超音波原理與硬體設備介紹 | 合法醫療器材資訊網
超音波原理與硬體設備介紹...不同的頻率有不同的用途,以污泥減量而言,重點在於固體物的破壞效果,其適合的頻率是在20kHz至100kHz。...超音波的原理是利用聲波與水中的 ...
1. 超音波原理
超音波(ultrasound)是指頻率超過20 kHz以上的聲波,如圖一所示,可分成3個領域的應用,20 kHz至100 kHz是功率超音波(power ultrasound)、100 kHz至1 MHz是高頻超音波(high frequency ultrasound)以及1 MHz至500 MHz是診斷超音波(diagnostic ultrasound)。不同的頻率有不同的用途,以污泥減量而言,重點在於固體物的破壞效果,其適合的頻率是在20 kHz至100 kHz。
圖1超音波的頻率範圍
超音波的原理是利用聲波與水中的微小氣泡作用,使其在極短的時間與極小的體積發生空穴效應(cavitation),如圖二所示。當空穴效應發生時,會產生強大的衝擊力,可以有效破壞周圍細胞的外部結構,使其產生污泥水解的效果,同時,空穴效應也會形成一極端環境的熱點(hot spot),在熱點中會形成高達數千度的高溫與數千atm的高壓環境,其周圍的水分子便會產生高氧化力的氫氧自由基,因此,超音波亦具有廢水高級氧化的處理能力。
圖2超音波產生空穴效應的機制
2. 超音波硬體構造
超音波的硬體包含三個單元:超音波換能器(converter或transducer)、超音波增幅器(booster)與超音波喇叭(horn或sonotrode),如圖...
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