Ультразвук

Ультразвук – упругие колебания и волны, частота которых лежит в диапазоне 16-100 кГц. Ультразвуковые волны по своей природе не отличаются от упругих волн слышимого диапазона и характеризуются теми же параметрами: интенсивностью (Вт/м²), звуковым давлением (Па), звуковой мощностью (Вт) и их уровнями (дБ).

Тем не менее, ультразвуковые колебания обладают специфическими особенностями, которые обусловлены высокой частотой и соответственно малой длиной волн. Ультразвуковые волны имеют лучевой характер распространения. Поэтому при одинаковой звуковой мощности источника шума и ультразвука интенсивность последнего будет значительно выше.

Науке об ультразвуке принадлежит большое будущее. Но уже сегодня технические задачи, решаемые при помощи высоких звуковых колебаний, очень разнообразны. Это пайка алюминия, стирка белья, обработка сложных контуров деталей, сварка фольги, устранение тумана над аэродромами, получение суспензий лекарственных веществ и многое другое. При помощи ультразвука можно просверлить самые сверхтвердые сплавы и драгоценные камни, включая алмаз.

Дозированные ультразвуковые колебания обладают хорошими терапевтическими свойствами, используются в физиолечении, в медицинской диагностической практике, с помощью ультразвука лечат заболевания периферической нервной системы, ускоряют процессы рассасывания гнойников и рубцов.

Ультразвуковые установки применяются для очистки и обезжиривания деталей при ремонте часов, для механической обработки твердых и хрупких материалов в ювелирном производстве (сварка, пайка, лужение и т. п.), для соединений искусственной кожи, натуральной ткани с синтетической и пр.

В технологических целях используются ультразвуковые колебания низкой частоты (18-44 кГц) и большой интенсивности (67 Вт/см²).

Уровни звукового давления на рабочих местах в зависимости от вида установки колеблются от 80 до 120 дБ.

Действие ультразвука на организм человека. Ультразвук оказывает на организм человека механическое, тепловое, кавитационное действие.

Так, при частоте 100 кГц и малых интенсивностях (23 Вт/см²) происходит микромассаж тканевых элементов, что улучшает обмен веществ. Однако повышение интенсивности ультразвука приводит к кавитации и механическому разрушению клеток тканей.

При распространении ультразвука в организме происходит преобразование акустической энергии в тепловую, что может привести к перегреву тканей и их разрушению.

Кавитационное действие – образование в жидкости (крови, лимфе) заполненных воздухом пузырьков. Нарушение молекулярных связей приводит к их разрыву, происходит как бы «закипание» крови.

У работающих на низкочастотных ультразвуковых установках при интенсивности более 100 дБ могут наблюдаться изменения в центральной и периферической нервной системе, нарушение работы слухового и вестибулярного аппарата, ухудшение сна.

Ультразвук вызывает функциональные нарушения нервной системы, изменение давления и состава крови. Часто наблюдаются головные боли, быстрая утомляемость, потеря слуховой чувствительности.

Бывают случаи аллергии к ультразвуку (с потерей сознания). Контактное воздействие ультразвука имеет большой отрицательный эффект на здоровье человека и проявляется в виде порезов и вегетативных полиневритов.

Нормирование ультразвука. Основными документами, регламентирующими безопасность при работе с ультразвуком, являются Санитарные нормы и правила СаеПиН 2.2.4/2.1.8.582-96 «Гигиенические требования при работах с источниками воздушного и контактного ультразвука промышленного, медицинского и бытового назаначения», а также ГОСТ 12.1.001-83 «ССБТ. Оборудование технологическое ультразвуковое. Требования безопасности».