초음파는 인간 귀의 가장 높은 가청 한계보다 주파수가 높은 음파입니다. 간단히 말해서, 초음파는 주파수가 (20kHz) 또는 (20,000Hz), 즉 최대 가청 주파수 이상의 사운드입니다. 소수의 Gigahertz만큼 높은 초음파 주파수를 생성 할 수 있지만, 우리는이를 감지 할 수 없습니다. 초음파는 물리적 특성 측면에서 가청 소리와 공통점이 많습니다.
먹이를 찾기 위해 박쥐와 같은 동물은 초음파를 기반으로 한 반향 메커니즘을 사용합니다. 개와 고양이와 같은 동물에 의해 최대 (60 - 65kHz)의 초음파를 감지 할 수 있습니다. 개 트레이너가 사용하는 개 휘파람은 (23 - 45kHz)의 빈도로 초음파를 생성합니다.
초음파는 일반적인 소리와 유사한 물리적 특성을 가지고 있습니다. 박쥐는 먹이를 식별하기 위해 다양한 초음파 범위 (Echolocation) 전략을 사용하며 (200kHz) AS (200kHz)만큼 주파수를 감지 할 수 있습니다. 돌고래와 같은 이빨 고래는 바다를 가로 지르고 먹이를 잡기 위해 사용하는 초음파를 생성합니다. 초음파는 의학, 의사 소통, 내비게이션, 테스트, 청소, 감지, 범위 및 믹싱에 사용됩니다.
초음파의 응용
- 균열 감지 :교량 및 건물과 같은 주요 구조물을 구성하는 데 사용되는 큰 금속 성분의 균열은 초음파를 사용하여 감지됩니다. 숙련 된 전문가는 분석 소프트웨어를 사용 하여이 건물의 섹션에서 결함을 발견하고 분류하는 초음파 파도를 해석합니다.
- 심 초음파 :심 초음파 검사는 전문가가 환자의 심장의 건강을 조사하는 데 사용하는 절차입니다. 다양한 영역에서 초음파의 반사 기술과 검출 기술을 사용하여 초음파 파를 사용하여 심장의 이미지를 얻습니다.
- 청소 :대형 기계의 나선형 튜브와 다양한 전자 구성 요소는 청소하기가 어렵습니다. 초음파 파는이 장치에서 사용하여 청소에 사용됩니다. 청소해야 할 물체는 적절한 세척 물질의 용액에 침지 된 다음 초음파 파를 통과합니다. 이러한 고주파 진동의 생성의 결과로 흙과 기름이 표면을 분리합니다.
- USID :초음파 식별 또는 USID는 실시간 위치 시스템 (RTL)입니다. 객체의 위치를 실시간으로 자동으로 추적하고 식별하는 IPS (Indoor Positioning System)입니다. 저렴한 노드 (배지/태그)는이 기술을 사용하여 물체 및 장치에 부착되거나 이식됩니다. 이 가제트는 위치를 마이크 센서에 전달하는 데 사용되는 초음파 신호를 보냅니다.
- lithotripsy :신장 결석을 가진 사람들은 그들을 제거하기 위해 주요 작업을 견뎌야했지만 이제는 초음파 파 덕분에 신장 결석을 비판적으로 분해 할 수 있으며 불필요한 수술이 필요하지 않습니다. 결과적으로, 고 에너지 파도는 심각한 부상을 입지 않고 몸을 통과하여 돌을 먼지 또는 작은 조각으로 산산조각냅니다. 이 조각들은 이후에 요로를 통과하여 몸에서 제거 될 수 있습니다.
- 해충 방제 :많은 동물들이 인간이들을 수있는 초음파 빈도 범위에서 소리를 감지 할 수 있습니다. 실제로 바퀴벌레와 설치류는 40kHz 지역의 주파수에 민감한 것으로 밝혀졌습니다. 그렇기 때문에“해충 컨트롤러”가 해당 주파수 범위에서 큰 소리를내어 해충을 격퇴하기 위해 만들어졌습니다. 그 결과는 격려되지 않았지만 진보가 이루어지고 있습니다.
- 초음파 검사 :초음파는 초음파 이미지의 이름입니다. 의료 초음파는 병원에서 일반적으로 사용되는 초음파 이미징을 기반으로 한 진단 영상 절차입니다. 근육, 관절 및 내부 장기와 같은 내부 신체 구조의 이미지를 제공하여 문제 영역을 감지하는 데 도움이됩니다. 그것은 조직에 초음파 펄스를 전달하기 위해 프로브를 사용하여 달성됩니다. 조직에 부딪 치는 각 소리는 반사되며, 다른 조직을 반사하는 소리는 다른 각도로 반사되어 우리가 그것들을 구별 할 수 있습니다. 이 조직 생성 사운드 에코는 전문가가 검사 할 수있는 영상으로 기록되어 표시됩니다.
- 사운드 내비게이션 및 범위 :Sonar는 바다 표면 아래의 내비게이션, 탐지 및 통신을 돕기 위해 만들어졌습니다. 소리 또는 초음파 펄스가 전송되며, 펄스가 먼 물체를 반사하고 소스로 돌아가는 데 걸리는 시간 이이 기술로 측정됩니다. 결과적으로 소나를 사용하면 해당 물체의 특정 위치를 결정할 수 있으며 이동이 성공적으로 추적 될 수 있습니다. 그것은 잃어버린 선박이나 항공기 난파선, 잠수함, 잠수함 및 수중 폭발성 광산의 위치 및 추적에 도움이됩니다.
- Echolocation :Echolocation은 음파와 에코를 사용하여 우주의 물건을 결정하는 방법입니다. 박쥐는 반향을 사용하여 환경을 가로 질러 이동하고 어둠 속에서 음식을 찾습니다. 입과 코에서 박쥐는 초음파 주파수 범위에서 음파를 만듭니다. 이 음파는 환경의 물건과 충돌하고 반향을 일으켜 에코를 만듭니다. 이 반향은 그 후 박쥐에 의해 감지되어 물체의 크기, 모양 및 거리를 결정하는 데 도움이됩니다. 초음파 반향 위치는 이제 트래픽 관리 응용 분야뿐만 아니라 제조 라인에서 물체의 분류 및 계산에 자주 사용됩니다.
- 요법 :초음파는 광범위한 치료 적 사용을 가지고 있습니다. 올바르게 사용될 때 상당히 유익 할 수 있습니다. 초음파는 강한 힘으로 인해 단단한 침전물이나 조직을 분해하는 데 사용됩니다. 이것은 조직의 탄성 특성을 측정하는 데 도움이되며 원하는 영역에서 약물의 작용을 서두르는 데 도움이됩니다. 초음파는 세포 또는 작은 입자를 분류하기 위해 연구에서 자주 사용됩니다.
초음파의 한계
- 깊이가 증가하면 효율적인 이미징을 위해서는 더 낮은 주파수가 필요합니다. 결과적으로 해상도가 줄어 듭니다. 미국의 기술 발전으로 인해이 기계 중 일부는 이제 더 나은 이미지를 생성하기 위해 원래 주파수의 반환 2도 고조파를 활용합니다.
- 이방성은 단순히 구조가 초음파를 잘 반영 함을 나타냅니다. 신경, 힘줄 및 바늘이 모두 이것의 예입니다. 초음파 빔이 프로브로 다시 '바운스'하고 이미지를 형성하려면 구조에 수직이거나 가까이 있어야합니다. 제조업체는 이제 바늘 이미지를 개선하기위한 전용 이니셔티브를 가지고 있습니다. 초음파의 파도는 뼈에 의해 차단됩니다. 결과적으로 사람들이 나이가 들어감에 따라 척추를 이미징하는 것은 더 어려워집니다.
- 인공물은 일반적으로 발생합니다. 구조가 한 평면에서만 관찰 될 수 있다면 인공물 일 가능성이 높습니다. 멀티 빔 기술을 통해 제조업체는 삶을 더 쉽게 만들려고 시도했습니다. 초음파는 초음파 빔의 각도를 주기적으로 이동시켜 많은 인공물을 필터링합니다.
- 교육 :초음파 절차에는 개선 된 해부학 적 이해와 엄격한 교육 프로그램이 필요합니다.
결론
초음파는 인간 귀의 가장 높은 가청 한계보다 주파수가 높은 음파입니다. 간단히 말해서, 초음파는 주파수가 (20 kHz) 또는 (20,000Hz)보다 높은 사운드, 즉 가장 높은 가청 주파수보다 높습니다. 초음파는 의학, 의사 소통, 내비게이션, 테스트, 청소, 감지, 범위 및 믹싱에 사용됩니다.