超聲波測距原理圖
1. 超聲波探測和測距
與內嵌的傳感器相比，超聲水平級或感知係統不（bú）需要與目標接觸（chù），在醫學、藥學、軍事和一般的（de）工業（yè）中，這是一個很大的優勢，因為它不會汙染（rǎn）容器或者管道內的液體。連（lián）續波和（hé）脈衝波的超（chāo）聲係統都有應用。脈衝超（chāo）聲技術的原理是發射信號（hào）由短（duǎn）暫突發的超聲（shēng）波（bō）能（néng）量組成，每次（cì）突發（fā）之後，電子設（shè）備搜尋對應於能量穿透容器這段時間窗內的返回信號（hào），隻有（yǒu）這段時間窗內接（jiē）收到的信號才（cái）會用於信號處理。
超（chāo）聲波測距（jù）的一個典型的消費電子應用就是Polaroid公司發明的SX-70照相機。它內部有一個小型的傳感器，用來自動對焦。Polaroid公司後來注冊了這種超聲波技術，該技術也成了各種超聲波產品的理論基礎。
超（chāo）聲波探測和測距技術主（zhǔ）要應（yīng）用在以下幾個方麵：
（1）非接（jiē）觸傳感器
（2）運動傳感器和流量測量
（3）無損測試
（4）超聲（shēng）波測距
（5）超聲波識別技（jì）術
2. 超聲波成像
1939年，Sokolov發現了3GHz的（de）聲（shēng）波（bō）成像技術，能夠產生和光學成像相同（tóng）的分辨率，但是由於當時（shí）的技術限製，隻（zhī）能產生對比度很低的（de）圖像以（yǐ）及很低的靈敏度。超（chāo）聲波成像使用2MHz甚至更高的頻率（lǜ），更短的波長能夠呈現結構和組織更精細的分辨率（lǜ）。功率密（mì）度通常低於1w/cm2，這有效避免了在實驗中出現加熱和空化效應。高頻和超高頻聲（shēng）波用於聲學顯微技術，頻率可達4GHz。超聲成像應用包括工業無損檢測、質（zhì）量控製和醫學（xué）用途。
超聲波醫學成像
3. 超聲波的能量應用
超聲波的大功率應用（yòng）主要（yào）使用20KHz到幾（jǐ）百KHz之間的頻（pín）率。功率密度通常在10w/cm2以上，在（zài）液體介質中能夠（gòu）產生空化現象，有些應用使用超過1000w/cm2的功率密度，這時會產生化學變化或者直接引起化學反應，還可以阻止微生物的（de）有害活動。（1）生物（wù）醫學應用
超聲波同樣也應（yīng）用在醫學中，當和藥物（wù）劑量一起使用時非常有益。大功率的超聲波能夠粉粹石頭堆積物和組織，加（jiā）速目標區域的藥效，輔助測量組織的彈性性質（zhì），還能將細胞和微粒分類用於講究。
（2）超聲撞擊處理（Ultrasonic impact treatment）
超聲撞擊處理使用超（chāo）聲波來增強（qiáng）材料的醫學（xué）和物理性質。這種技術基於磁致伸縮傳感器，是一種冶金工藝技術，在這種工藝中，超聲能量作用於金屬物體。超聲撞擊處（chù）理工具由（yóu）超聲波（bō）傳感器、針腳和其它元件構成，通過超聲耦（ǒu）合（hé）與工件接觸，產生諧波共振。這種諧波共振經過了精（jīng）確的頻率校準（zhǔn），更有利於金（jīn）屬的反應。依靠處理的目標效應，使（shǐ）用（yòng）不同（tóng）的頻率和位移（yí）幅度組合。頻率範圍在25到55KHz，諧（xié）振子的（de）位移幅度在22到50um。
（3）超聲波清洗
超聲波（bō）清洗機，工作在20到40KHz的頻率，可以用於（yú）清潔珠寶、透鏡及其它光學元件、手表、牙科設備、外科設備、潛水調節閥和工業設施等。
超聲（shēng）波清洗機
和超聲波清（qīng）洗類似，生物細胞包括細菌能夠分解。大功率超聲波產生的空化效應能（néng）夠加快顆粒的分解和反應。這在（zài）分析和化學用途（聲波降解法和聲孔效應）的生物科學以及汙水殺菌中都很有用。在幹（gàn）玉米磨粉車間（jiān），大功率超聲波能夠分解玉（yù）米漿液，增強液化和糖化作用，以增加乙醇產量。
（5）超聲波加濕器
超聲波加（jiā）濕器是一種非常流行的加濕器。以超聲波頻率振動金屬板（bǎn）來霧化水。水並不是通過加熱而（ér）蒸發，而是直（zhí）接產生常溫的（de）霧狀水。超聲波壓力不光（guāng）能夠霧化水，而且還能霧化水中的其它物質（zhì），如鈣、礦物質、病毒、真菌、細菌以及其它雜質。加濕（shī）器中能引起疾病的雜質能夠有效去除，比普通的加濕器功能更（gèng）強大。
（6）超聲波焊接
在塑料（liào）的超聲波（bō）焊（hàn）接中，通過摩擦待連接的材料，高頻（pín）（15KHz-40KHz）、低振（zhèn）幅的超聲（shēng）波可以產生熱量，兩部分的接觸（chù）麵設計成能夠（gòu）集中能（néng）量到最大的焊接強（qiáng）度。
超聲波焊接
頻（pín）率在20-100KHz的大功率超聲波常用在化學中。超聲波不會直接和（hé）分子相互作用引起化學（xué）變化，因為相（xiàng）對於分子的數量級，超聲波的波長通常是毫米量級。相（xiàng）反，能量（liàng）引（yǐn）起的空化現（xiàn）象，會在發生反應的液體中產生極高的溫度和壓力（lì）。超聲波還能（néng）破壞固體結構，去掉惰性材料表麵的保護層，以增大反應的作用麵積。這兩種效果都能加速反應。2008年，Atul Kumar發表了他利用超聲波在液體微泡中合成（chéng）了Hantzsch脂和衍生物的文章。
（8）超聲波武器
人們正在研（yán）究超聲波作（zuò）為超聲武器的（de）基礎理論，並使用在防爆、定向攻擊、殺傷級（jí）水平等應用中。
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