초음파 주파수 소개:
초음파의 주파수는 단위 시간당 주기적 변화가 완료되는 횟수이며, 주기적 운동의 주파수를 나타내는 양입니다. 일반적으로 f 기호로 표시되며, 단위는 1초이고 기호는 s-1입니다. 독일 물리학자 헤르츠의 공헌을 기념하여 사람들은 주파수 단위를 헤르츠, 줄여서 "헤르츠"라고 명명했으며, 기호는 Hz입니다. 모든 물체는 고유 속성에 의해 결정되는 진폭과 무관한 주파수를 가지며, 이를 고유 주파수라고 합니다. 주파수 개념은 역학 및 음향학에만 적용되는 것이 아니라 전자기학, 광학 및 무선 기술에도 일반적으로 사용됩니다.
매질 속의 입자가 평형 위치에서 한 번 앞뒤로 진동하는 데 걸리는 시간을 주기라고 하며, T로 표현하고 초(s)로 측정합니다. 입자가 1초 안에 진동을 완료하는 횟수를 주파수라고 하며, f로 표시하고 초당 사이클로 표시하며, 헤르츠(Hz)라고도 합니다. 주기와 주파수는 서로 역수 관계를 가지며, 다음과 같이 표현합니다. f=1/T
초음파의 매질(λ)에서 파장과 주파수의 관계는 c= λ F
공식에서 c는 소리의 속도, m/s이고, λ는 파장, m이고, F는 주파수, Hz입니다.
어떤 매질에 대해 초음파의 전파 속도는 일정하다는 것을 알 수 있다. 초음파의 주파수가 높을수록 파장은 짧아지고, 반대로 초음파의 주파수가 낮을수록 파장은 길어진다.
초음파 파워 소개:
초음파의 파워는 단위 시간당 물체가 하는 일의 양을 말하는데, 즉 파워는 일의 속도를 나타내는 물리량입니다. 일의 양은 고정되어 있고, 시간이 짧을수록 파워 값이 커집니다. 파워를 계산하는 공식은 power=work/time입니다. 파워는 일의 속도를 나타내는 물리량입니다. 단위 시간당 하는 일을 파워라고 하며, P로 표현합니다.
초음파 전송 과정에서 초음파가 이전에 고정된 매질에 전송되면 매질의 입자가 평형 위치 근처에서 앞뒤로 진동하여 매질에서 압축과 팽창이 발생합니다. 초음파는 매질이 진동 운동 에너지와 변형 위치 에너지를 얻을 수 있도록 한다고 할 수 있습니다. 초음파 교란으로 인해 매질이 얻은 음향 에너지는 진동 운동 에너지와 변형 위치 에너지의 합입니다.
초음파가 매질에서 전파될 때 에너지도 전파됩니다. 음장에서 작은 체적 요소(dV)를 취하면 매질의 원래 체적을 Vo, 압력을 po, 밀도를 ρ {{0}}라고 합니다. 초음파 진동으로 인해 체적 요소(dV)에서 얻은 운동 에너지 Δ Ek; △ Ek=( ρ 0 Vo) u2/2
△ Ek는 운동 에너지 J이고, U는 입자 속도 m/s이고, ρ 0은 매질 밀도 kg/m3이고, Vo는 원래 부피 m3입니다.
초음파의 중요한 특성 중 하나는 일반적인 음파보다 훨씬 강력한 전력입니다. 이는 초음파가 많은 분야에서 널리 사용될 수 있는 중요한 이유 중 하나입니다.
초음파가 특정 매질에 도달하면 초음파의 작용으로 매질의 분자가 진동하고 그 진동 주파수는 초음파의 주파수와 같습니다. 매질의 분자 진동 주파수는 진동 속도를 결정하며 주파수가 높을수록 속도가 더 빨라집니다. 진동으로 인해 매질 분자가 얻은 에너지는 매질 분자의 질량과 관련이 있을 뿐만 아니라 매질 분자의 진동 속도 제곱에 직접 비례합니다. 따라서 초음파의 주파수가 높을수록 매질 분자가 얻는 에너지도 높아집니다. 초음파의 주파수는 일반적인 음파보다 훨씬 높기 때문에 초음파는 매질 분자에 많은 에너지를 줄 수 있는 반면 일반적인 음파는 매질 분자에 거의 영향을 미치지 않습니다. 즉, 초음파는 음파보다 훨씬 더 큰 에너지를 가지고 있으며 매질 분자에 충분한 에너지를 제공할 수 있습니다.
초음파의 주파수와 전력의 차이:
초음파의 주파수와 전력은 성능을 측정하는 두 가지 주요 매개변수입니다. 거시적인 관점에서 전력은 초음파의 강도와 투과성을 결정하는 반면, 주파수는 초음파 침투의 깊이와 해상도를 결정합니다.
주파수가 높을수록 파장이 짧고 침투력이 강하지만 전력이 더 강해 더 강한 음향 에너지를 생성할 수 있습니다. 응용 분야에서 의료 분야에서 사용되는 초음파는 주로 저전력 고주파로 초음파 검사 및 치료에 사용할 수 있습니다. 산업 분야에서 사용되는 초음파는 주로 고전력 고주파로 처리, 세척, 측정 등에 사용할 수 있습니다. 초음파의 주파수와 전력은 초음파 성능의 두 가지 핵심 지표입니다. 적절한 초음파 매개변수를 선택하면 응용 프로그램 요구 사항을 더 잘 충족할 수 있습니다.
