Przedsiębiorstwo Badawczo-Produkcyjne OPTEL Spółka z o.o. 
 ul. Morelowskiego 30 PL-52-429 Wrocław
 phone: +48 71 329 68 53 fax: +48 71 329 68 52
 Badania i rozwój / techniki ultradźwiękowe / rozpoznawanie palców

    

Ultradźwięki 


Ich zastosowanie w nauce i technice

Poniższa lista jest próbą przedstawienia w formie haseł wszystkich znanych przypadków zastosowania ultradźwięków w nauce I technice. Będę się starał zawrzeć w tej liście możliwie wszystkie znane zastosowania. Zgodnie z moją wiedzą niewiele jest podobnych list, szczególnie takich, których celem jest możliwie kompletne ujęcie wszystkich zastosowań. Będę wdzięczny każdemu który zechce mi pomóc w tworzeniu tej listy i wskaże przypadki, o których zapomniałem. Będę też wdzięczny za wszelkie inne sugestie. Wszystkie listy proszę kierować na:
W.Bicz@optel.pl.

1. Ultradźwięki w medycynie:

a) Dla wizualizacji i pomiaru:

i. Ultrasonografia - urządzenia i techniki mające na celu wizualizację i badanie struktur ciała ludzkiego. Dzisiejsze urządzenia wykorzystują na ogół ideę syntetycznej apertury w czasie nadawania i odbioru. 
ii. Urządzenia dopplerowskie, pozwalające na pomiar przepływu krwi i jego wizualizację. Wiele ultrasonografów połączonych jest z dopplerami.
iii. Mikroskopia ultradźwiękowa do badań tkanek, komórek i drobnych struktur;
iv. Urządzenia specjalne do pomiaru niektórych części ciała, na przykład oka. 
v. Holografia ultradźwiękowa;
vi. Badanie tkanek przy pomocy ultradźwięków;
vii.
Tomografia ultradźwiękowa;
viii. Termografia akustyczna.

b) Zastosowania ultradźwięków mocy:

i. Litotrypsja;
ii.
Terapia ultradźwiękowa;
iii. Leczenie ran;
iv. Regeneracja tkanek (np. wzrostu zębów);
v. Lokalna stymulacja mózgu;
vi. Ultradźwiękowe noże chirurgiczne;
vii. Liposukcja (usuwanie i niszczenie tłuszczu).
viii. Myjki ultradźwiękowe do czyszczenia instrumentów i pojemników.

2. Ultradźwięki w kosmetyce

a) Sonoforeza (przyśpieszenie transportu substancji przez skórę przy pomocy ultradźwięków) 
b) Rozpylanie cieczy;
c)
Masaż ultradźwiękowy;
d) Usuwanie kamienia nazębnego.

3. Inne zastosowania w biologii.

a) Dezynfekcja przy pomocy ultradźwięków;
b) Wpływanie na procesy biologiczne;
c) Słuchanie ultradźwiękowych emisji zwierząt;
d) Wpływanie na zachowanie zwierząt przy pomocy ultradźwięków.
e) Ultradźwiękowe metody wizualizacji wewnętrznej struktury produktów rolnych.

4. Ultradźwiękowe badania nieniszczące:

a) Defektoskopia ultradźwiękowa

i. Metoda impulsu - echa
ii. Techniki rezonansowe;
iii. Technika TOFD;
iv. Apertura syntetyczna. 
v. Emisja akustyczna
vi. Thermografia pobudzenia ultradźwiękowego;
vii.
Holografia ultradźwiękowa.
viii.
Tomografia ultradźwiękowa.

b) Pomiar grubości:

i. Pomiar grubości warstw na papierze i foliach;
ii. Badanie uszkodzeń spowodowanych korozją.

c) Pomiar geometrii obiektów.
d)
Badanie jakości spoin (zgrzewów punkowych, połączeń klejonych, delaminacji w materiałach kompozytowych)
e)
Badania jakości materiałów (własności mechaniczne, jednorodność);
f) Pomiar naprężeń.
g)
Pomiar grubości zahartowanej warstwy i różnic własności mechanicznych w objętości materiału.
h) Detekcja nieszczelności.

5. Ultradźwięki w zastosowaniach pomiarowych

a) Pomiar prędkości dźwięku, jego tłumienia i zależności tych wartości od własności materiału, takich jak:

i. Koncentracja rozpuszczonych substancji;
ii. Własności mechaniczne ciał stałych;
iii. Struktura kompozytów (porowatość, wielkość ziaren).
iv. Kontrola (wykrywanie) przejść fazowych.

b) Pomiar temperatury poprzez pomiar prędkości dźwięku;
c) Analiza wielkości (i ich dystrybucji) ziaren, cząstek i bąbelków poprzez pomiar propagacji i rozproszenia fal ultradźwiękowych;
d) Pomiar lepkości;
e) Mierzenie przepływu;
f) Pomiar poziomu i odległości.
g) Monitorowanie elementów konstrukcyjnych.
h)
Mikroskopia ultradźwiękowa.
i) Metody akusto - elastyczne..
j) Holografia akustyczna do pomiaru geometrii powierzchni;
k)
Ultradźwiękowy pomiar wibracji.

6. Zastosowanie ultradźwięków w chemii i inżynierii procesów

a) Ultradźwięki mocy:

i. Sonochemia - wpływanie na reakcje chemiczne;
ii. Mieszanie i homogenizacja;
iii. Rozbijanie dużych cząstek (np. alkanów);
iv. Rozpylanie ultradźwiękowe;
v. Ultradźwiękowe wspomaganie procesów krystalizacji;
vi. Odgazowanie cieczy;
vii. Wywoływanie kawitacji;
viii. Emulsyfikacja;
ix. Przyśpieszanie dyfuzji;
x. Mycie ultradźwiękowe;
xi. Przyspieszanie reakcji enzymatycznych (np. sztuczne postarzanie wina).
xii. Uzdatnianie wody;
xiii. Przyśpieszanie sedymentacji;
xiv. Ultradźwiękowo wspomagane suszenie;
xv.
Ultradźwiękowe przyśpieszanie chłodzenia;

b) Zastosowania pomiarowe:

i. Kontrola przebiegu reakcji chemicznych;

7. Oceanografia i techniki podwodne:

a) Sonary;
b)
Komunikacja ultradźwiękowa;

8. Meteorologia, zjawiska atmosferyczne

a) Pomiar prędkości i kierunku wiatru;
b) Mierzenie temperatury powietrza.
c) Koagulacja mgły (w pobliżu lotnisk i lotniskowców);
d) Sedymentacja aerozoli.

9. Przemysł maszynowy i narzędziowy:

a) Obróbka materiałów:

i. Wiercenie, frezowanie i drążenie ultradźwiękowe;
ii. Cięcie ultradźwiękami;
iii. Spawanie i lutowanie przy pomocy ultradźwięków;
iv. Wspomagana ultradźwiękowo obróbka skrawaniem (np. toczenie i
wiercenie)
v. Prasowanie przy pomocy ultradźwięków (np. przy produkcji tabletek) 

b) Sterowanie:

i. Wyłączniki dystansowe;
ii. Pomiar odległości;

c) Kontrola procesów:

i. Lewitacja ultradźwiękowa;
ii. Pulweryzacja (np. metali);
iii. Mycie ultradźwiękowe;
iv. Czyszczenie sit.;
v. Pompy ultradźwiękowe.

10. Termoakustyka:

a) Chłodziarki ultradźwiękowe;
b) Produkcja energii i ciepła przy pomocy ultradźwięków;
c) Termoakustyczne nadajniki i odbiorniki dźwięków.

11. Ultradźwięki w elektronice i komputerach:

a) Filtry akustyczne;
b) Procesory akustyczne;
c) Ultradźwiękowe linie opóźniające;
d) Krótkotrwałe pamięci ultradźwiękowe (historyczne zastosowanie);
e) Komunikacja przy pomocy ultradźwięków;
f) Transformatory piezoelektryczne;
g) Mikroskopia ultradźwiękowa do kontroli układów scalonych;
h) Digitizery ultradźwiękowe (skanery 2D i 3D).

12. Ultradźwięki w mechatronice:

a) Silniki i aktuatory ultradźwiękowe;
b) Pozycjonowanie przy pomocy ultradźwięków;

13. Akusto - optyczne urządzenia:

a) Modulacja wiązki laserowej;
b) Odchylanie wiązek laserowych;
c) Spektroskopia fotoakustyczna.

14. Biometria i techniki zabezpieczeń:

a) Rozpoznawanie palców przy pomocy ultradźwięków;
b) Czujki ultradźwiękowe do central alarmowych;
c) Wykrywanie uszkodzenia szyb.

15. Specjalne metody i eksperymenty naukowe:

a) Sonoluminescencja;
b) Sonoluminescencja pojedynczego bąbelka:
c) Fontanny ultradźwiękowe;
d) Badania fononów.

16. Ultradźwięki w technice samochodowej:

a) Czujniki ułatwiające parkowanie;
b) Alarmy;
c) Czujniki do badania obecności pasażera;
d) Pomiar jakości oleju;
e) Pomiar poziomu paliwa i innych cieczy;
f) Pomiar szybkości;
g) Emisja akustyczna do detekcji nieprawidłowości działania silnika i innych mechanizmów.

17. Zastosowania ultradźwięków w budownictwie:

a) Badanie betonu;
b) Ulepszanie betonu;
c) Pomiar odległości;
d) Usuwanie kafelek;

18. Ultradźwięki w gospodarstwie domowym:

a) Myjki ultradźwiękowe;
b) Nawilżacze ultradźwiękowe;
c) Pralki ultradźwiękowe.

19. Inne zastosowania ultradźwięków:

a) Głośniki ultradźwiękowe;
b) Zabezpieczenia akustyczne;
c) Kodowanie fotoakustyczne;
d) Weryfikacja dokumentów;
e) Akustyczny zapis informacji;
f) Kody czytane przy pomocy ultradźwięków.

20. Zastosowania militarne:

a) Ultradźwięki dużej mocy w powietrzu jako broń;
b) Lokalizacja statków i łodzi podwodnych;


Ostatnia aktualizacja: 22.09.2007

 
Copyright © 1989 - 2013 Optel. All rights reserved.
Spółka zarejestrowana w Rejestrze Przedsiębiorców przez Sąd Rejonowy dla Wrocławia Fabrycznej VI Wydział Gospodarczy Krajowego Rejestru Sądowego KRS 0000124439. REGON: 008375538 Wysokość kapitału zakładowego 364.500 PLN