Kaj je ultrazvočno vezje?

Zvoki se v naravi slišijo povsod, razen v vakuumu vesolja. Ljudje in živali se pogosto zanašajo na zvok za komunikacijo, navigacijo in informacije o lokaciji. Ko morajo ljudje interpretirati zvoke, ki presegajo obseg sluha, lahko ultrazvočno vezje ustvarja, pošilja in sprejema visokofrekvenčne signale.
Ultrazvok so zvočni valovi s frekvencami, višjimi, kot jih človeško uho običajno zazna. Tipične ultrazvočne frekvence so večje od 20,000 Hertz (20 kHz) ali ciklov na sekundo. Visokofrekvenčni zvoki imajo široko paleto uporab, vključno z merjenjem razdalje, medicinsko uporabo in varnostnimi napravami.

Zvočni valovi se lahko uporabljajo za merjenje razdalj. Ultrazvočni tokokrog lahko ustvari kratkotrajen visokofrekvenčni zvočni impulz, ki bo potoval po zraku ali vodi, pri čemer meri čas, v katerem se impulz vrne v napravo. Programska oprema nato izračuna razdaljo do predmeta. Hitrost zvoka je različna glede na to, ali je prisoten zrak ali voda, zato lahko programska oprema popravi vrsto vode, temperaturo in gostoto.

Sonar ali zvočna navigacija in določanje razdalje se uporablja na ladjah in podmornicah za navigacijo in odkrivanje. To je ultrazvočno vezje, ki uporablja pretvornike za pošiljanje in sprejemanje zvočnih impulzov za odkrivanje drugih plovil ali podvodnih značilnosti. Za zagotavljanje več zvočne energije za natančnost se namesto neprekinjene frekvence uporabljajo kratki impulzi.

Druga uporaba ultrazvoka sonarja je za pregled podvodnih struktur, geologijo ter iskanje in reševanje. Prenosne sonarne naprave se lahko pritrdijo ali vlečejo za površinskimi ladjami. Te naprave pošiljajo ultrazvočne impulze v želenih smereh in na podlagi odbitih zvokov ustvarjajo slike podvodnih struktur. Naprave za iskanje rib, ki se uporabljajo na zasebnih in komercialnih ribiških plovilih, uporabljajo podoben sistem za odkrivanje jat rib pod čolnom.

Ultrazvočno vezje se lahko uporablja kot naprava za medicinsko slikanje in se običajno imenuje ultrazvočni stroj. Vezje proizvaja fokusirano ultrazvočno frekvenco v ročni sondi, ki jo je mogoče namestiti na pacientovo telo. Programska oprema obdela odbite zvoke in ustvari sliko notranjih organov na monitorju. Dobljene slike lahko uporabimo za medicinsko diagnostiko, opazovanje srca in krvnih žil ter prenatalno opazovanje ploda ali nerojenega otroka v materi.

Ultrazvočne frekvence lahko potujejo skozi trdne materiale in se lahko uporabljajo kot diagnostično orodje. Prenosna naprava, podobna ultrazvočnemu stroju, se lahko uporablja na mostovih, tlačnih posodah ali drugi opremi za iskanje notranjih napak ali razpok pred okvaro. Ta tehnologija se uporablja za neporušno testiranje konstrukcijskih delov letal med rutinskimi pregledi. Najde lahko zelo majhne razpoke in utrujena območja zaradi ponavljajočih se vzletov, pristankov in obremenitev med letom.
Zvok se lahko uporablja za zagotavljanje signalov, ki se uporabljajo za varnostne sisteme. Načelo je enako kot sonar ali ultrazvok, s frekvenco, ki jo pošilja in sprejema ultrazvočno vezje. V tem primeru lahko vsak prejeti signal, ki kaže na gibanje, sproži alarmno vezje. Ti sistemi se lahko uporabljajo tam, kjer infrardeči varnostni sistemi ali varnostni sistemi, ki zaznavajo toploto, ne delujejo pravilno zaradi temperature ali drugih pogojev.