|
Ultraschall - Referat
Allgemein:
Ultraschall ist der Schall der oberhalb der menschlichen Hörgrenze liegt. Die Frequenz liegt bei 20 Kilohertz bis 1 Gigahertz. Die Töne die noch darüber liegen nennt man Hyperschall und Töne die unter der menschlichen Hörgrenze liegen nennt man Infraschall.
Entstehung:
Ultraschall wird durch dynamische und elektrostatische Lautsprecher erzeugt. Zum Beispiel durch Piezolautsprecher. Das sind membrangekoppelten Platten aus piezoelektrische Keramik die durch Umkehrung des Piezo-Effekt (Durch mechanischen Druck werden die Plus- und Minuspole verschoben und es entsteht eine elektrische Spannung) in Schwingungen versetzt werden. In Flüssigkeiten oder Feststoffen wird der Ultraschall durch piezoelektrische Quarz- oder Keramikschwinger in Schwingungen versetzt. Man kann den Ultraschall mit den gleichen Geräten messen, mit denen er entsteht. Die elektrischen Geräte können einer Frequenz- (Schwingungszahl pro Sekunde), Phasen- (Zustand eines schwingenden Körpers bezogen auf den Anfangszustand) oder Amplitudenauswertung (Schwingungsweite) unterzogen werden. Um Fledermausrufe zu hören gibt es Geräte die den Frequenzbereich der Rufe in den hörbaren Bereich verschieben und ihn über einen normalen Lautsprecher oder über einen Kopfhörer wiedergeben.
Ausbreitung:
Ultraschall breitet sich durch Längswellen in Gasen, Flüssigkeiten und Festkörpern aus. In Festkörpern bilden sich auch oft Quer-, Schub- und Scherwellen. Der Übergang von Luftschall in Flüssigkeiten oder Feststoffen geht nur, wenn die Schallwellen in unmittelbarer Nähe oder ein ?Koppelmedium angepasster akustischer Eigenschaften sowie bestimmter Dicke angewandt wird? Je nachdem aus welchem Material das Hindernis besteht reflektiert oder absorbiert er den Ultraschall. In Flüssigkeiten bildet sich der Ultraschall bis zu einer bestimmten Intensität dampfungsarm aus. Bei einem bestimmten Grenzwert bilden sich aber Dampfblasen (Kavitation) die extrem hohe Drücke und Temperaturen freigeben wenn sie zusammenfallen (Ultraschallreinigung).
Fabriken:
Der Ultraschall kann genaue Entfernungen unter Wasser und an Land messen. Aber auch die kleinsten Unebenheiten unter Wasser kann man mit dem Ultraschall aufzeichnen. So kann man zum Beispiel versunkene Schiffe oder gefährliche Riffe aufspüren. In Fabriken können Werkstücke mit der Hilfe von Ultraschall auf Fehlstellen, Rissen oder Lufteinschlüssen untersucht werden.
Durch die Schüttelbewegungen können verschmutzte Körper gereinigt werden. Zum Beispiel werden Brillengläser in einem Ultraschallbad von Fingerabdrücken, Schleifresten und sonstigem Staub befreit. Auch hochempfindliche Filme können mit der Hilfe von Ultraschall produziert werden. Eines der Geräte, die mit Ultraschall arbeiten, ist der Echolot. Er misst die Meerestiefe und die Unebenheiten am Boden.
Kommentare zum Referat Ultraschall:
|
