เสียงด้านวิศวกรรมและอุตสาหกรรม
วิศวกรใช้คลื่นเหนือเสียงในการตรวจสอบรอยร้าวหรือรอยตำหนิในโลหะ
แก้วหรือ เซรามิก โดยการส่งคลื่นเสียงที่มีความถี่ในช่วง 500 กิโลเฮิรตซ์ ถึง15เมกะเฮิรตซ์ ผ่านเข้าไปในชิ้นงาน
ที่ต้องการตรวจสอบ แล้ววิเคราะห์ลักษณะของคลื่นสะท้อน
หรือวิเคราะห์ลักษณะคลื่นที่รบกวนในคลื่นที่ผ่านออกไป
วิธีนี้นอกจากจะใช้ตรวจสอบชิ้นงานประเภทโลหะหล่อ หรือเซรามิกแล้ว
ยังถูกนำไปใช้ตรวจสอบยางรถยนต์ที่ผลิตใหม่ด้วย เครื่องมือวัดความหนาของแผ่นโลหะหรือวัสดุที่มีความแข็งอื่นๆ
สามารถทำได้โดยใช้คลื่นเหนือเสียง
แม้คลื่นจะไม่สามารถทะลุถึงอีกด้านหนึ่งของผิวหน้าแผ่นโลหะนั้นได้ก็ตาม
เช่นการตรวจสอบความหนาของหม้อต้มน้ำความดันสูงสำหรับโรงงานอุตสาหกรรม เป็นต้น
คลื่นเหนือเสียงพลังงานสูงยังถูกนำไปใช้อย่างกว้างขวางในการทำความสะอาดผิวของเครื่องใช้ขนาดเล็ก
เช่น ชิ้นส่วนในนาฬิกาข้อมือและแว่นตา เป็นต้น
เพื่อให้อนุภาคสกปรกที่จับเกาะผิวสั่นด้วยพลังงานของคลื่นเหนือเสียง
เพราะความถี่ธรรมชาติของอนุภาคสกปรกตรงกันกับความถี่ธรรมชาติคลื่นเหนือเสียง คลื่นจึงทำให้อนุภาคสกปรกเหล่านั้นหลุดจากผิวโลหะไปลอยปะปนไปในของเหลวที่โลหะแช่อยู่
ด้านการแพทย์
การใช้เสียงย่านความถี่อุลตราโซนิค(เกิน
20,000 Hz) ในการตรวจวินิจฉัยทางการแพทย์ โดยอาศัยหลักการส่งคลื่นเข้าไปกระทบกับอวัยวะภายใน
แล้อาศัยคุณสมบัติการสะท้อนของเสียงออกมา แล้วไปแปลงสัณญาณด้วยความพิวเตอร์เป็นภาพให้เห็นได้ เช่นการตรวจหาเนื้องอกในร่างกาย, ตรวจลักษณะความสมบูรณ์และเพศของทารกในครรภ์
การตรวจหัวใจด้วยคลื่นเสียงความถี่สูง(Echocardiography)
เป็นการตรวจหัวใจโดยใช้เครื่องมือที่มี
ประสิทธิภาพสูง ทำงานโดยอาศัยหลัก การส่งคลื่นเสียงความถี่สูงซึ่งส่งออก มาจาก
ผลึกแร่ชนิดพิเศษ และเมื่อรับสัญญานคลื่นเสียงที่ส่งออกไป นำมาแปรสัณญาน
เป็นภาพขึ้น จะทำให้สามารถเห็นการทำงาน ของหัวใจ ขณะกำลังบีบตัว และคลายตัว
และโดยการใช้เทคโนโลยีอันทันสมัย ทำให้ เราสามารถเห็น
การไหลเวียนของเลือดผ่านช่องหัวใจ ห้องต่างๆเป็นภาพสี และเห็นการทำงาน ปิด-เปิด
ของลิ้นหัวใจทั้งสี่ลิ้นได้
ด้านการประมงค์และสำรวจใต้น้ำ
ส่งคลื่นเสียง
ลงไปใต้น้ำเพื่อการตรวจหาฝูงปลา และสิ่งแปลกปลอมกีดขวางภายใต้ทะเลลึกและการวัดความลึกของท้องทะเลโดยใช้หลักการของการสะท้อนเสียง
ซึ่งเรียกกันว่า "ระบบโซนาร์"
หลักการทำงาน
คลื่นเสียงความถี่สูงจะถูกส่งผ่านออกจากหัวตรวจที่เราเรียกว่า transducer ส่งไปที่หัวใจ ทำให้เกิดคลื่นเสียงสะท้อนกลับ เรียกว่า echo และระยะเวลา ที่ใช้ในการเดินทางของคลื่นเสียงสะท้อนกลับ
จะแปรเปลี่ยนตามระยะทางที่ใช้ซึ่งก็คือ ระยะห่างของโครงสร้าง ต่างๆใน หัวใจ
นั่นเอง แล้วคอมพิวเตอร์ในเครื่องจะทำการประมวลผลแปลสัญญาณออกมาเป็นภาพ
ความถี่ที่ใช้ในการทำส่วนใหญ่จะอยู่ในช่วงประมาณ 2-10
MHz แต่ที่ใช้บ่อยที่สุดคือประมาณ 2.5-5MHz ซึ่งจะเห็นว่าเป็นย่านความถี่สูงกว่าความถี่เสียงที่คนเราได้ยินคือ 2-18KHz
การใช้ความถี่ต่างกัน
จะมีผลต่อความละเอียดของภาพและความสามารถในการส่งผ่านทะลุเข้าไปในเนื้อเยื่อ
กล่าวคือ คลื่นความถี่ที่สูงกว่าจะให้ความละเอียดของภาพได้มากกว่า
แต่ความสามารถในการทะลุเข้าเนื้อเยื่อจะได้น้อยกว่า ยกตัวอย่างเช่น
ถ้าใช้คลื่นความถี่ 5MHz จะสามารถเห็นรายละเอียดของภาพได้ถึง 2 มิลลิเมตร ขณะที่คลื่นความถี่ 3MHz จะเห็นรายละเอียด
ของภาพ ได้ในระดับ 3มิลลิเมตร
แต่ขณะเดียวกันถ้าผู้ป่วยที่มีลักษณะอ้วนหรือตัวใหญ่ คลื่นที่มีความถี่สูงซึ่งทะลุเข้าเนี้อเยื่อได้น้อยกว่าคลื่นความถี่ต่ำกว่าก็อาจจะไม่สามารถมองเห็นภาพบางส่วนที่อยู่ลึกๆได้
เสียงด้านวิศวกรรมและอุตสาหกรรม
วิศวกรใช้คลื่นเหนือเสียงในการตรวจสอบรอยร้าวหรือรอยตำหนิในโลหะ
แก้วหรือ เซรามิก โดยการส่งคลื่นเสียงที่มีความถี่ในช่วง 500 กิโลเฮิรตซ์ ถึง15เมกะเฮิรตซ์ ผ่านเข้าไปในชิ้นงาน
ที่ต้องการตรวจสอบ แล้ววิเคราะห์ลักษณะของคลื่นสะท้อน
หรือวิเคราะห์ลักษณะคลื่นที่รบกวนในคลื่นที่ผ่านออกไป
วิธีนี้นอกจากจะใช้ตรวจสอบชิ้นงานประเภทโลหะหล่อ หรือเซรามิกแล้ว
ยังถูกนำไปใช้ตรวจสอบยางรถยนต์ที่ผลิตใหม่ด้วย เครื่องมือวัดความหนาของแผ่นโลหะหรือวัสดุที่มีความแข็งอื่นๆ
สามารถทำได้โดยใช้คลื่นเหนือเสียง
แม้คลื่นจะไม่สามารถทะลุถึงอีกด้านหนึ่งของผิวหน้าแผ่นโลหะนั้นได้ก็ตาม
เช่นการตรวจสอบความหนาของหม้อต้มน้ำความดันสูงสำหรับโรงงานอุตสาหกรรม เป็นต้น
คลื่นเหนือเสียงพลังงานสูงยังถูกนำไปใช้อย่างกว้างขวางในการทำความสะอาดผิวของเครื่องใช้ขนาดเล็ก
เช่น ชิ้นส่วนในนาฬิกาข้อมือและแว่นตา เป็นต้น
เพื่อให้อนุภาคสกปรกที่จับเกาะผิวสั่นด้วยพลังงานของคลื่นเหนือเสียง
เพราะความถี่ธรรมชาติของอนุภาคสกปรกตรงกันกับความถี่ธรรมชาติคลื่นเหนือเสียง คลื่นจึงทำให้อนุภาคสกปรกเหล่านั้นหลุดจากผิวโลหะไปลอยปะปนไปในของเหลวที่โลหะแช่อยู่
ด้านการแพทย์
การใช้เสียงย่านความถี่อุลตราโซนิค(เกิน
20,000 Hz) ในการตรวจวินิจฉัยทางการแพทย์ โดยอาศัยหลักการส่งคลื่นเข้าไปกระทบกับอวัยวะภายใน
แล้อาศัยคุณสมบัติการสะท้อนของเสียงออกมา แล้วไปแปลงสัณญาณด้วยความพิวเตอร์เป็นภาพให้เห็นได้ เช่นการตรวจหาเนื้องอกในร่างกาย, ตรวจลักษณะความสมบูรณ์และเพศของทารกในครรภ์
การตรวจหัวใจด้วยคลื่นเสียงความถี่สูง(Echocardiography)
เป็นการตรวจหัวใจโดยใช้เครื่องมือที่มี
ประสิทธิภาพสูง ทำงานโดยอาศัยหลัก การส่งคลื่นเสียงความถี่สูงซึ่งส่งออก มาจาก
ผลึกแร่ชนิดพิเศษ และเมื่อรับสัญญานคลื่นเสียงที่ส่งออกไป นำมาแปรสัณญาน
เป็นภาพขึ้น จะทำให้สามารถเห็นการทำงาน ของหัวใจ ขณะกำลังบีบตัว และคลายตัว
และโดยการใช้เทคโนโลยีอันทันสมัย ทำให้ เราสามารถเห็น
การไหลเวียนของเลือดผ่านช่องหัวใจ ห้องต่างๆเป็นภาพสี และเห็นการทำงาน ปิด-เปิด
ของลิ้นหัวใจทั้งสี่ลิ้นได้
ด้านการประมงค์และสำรวจใต้น้ำ
ส่งคลื่นเสียง
ลงไปใต้น้ำเพื่อการตรวจหาฝูงปลา และสิ่งแปลกปลอมกีดขวางภายใต้ทะเลลึกและการวัดความลึกของท้องทะเลโดยใช้หลักการของการสะท้อนเสียง
ซึ่งเรียกกันว่า "ระบบโซนาร์"
หลักการทำงาน
คลื่นเสียงความถี่สูงจะถูกส่งผ่านออกจากหัวตรวจที่เราเรียกว่า transducer ส่งไปที่หัวใจ ทำให้เกิดคลื่นเสียงสะท้อนกลับ เรียกว่า echo และระยะเวลา ที่ใช้ในการเดินทางของคลื่นเสียงสะท้อนกลับ
จะแปรเปลี่ยนตามระยะทางที่ใช้ซึ่งก็คือ ระยะห่างของโครงสร้าง ต่างๆใน หัวใจ
นั่นเอง แล้วคอมพิวเตอร์ในเครื่องจะทำการประมวลผลแปลสัญญาณออกมาเป็นภาพ
ความถี่ที่ใช้ในการทำส่วนใหญ่จะอยู่ในช่วงประมาณ 2-10
MHz แต่ที่ใช้บ่อยที่สุดคือประมาณ 2.5-5MHz ซึ่งจะเห็นว่าเป็นย่านความถี่สูงกว่าความถี่เสียงที่คนเราได้ยินคือ 2-18KHz
การใช้ความถี่ต่างกัน
จะมีผลต่อความละเอียดของภาพและความสามารถในการส่งผ่านทะลุเข้าไปในเนื้อเยื่อ
กล่าวคือ คลื่นความถี่ที่สูงกว่าจะให้ความละเอียดของภาพได้มากกว่า
แต่ความสามารถในการทะลุเข้าเนื้อเยื่อจะได้น้อยกว่า ยกตัวอย่างเช่น
ถ้าใช้คลื่นความถี่ 5MHz จะสามารถเห็นรายละเอียดของภาพได้ถึง 2 มิลลิเมตร ขณะที่คลื่นความถี่ 3MHz จะเห็นรายละเอียด
ของภาพ ได้ในระดับ 3มิลลิเมตร
แต่ขณะเดียวกันถ้าผู้ป่วยที่มีลักษณะอ้วนหรือตัวใหญ่ คลื่นที่มีความถี่สูงซึ่งทะลุเข้าเนี้อเยื่อได้น้อยกว่าคลื่นความถี่ต่ำกว่าก็อาจจะไม่สามารถมองเห็นภาพบางส่วนที่อยู่ลึกๆได้
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น