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超声波的奇特应用

2019-11-04 技术应用

一、酒类陈化 
       传统来讲,酒的陈化时间一般长达几年乃至十几年,用超声处理可以大大缩短陈化时间。实验表明,对一般酒类,用超声处理10分钟相当于缩短一年的陈化时间。生产啤酒时用超声处理还可以节约原料,如在50℃时用174KHz的超声处理30分钟,酒花的用量可节省三分之一。

 

二、乳化燃料油
      乳化油燃烧过程的物理作用即所谓“微爆”作用。油包水型分子基团,油是连续相,水是分散相。由于油的沸点比水高,受热后水总是先达到沸点而蒸发或沸腾。当油滴中的压力超过油的表面张力及环境压力之和时,水蒸气将冲破油膜的阻力使油滴发生爆炸,形成更细小的油滴,这就是所说的微爆或称二次雾化。爆炸后的细小油滴与空气更加充分混合,油液燃烧的更完全,使内燃机或油炉达到节能之效果。

 

三、超声波除垢
      任何物质都有自己固有的频率,水垢反无机盐类,各类换热器设备都是金属材料,水垢和钢材振动频率不同,超声波振荡器释放的振荡信号对于附着在钢材壁上的水垢产生共振,即击碎剥离,由表及里,循环进行,从而达到除垢效果。同时根据水分子运动特,控制正负离子与酸根结合,防止水垢产生。超声波水处理器对于垢层在3-5mm的老垢通常7~15d可以在线清除,处理后的水垢颗粒一般在10mm左右。

 

四、功率超声在生物学中的应用
      任何物质都有自己固有的频率,水垢反无机盐类,各类换热器设备都是金属材料,水垢和钢材振动频率不同,超声波振荡器释放的振荡信号对于附着在钢材壁上的水垢产生共振,即击碎剥离,由表及里,循环进行,从而达到除垢效果。同时根据水分子运动特,控制正负离子与酸根结合,防止水垢产生。超声波水处理器对于垢层在3-5mm的老垢通常7~15d可以在线清除,处理后的水垢颗粒一般在10mm左右。
      超声剪切生物大分子,例如用于对DNA等生物大分子的剪切。超声破坏细胞,例如:破坏细胞壁并释放出细胞内含物,又不使内含物受到破坏,如:细胞内的蛋白质与核酸等大分子。超声处理种子。例:谷物、蔬菜、树木及药材等。例如:超声处理云南白药、丹参等中草药种子,另外在处理蚕卵可使蚕茧的产量增产增质。

 

五、在工程学方面的应用
      超声波具有指向性强,能量消耗缓慢,传播距离远等有点,超声波发射器向周围发射超声波脉冲,超声波遇到障碍物反射回来,并被接收器接收,通过测量超声波发射器到超声波接收器的首波来测定发射器和接收器之间的距离。随着超声波技术的不断发展,其应用也越来越广泛,如水下定位与通讯、地下资源勘查等。

 

六、在诊断学方面的应用
      超声波探头发射脉冲超声到人体内,超声经组织器官内的界面反射或散射而形成回波信号,回波信号在脉冲器件被探头接收,由仪器计算出声束轴线上各反射界面的深度与回声强度,并进行灰阶编码,形成一条超声信息线,多条超声信息线形成二维灰阶图像。因为人体中各种组织的形态与结构是不相同的,因此其反射与散射以及吸收超声波的程度也就不同,医生们正是通过仪器所反映出的波形、曲线,或影像的特质来辨别它们,结合解剖学至少、正常与病理的改变,便可诊断所检查的器官是否有病。

 

七、在治疗学方面的应用
      超声波是一种频率在20KHz以上的机械波,具有很强的穿透性,超声波的高频机械振动可引起局部组织细胞内物质的运动,使细胞受微细按摩,可使血管扩张,改善血液供应,同时可溶栓和消融动脉粥样硬化物,软化组织,增强渗透,降低血压和血脂,具有独特的“调理”作用。
      超声波具有温热效应,人体组织对超声能量有比较大的吸收本领,超声波在人体组织中传播时,其能量不断地被组织吸收而变成热量,使组织分界面上温度升高。超声波的温热效应可增加血液循环、加速代谢、改善局部组织营养、增加酶的活力,预防和解除小动脉痉挛,增加毛细血管网的开放数,促进侧枝循环的建立,有利于淤血的吸收。一般情况下,超声波的温热作用对骨和结缔组织尤为显著。
      超声波的机械效应和温热效应均可促发若干物理化学变化,实践证明一些理化效应往往是上述效应的继发效应,如:弥散、 触变、解聚、消炎、修复细胞。超声波的理化效应可增强线粒体的有氧氧化能力,激活神经元细胞,并提高生物酶的活性,改变组织PH等。


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