ادبیات نظری تحقیق دستگاه اسانس گیری با بخار سرد، امواج فراصوت

مبانی علمی دستگاه اسانس گیری با بخار سرد تاریخچه امواج فراصوت در سال 1876 ميلادي ، فرانسيس گالتون براي اولين بار پي بوجود امواج فراصوت برد . در زمان جنگ جهاني اول كشور انگلستان براي كمك به جلوگيري از غرق شدن غم ‌انگيز كشتي‌هايش توسط زيردرياييهاي كشور آلمان در اقيانوس آتلانتيك شمالي دستگاه كشف كننده زيردريايي‌ها به كمك امواج صوتي به نام Sonar ابداع كرد . اين دستگاه امواج فراصوت توليد مي‌كرد كه در پيد اكردن مسير كشتيها استفاده مي‌شد . اين تكنيك در زمان جنگ جهاني دوم تكميل گرديد و بعدها بطور گسترده‌اي در صنعت اين كشور براي آشكار سازي شكافها در فلزات و ساير موارد مورد استفاده قرار مي‌گرفت . از كاربرد بخصوصي كه انعكاس صوت در جنگ و صنعت داشت Sonar به علم پزشكي وارد شد و تبديل به يك وسيله تشخيصي بزرگ در علم پزشكي گرديد 67 - 69 ) ). تعریف صوت اصوات همانند نور بصورت موجی منتشر میشوند و البته برخلاف نور برای انکه بتوانند منتشر شوند نیاز به محیط مادی دارند و سرعت آنها بسیار محدود تر از سرعت انتقال نور ( امواج الکترومغناطیس ) میباشد ( 75 ). امواج صوتی بدلیل آنکه برای انتشار نیاز به محیط مادی دارند پس نمی توانند در خلاء منتشر شوند . طیف اصوات بصورت زیر تقسیم میشوند : امواج صوتی با فرکانس کمتر از Hz20 که امواج مادون صوتی مینامند . امواج صوتی با فرکانس بین Hz 20 تا KHz 20 را که امواج صوتی شنوایی مینامند . امواج صوتی با فرکانس بیشتر از KHz 20 را که امواج اولتراسوند یا ماوراء صوت گویند . مبنای تفکیک نواحی مختلف صوتی ، قابلیت شنوایی انسان میباشد . اصول عملی مبدل فراصوت یک مولد ایجاد کننده امواج فراصوت که در ته ظرف آب قرارگرفته است ، سیکنال ها الکتریکی با فرکانس بالا را به نوسانات مکانیکی با فرکانس زیاد تبدیل میکند ( 77 - 79 ). هنگامی که سرعت نوسانات تا حدی افزایش پیدا مییابد که ذرات آب قادر به هماهنگ شدن با فرکانس نوسانات نباشد پدیده کاویتاسیون رخ میدهد . در این حالت ، آب دچار یک خلاء و فشار آنی میشود که نتیجه آن ایجاد حبابهای بخاردر عمق آب است که به سرعت به سطح آب میآیندو در سطح آب باعث منتشر شدن بخارآب به محیط پیرامون میشوند . در واقع کار مولد ایجاد پدیده کاویتاسیون است این موضوع در شکل 1 - 3 نشان داده شده است . / شکل ‏ 1 : پدیده کاویتاسیون تعریف کاویتاسیون در اجسام دارای حالت غیرالاستیکی مانندآجر ، انتقال امواج صوتی بصورت پیوسته انجام میگیرد . در اجسام الاستیک مانند آب و بسیاری از مایعات دیگر انتقال امواج صوتی تا جایی که فرکانس کم است بطور پیوسته ادامه می یابد افزایش فرکانساز یک حدبیشتر سبب ایجاد فشار منفی و ایجاد حفره ( خلاء ) در جهت مخالف با جهت انتشار موج صوتی ( این حالت در دره موج صوتی ایجاد می شود ) و فشار مثبت هم جهت با جهت انتشار موج صوتی