, náuseas y otras sensaciones no muy agradables.
Los generadores de vibraciones ultrasónicas se utilizan en todas las áreas de la tecnología y la ciencia. Por ejemplo, el ultrasonido no solo puede lavar ropa, sino también soldar metal. En el mundo moderno, el ultrasonido se usa activamente en la maquinaria agrícola para repeler a los roedores, ya que el cuerpo de la mayoría de los animales está adaptado para comunicarse con los de su propia especie a una frecuencia ultrasónica. También hay que decir que el generador de ondas ultrasónicas también es capaz de repeler insectos; hoy en día muchos fabricantes producen este tipo de repelentes electrónicos.
Variedades de ondas ultrasónicas
Las ondas ultrasónicas no solo son transversales o longitudinales, sino también ondas superficiales y Lamb.
Las ondas ultrasónicas transversales son ondas que se mueven perpendicularmente al plano de dirección de las velocidades y desplazamientos de las partículas del cuerpo.
Las ondas ultrasónicas longitudinales son ondas cuyo movimiento coincide con la dirección de las velocidades y desplazamientos de las partículas del medio.
La onda Lamb es una onda elástica que se propaga en una capa sólida con límites libres. Es en esta onda donde se produce el desplazamiento oscilatorio de las partículas tanto perpendicularmente al plano de la placa como en la dirección de movimiento de la propia onda. Es la ola del Cordero -esta es una onda normal en platino con bordes libres.
Las ondas ultrasónicas Rayleigh (superficiales) son ondas con movimiento elíptico de partículas que se propagan en la superficie de un material. La velocidad de una onda superficial es casi el 90% de la velocidad de una onda transversal, y su penetración en el material es igual a la propia longitud de onda.
Uso de ultrasonido
Como se mencionó anteriormente, el uso diverso del ultrasonido, en el que se utilizan sus características más diversas, se puede dividir condicionalmente en tres áreas:
- obteniendo información;
- efecto activo sobre la sustancia;
- procesamiento y transmisión de señales.
Se debe tener en cuenta que para cada aplicación específica es necesario seleccionar un ultrasonido de un determinado rango de frecuencia.
El efecto del ultrasonido en la materia
Si un material o sustancia cae bajo la influencia activa de las ondas ultrasónicas, esto conduce a cambios irreversibles en él. Esto se debe a efectos no lineales en el campo sonoro. Este tipo de impacto en el material es popular en la tecnología industrial.
Obtención de información mediante métodos de ultrasonido
Los métodos ultrasónicos se utilizan ampliamente hoy en día en diversos tipos de investigación científica para un estudio exhaustivo de la estructura y las propiedades de las sustancias, así como para una comprensión completa de los procesos que tienen lugar en ellas a nivel micro y macro.
Todos estos métodos se basan principalmente en la dependencia de la velocidad de propagación y atenuación de las ondas acústicas de lo que sucede en ellasprocesos y propiedades de las sustancias.
Procesamiento y transmisión de señales
Los generadores ultrasónicos se utilizan para convertir y analogizar varios tipos de señales eléctricas en todas las ramas de la electrónica de radio y para controlar señales de luz en óptica y optoelectrónica.
Transductor ultrasónico hágalo usted mismo
En el mundo moderno, el generador ultrasónico es ampliamente utilizado. Por ejemplo, en la industria, los baños ultrasónicos se utilizan para limpiar algo de manera rápida y eficiente. Debe decirse que este método de limpieza ha demostrado su eficacia solo desde el mejor lado. Hoy en día, el generador ultrasónico también está ganando popularidad en otras aplicaciones.
Montando un circuito UZG para ahuyentar perros
Muchos residentes de las megaciudades del país se enfrentan a diario al problema bastante tangible de encontrarse con una jauría de perros callejeros. Es imposible predecir el comportamiento de la bandada de antemano, por lo que UZG vendrá al rescate aquí.
En este artículo analizaremos cómo hacer un generador ultrasónico con tus propias manos.
Para crear una ecografía en casa, necesitará los siguientes datos:
- placa de circuito;
- mirkoschema;
- elementos de ingeniería de radio.
No será difícil armar el circuito por tu cuenta. Para poder controlar los impulsos, es necesario fijar el microcircuito del componente radio a las patas específicas con un soldador.
Analicemos la construcciónGenerador de frecuencia ultrasónica de alta potencia. El microcircuito D4049, que tiene 6 interfaces lógicas, funciona como un generador de frecuencia ultrasónica.
El microcircuito extranjero se puede reemplazar con un análogo de producción nacional K561LN2. Para ajustar la frecuencia se requiere un regulador de 22k, con ayuda de su US se puede reducir a una frecuencia audible. La etapa de salida, gracias a 4 transistores biopolares de potencia media, recibe señales del microcircuito. No hay condiciones especiales para elegir transistores, lo principal aquí es elegir pares complementarios que estén lo más cerca posible en términos de parámetros.
Casi cualquier cabezal de RF que tenga una potencia de 5 vatios o más se puede utilizar como radiador. La opción ideal serían los cabezales domésticos como 10GDV-6, 10GDV-4 o 5GDV-6, se pueden encontrar fácilmente en todos los sistemas acústicos fabricados en la URSS.
El circuito de fabricación propia del generador de ultrasonidos solo queda oculto en la carcasa. Un reflector de metal ayudará a controlar la potencia del generador ultrasónico.
Circuito generador ultrasónico
En el mundo moderno, es costumbre usar un generador ultrasónico para repeler perros, insectos, roedores, así como para un lavado de alta calidad. UZG también se utiliza para reducir significativamente el tiempo dedicado al lavado y grabado de placas de circuito impreso. Los procesos químicos en el líquido son mucho más rápidos debido a la cavitación.
El circuito USG se basa en dos generadores de pulsos rectangulares y un amplificador de potenciatipo puente. En elementos lógicos de tipo DD1.3 y DD1.4, se instala un generador de pulso sintonizable de frecuencia ultrasónica de forma de meandro. Cabe recordar que su frecuencia de operación depende directamente solo de la resistencia total de las resistencias R4 y R6, así como de la capacitancia del capacitor C3.
Recuerda la regla: cuanto menor sea la frecuencia, mayor será la resistencia de estas resistencias.
Sobre los elementos DD1.1 y DD1.2, se fabrica un generador de baja frecuencia, que tiene una frecuencia de operación de 1 Hz. Los generadores están interconectados por medio de las resistencias R3 y R4. Para lograr un cambio suave en la frecuencia del generador de alta frecuencia, debe usar el condensador C2. También debe recordarse un secreto aquí: si el capacitor C2 se desvía con el interruptor SA1, entonces la frecuencia del generador de alta frecuencia se volverá constante.
El uso de los ultrasonidos: el ámbito de aplicación más amplio
Como todos sabemos, el ultrasonido no se usa en ninguna parte del mundo moderno. Seguramente cada uno de nosotros al menos una vez en la vida se sometió a un procedimiento de ultrasonido (examen de ultrasonido). Cabe añadir que es gracias a la ecografía que los médicos pueden detectar la aparición de enfermedades en los órganos humanos.
El ultrasonido se usa activamente en cosmetología para la limpieza efectiva de la piel no solo de la suciedad y la grasa, sino también del epitelio. Por ejemplo, la fonoforesis ultrasónica se utiliza con éxito en los salones de belleza para la nutrición y limpieza, así como para hidratar y rejuvenecer la piel. La técnica de utilizar la fonoforesis ultrasónica potencia los mecanismos protectores de la piel debido a la acción de una onda ultrasónica. Procedimientos cosméticos conEl uso de la ecografía se considera universal y apto para todo tipo de pieles. ¡La fonoforesis ultrasónica hace eco de los milagros!
El generador de vapor ultrasónico se usa activamente no solo en los hammams turcos, saunas finlandesas, sino también en nuestros modernos baños rusos. Gracias al vapor, nuestro cuerpo se limpia eficazmente de suciedad invisible, nuestro cuerpo se deshace de toxinas y toxinas, la piel y el cabello se curan, el vapor tiene un efecto positivo en el sistema respiratorio humano.
Los generadores de niebla artificial se utilizan activamente para aumentar la humedad del aire interior, lo que tiene un efecto beneficioso sobre el clima del apartamento. Esto se vuelve especialmente relevante en la estación fría, cuando la calefacción central seca el aire. Los generadores de niebla artificial se utilizan tanto en locales residenciales como en terrarios o jardines de invierno. Los expertos aconsejan tener un generador de niebla ultrasónica para personas con enfermedades respiratorias o propensas a enfermedades alérgicas.
Conclusión
En el uso doméstico, un generador ultrasónico de vapor o niebla es un dispositivo muy útil que no solo creará comodidad y comodidad, sino que también podrá enriquecer el aire con vitaminas invisibles, iones de aire negativos ligeros, que son tan numerosos a la orilla del mar, en la montaña o en el bosque y muy pocos dentro de nuestros apartamentos. Y esto, a su vez, ayudará a aumentar el estado emocional y mejorar la salud.
