• Задать вопрос менеджеру

Twitter новости

Обучение письменному иноязычному общению на основе ИКТ http://t.co/IK2NAjncrk

Online-опрос

Антиплагиат онлайнДипломант
Яндекс.Метрика

Выбор метода и разработка установки для нахождения поглощения ультразвука в геле

Предмет:Технология
Тип:Дипломная/Магистерская
Объем, листов:58
Word
Получить полную версию работы
Релевантные слова:звук, волна, метод, данные, вода, междинастический, частота, вол, методолог, энергический
Процент оригинальности:
58 %
Цена:1000 руб.
Содержание:

Введение 6

1. Становление акустики как науки 8

2. Аналитический обзор методов и устройств измерения поглощения ультразвука 10

2. 1 Затухание ультразвука 10

2. 2 Поглощение ультразвука 11

2. 3 Поглощение ультразвука в жидкости 13

2. 3. 1 Чистые жидкости 14

2. 3. 2 Растворы 21

2. 3. 3 Взвеси 24

2. 4 Основные методы измерения коэффициента поглощения

ультразвука 27

2. 4. 1 Реверберационный метод на низких частотах 27

2. 4. 2 Оптические методы 29

2. 4. 3 Методы, основанные на измерении радиационного давления и акустических потоков 30

2. 4. 4 Акустические интерферометры 32

2. 4. 5 Импульсные методы 36

2. 4. 6 Другие схемы 37

2. 5 Анализ рассмотренных методов и выбор оптимального 39

3. Экспериментальные исследования 41

3. 1 Описание всех узлов установки 43

3. 2 Измерение коэффициента поглощения дистиллированной воды в трубке на небольшом диапазоне расстояний 45

3. 3 Измерение коэффициента поглощения дистиллированной воды в трубке на большом диапазоне расстояний 48

3. 4 Измерение коэффициента поглощения глицерина в трубке 50

3. 5 Измерение коэффициента поглощения медицинского геля в

трубке 53

4. Заключение 54

Список литературы 55

Вступление:

За время своего существования акустика, как наука, проникла во многие сферы человеческой деятельности. На данном этапе научно-технического прогресса звук на разных частотах позволяет решать различные задачи прикладного характера.

Одной из важнейших составных частей прикладной акустики является исследование физических свойств вещества. Важной задачей является измерение скорости звука и коэффициента поглощения в среде, которые используются для определения модулей упругости и диссипативных характеристик вещества. По данным этих измерений во многих технических задачах осуществляется контроль за протеканием того или иного процесса (контроль концентрации смеси газов, состава различных жидкостей и т. д. ). [1]

Существует необходимость контроля коэффициента поглощения в особом веществе – медицинском геле. Он используется в медицине при интроскопии, в частности, в ультразвуковой диагностике, являясь контактной жидкостью для обеспечения должного контакта излучателя с телом пациента.

Коэффициент поглощения ультразвука – важная характеристика для данного типа продукции, так как большой коэффициент поглощения контактного геля приведет к нежелательному ослаблению ультразвуковой волны при излучении и приеме зондирующего сигнала и, как следствие, снизит качество принимаемой полезной информации о внутренней структуре тела пациента. Данный параметр контактной жидкости должен быть оговорен в технологической документации и контролироваться во время производства.

Актуальность разработки устройства, с помощью которого возможно измерение поглощения ультразвука, состоит не только в отсутствии на рынке готовых установок для измерения поглощения в жидкости, но и в специфике задачи, которая требует точного определения предельных затуханий ультразвуковых колебаний.

Целью данного дипломного проекта является выбор метода и разработка установки для нахождения поглощения ультразвука в геле на заданных заказчиком частотах в 2 МГц и 8 МГц. Данная задача возникла в силу неубедительности представленных ранее, при сдаче геля, параметров и необходимости их документального подтверждения.

В работе были рассмотрены методы измерения поглощения в жидкости и ранее применявшиеся для их воспроизведения установки, выбран наиболее оптимальный из них как в плане воспроизведения установки, так и в плане точности получаемых результатов, составлена принципиальная и структурная схемы установки, а так же выполнены необходимые расчёты.

С целью проведения эксперимента была разработана и собрана установка, позволяющая определять поглощение ультразвука в жидкостях, используя небольшой объем – порядка 40 см3. Для определения достоверности полученных результатов, устройство было протестировано на воде и глицерине, параметры которых были неоднократно измерены и оговариваются во многих справочных материалах. На последней стадии экспериментов был определен коэффициент поглощения ультразвука в медицинском геле на частоте 2,25 МГц.

Заключение:

Стояла задача определить коэффициент затухания ультразвука на частотах 2 и 8 МГц в требуемой жидкости – медицинском геле.

Были проанализированы и критически рассмотрены различные методы для измерения затухания ультразвука, которые были использованы разными авторами, и выбран оптимальный: импульсный метод способом переменного расстояния.

Была разработана и собрана аппаратура для проведения экспериментов.

В ходе проведения экспериментов было установлено, что:

1) поглощение ультразвука на частотах до 10 МГц в маловязких жидкостях данным способом с необходимой точностью определить не удается;

2) большую погрешность на измерения коэффициента поглощения ультразвука предложенным методом оказывает рассеяние ультразвука на неоднородностях среды, в частности, на микропузырьках воздуха; также в определенной мере влияют дифракция и стенки трубки измерительного тракта;

3) поглощение ультразвука в жидкостях, обладающих достаточно большим коэффициентом поглощения (более 5 Непер/м) может быть измерено с погрешностью 15%.

Конечным результатом исследований стало определение поглощение ультразвука в медицинском геле на частоте 2,25 МГц. Коэффициент поглощения ультразвука оказался равным 9±1,35 Непер/м.

Были намечены пути усовершенствования измерительной установки:

1) замена материала трубки измерительного тракта на более акустически жесткий;

2) использование преобразователя, обладающего меньшим "звоном";

3) расчет и учет дифракционной поправки на распространение ультразвуковой волны в трубках с данным соотношением диаметра трубки и длины звуковой волны;

4) автоматизация процесса измерения коэффициента поглощения.

Список литературы:

1. Ноздрин В. Ф. “Молекулярная акустика. ”, издательство «Высшая школа», 1974г.

2. Голямина_Маленькая_энциклопедия_ультразвука. djvu

3. Л. Бергман “Ультразвук и его применение в науке и технике. ”, издательство «Иностранной литературы», 1957г.

4. Н. И. Бражников – Физические и физикохимические методы контроля состава и свойств вещества. Ультразвуковые методы.

5. Мезон У. , 1966 - Физическая акустика (т. 1, ч. А) Методы и приборы ультразвуковых исследований. djvu

Бесплатные работы:

Готовые работы:

Рекомендованные документы: