Co to jest sonda ultradźwiękowa?

Sonda ultradźwiękowa jest rodzajem czujnika, który wykorzystuje ultradźwięki, który odnosi się do dźwięków na częstotliwościach wyższych niż ludzkie ucho.Ze względu na strukturę ucha zdrowy młody dorosły człowiek może postrzegać dźwięki o częstotliwościach do około 20 kilohertz (KHz), chociaż dokładny próg zmienia się w zależności od osoby.Ultradźwięki jest przydatne, ponieważ może przenikać przez medium, takie jak ciało osób, i dostarczać informacji o wewnętrznej strukturze mediów.Sondy ultradźwiękowe są używane do wielu różnych obszarów, takich jak obrazowanie diagnostyczne w medycynie i testowanie jakości w przemyśle.

Gdy fala dźwiękowa przechodzi z jednego materiału do innego materiału o innej gęstości, część dźwięku jest odzwierciedlona.Mierząc dokładne czasy, w których fale dźwiękowe z sondy ultradźwiękowej echo sonda może określić głębokość różnych materiałów w ramach tego, co jest skanowane.Częstotliwości stosowane przez sondę ultradźwiękową mogą ogromnie się różnić w zależności od jej zastosowania, od nawet 50 kHz do nawet 50 megahertz.

Najbardziej znane stosowanie ultradźwięków jest w medycynie.Sonda ultradźwiękowa może wytwarzać obrazy struktur wewnętrznych, takich jak mięśnie i tkanka miękka, a także struktura narządów.Można to wykorzystać podczas diagnozowania pacjenta do badania tkanek i narządów pod kątem uszkodzeń lub nieprawidłowości, w celu wykrycia stanu tętnic i przepływu krwi przez nich oraz do identyfikacji struktur takich jak guzy i kamienie nerkowe.Ultradźwięki jest również często używane do wytwarzania obrazów płodu, gdy znajduje się w macicy.W wielu sytuacjach ultradźwięki jest preferowane w porównaniu z innymi metodami, ponieważ jest to nieinwazyjny sposób zobaczenia wnętrza ciała, który nie obejmuje promieniowania elektromagnetycznego, a zatem nie powoduje ryzyka uszkodzenia chromosomu wynikające z metod badania takich jak promieniowanie rentgenowskie.

Sonda ultradźwiękowa ma pewne wady.Ultradźwięki może dostarczać obrazy zewnętrznej powierzchni kości, ale fale ultradźwiękowe nie penetrują kości dobrze, a zatem nie są bardzo skuteczne jako sposób na sondowanie wnętrza kości lub zbadanie mózgu przez czaszkę.Fale ultradźwiękowe również nie rozprzestrzeniają się dobrze przez gaz.To sprawia, że obrazowanie ultradźwiękowe płuc jest prawie niemożliwe, z bardzo ograniczonymi wyjątkami, i bardzo utrudnia obrazowanie ultradźwiękowe trzustki z powodu zakłóceń spowodowanych gazem w pobliskim przewodzie pokarmowym.Ultradźwięki ma również ograniczoną penetrację, co może sprawić, że obrazowanie ultradźwiękowe jest problematyczne, gdy próbuje zbadać głęboko w ciele lub gdy pacjent ma znacząco nadwagę.

Ultradźwięki jest również stosowane do testów przemysłowych.Podobnie jak ultradźwięki w medycynie, sonda ultradźwiękowa może być stosowana do zapewnienia obrazowania struktury wewnętrznej obiektów.Jest to niezwykle cenna zdolność, ponieważ może zidentyfikować wewnętrzne nieprawidłowości i wady, które byłyby niewidoczne do kontroli zewnętrznej.Może również ujawniać właściwości mikrostrukturalne materiały, takie jak wielkość ziarna i porowatość, oraz dostarcza informacji o charakterystyce mechanicznej materiałowej.

Ultradźwięki przemysłowe jest najczęściej stosowane do metali i stopów metali, choć można je również zastosować do innych materiałów, takich jak inne materiały, takie jak takie materiałyjako ceramika.Jest powszechnie stosowany do sprawdzania wyprodukowanych obiektów pod kątem wad produkcyjnych i do sprawdzania sprzętu pod kątem uszkodzeń dozujących naprężenia mechanicznego, korozji lub innych źródeł podczas użytkowania.Zastosowanie sondy ultradźwiękowej do testowania jest niezwykle powszechne w branżach związanych z transportem, takim jak koleje i lotniska, gdzie subtelne wady produkcyjne lub nagromadzone uszkodzenie mikrostrukturalne materiałów mogą mieć katastrofalne konsekwencje, jeśli są niezauważone.