Verschillende effecten van ultrasone lasmachinevoortplanting

Wanneer de ultrasone golf zich voortplant in het medium, als gevolg van de interactie tussen de ultrasone golf en het medium, ondergaat het medium fysische en chemische veranderingen, wat resulteert in een reeks mechanische, thermische, elektromagnetische en chemische ultrasone effecten, waaronder de volgende 4 effecten:

mechanisch effect

De mechanische werking van echografie kan de emulgering van vloeistoffen, de vloeibaarmaking van gels en de dispersie van vaste stoffen bevorderen. Wanneer een staande golf wordt gevormd in een ultrasoon vloeistofmedium, condenseren de kleine deeltjes die in de vloeistof zweven bij het knooppunt als gevolg van de werking van mechanische kracht, waardoor een periodieke accumulatie in de ruimte ontstaat. Geïnduceerde elektrische polarisatie en geïnduceerde magnetisatie als gevolg van de mechanische werking van ultrasone golven bij het voortplanten in piëzo-elektrische en magnetostrictieve materialen (zie Diëlektrische fysica en magnetostrictie).

Cavitatie

Wanneer de ultrasone golf op de vloeistof inwerkt, kan deze een groot aantal kleine belletjes produceren. Een reden is dat er lokale trekspanning in de vloeistof is om een negatieve druk te vormen. De verlaging van de druk maakt het gas dat oorspronkelijk in de vloeistof is opgelost oververzadigd en ontsnapt als kleine belletjes uit de vloeistof. Een andere reden is dat de sterke trekspanning de vloeistof "scheurt" in een holte die cavitatie wordt genoemd. In de holte bevindt zich een vloeistofdamp of een ander gas opgelost in een vloeistof, mogelijk zelfs een vacuüm. De kleine belletjes gevormd door cavitatie zullen continu bewegen, groeien of plotseling barsten met de vibratie van het omringende medium. Wanneer het barst, stroomt de omringende vloeistof plotseling in de bel om hoge temperatuur, hoge druk en schokgolf te genereren. De interne wrijving vergezeld van cavitatie kan een elektrische lading vormen en het fenomeen van luminescentie wordt gegenereerd in de bel als gevolg van de ontlading. De meeste technieken voor ultrasoonapparaat in vloeistoffen zijn gerelateerd aan cavitatie.

Thermisch effect

Vanwege de hoge frequentie en hoge energie van ultrasone golven, kan het aanzienlijke thermische effecten produceren wanneer het door het medium wordt geabsorbeerd.

chemische werking

De werking van echografie kan bepaalde chemische reacties induceren of versnellen. Zuiver gedestilleerd water wordt bijvoorbeeld gesoniseerd om waterstofperoxide te produceren; stikstof-opgelost water wordt gesoniseerd om lachgaszuur te produceren; waterige oplossingen van kleurstoffen zullen van kleur veranderen of vervagen na ultrasoonapparaat. Het optreden van deze verschijnselen gaat altijd gepaard met cavitatie. Echografie versnelt ook de hydrolyse-, afbraak- en polymerisatieprocessen van veel chemicaliën. Echografie heeft ook aanzienlijke effecten op fotochemische en elektrochemische processen. Na ultrasone behandeling van waterige oplossingen van verschillende aminozuren en andere organische stoffen, verdwenen de karakteristieke absorptiespectrale banden en vertoonden uniforme algemene absorptie, wat aangaf dat de moleculaire structuur werd veranderd door cavitatie.