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还记得,公司在做苏州欧莱雅的项目时候,其员工问了一个很平常又很难回答的问题,超声波流量计的超声波对人体是安全的吗?当时确实被问懵了!因为没有研究,也没有查询过相关资料!今天针对这个问题,进行了查询,知道超声波流量计的功率对人体是安全的。
一、超声的概念 超声波是声波的一种,是机械振动在弹性介质中的传播;频率在16-20000赫(Herz)的声波人耳可以听到称为可闻声波;频率高于20000赫的声波,人耳听不到称为超声波。 二、超声的物理特性 (一)超声场特性:超声在介质内传播的过程中,明显受到超声振动影响的区域称超声场。超声场具有以下特点:如果(超声波流量计)超声换能器的直径明显大于超声波波长,则所发射的超声波能量集中成束状向前传播,这现象称为超声的束射性(或称指向性)。换能器近侧的超声波束宽度与声源直径相近似,平行而不扩散,近似平面波,该区域称近场区。近场区内声强分布不均匀。近场区以外的声波以某一角度扩散称远场区。该区声波近似球面向外扩散,声强分布均匀,但逐渐减弱,换能器的频率愈高,直径愈大,则超声束的指向性越好、其能量越集中(图15-1-1)。近场距离,远场扩散角与换能直径及频率的关系如公式所示: L0=r2f/C sinθ=1.22λ/D 式中L0为近场距离,r为换能器半径,f为频率,C为声速、 θ为半扩散角、D为换能器直径,λ为超声波波长。 L0近场区 θ半扩散角 D声源直径 (二)超声的反射与散射 1.声阻抗:介质的密度与超声在介质中传播速度的乘积称声阻抗。声阻抗值一般为固体>液>气体。 超声在密度均匀的介质中传播,不产生反射和散射。当通过声阻抗不同的介质时,在两种介质的交界面上产生反射与折射或散射与绕射。 2.反射、折射与透射:凡超声束所遇界面的直径大于超声波波长(称大界面)时,产生反射与折射。成角入射,反射角等于入射角,反射声束与入射声束方向相反(图15-1-2A)。垂直入射时,产生垂直反射与透射(图15-1-2B)。反射声强取决于两介质的声阻差异及入射角的大小。垂直入射时,反射声强最大。反射声能愈强则折射或透射声能愈弱。进入第二介质的超声继续往前传播,遇不同声阻抗的介质时,再产生反射,依次类推,被检测的物体密度越不均匀,界面越多,则产生的反射也愈多。
超声对人体的影响 超声是一种机械能,超声的产热和空化效应在人体内是否产生,取决于使用仪器的功率和频率,现在超声诊断仪的功率为10毫瓦/平方厘米,(超声治疗仪为0.5~2.5瓦/平方厘米),根据国内外实验研究证明对机体无损害作用,但对胎儿的检查时间不宜太长。