1 Тема лекции 14. Основные сведения об ультразвуке, источники ультразвука

ультразвука.
Нормирование ультразвука.
Приборы и методы контроля характеристик ультразвука.
Методы борьбы с ультразвуком.

неслышимых человеческим ухом.
В одном из древних китайских храмов до настоящего

времени хранится таз с ручками, обладающий удиви-тельным свойством. Стоит налить в него воду и слегка потереть ручки, как вода словно вскипает, хотя остается холодной. Чудо это разгадано. При трении ручек возникают невидимые глазом высокочастотные колебания стенок таза. Они-то и вызывают «кипение» налитой в таз воды. Виновником чуда оказался ультразвук.

волн слышимого диапазона. Распространение ультразвука подчиняется основным законам, общим для

акустических волн любого диапазона частот.
Вместе с тем ультразвук, обладая высокими частотами и, следовательно, малыми длинами волн, характеризуется особыми свойствами. Из-за малых длин ультразвуковые волны легче сфокусировать и соответственно получать более узкое и направленное излучение, т.е. сосредоточивать всю энергию ультразвука в нужном направлении и концентрировать ее в небольшом объеме.

аппараты промышленного, медицинского и бытового назначения, генерирующие ультразвуковые колебания.

геологии, медицине, металлургии, химической промышленности, машиностроении, радиоэлектронике и др.
Низкочастотные ультразвуковые

волны (до 100 кГц), распространяющиеся контактным или воздушным путем, применяют для активного воздействия на вещества и технологические процессы: очистка, обеззараживание, сварка, механическая и термическая обработка материалов, коагуляция аэрозолей и многие другие.

хирургии, стерилизации инструментария др.
Ультразвуковая хирургия катаракты
Ультразвуковой пилинг
Ультразвуковой стерилизатор

ней дефекты по характерному рассеянию пучка и по появлению ультразвуковой

тени. На этом основана целая отрасль науки - ультразвуковая дефектоскопия.

Ультразвуковой дефектоскоп «Монолит –А»

лечения различных заболеваний используется высокочастотный ультразвук (от 100 кГц до

100 МГц), распространяющийся исключительно контактным путем.

различные биологические эффекты, характер которых определяется:
характеристиками ультразвуковых колебаний:
- интенсивностью;
-

частотой;
- временными параметрами (постоянный, импульсный);

2) длительностью воздействия;

3) чувствительностью тканей человека.

связанные с ускорением процессов диффузии через мембраны, изменением скорости биологических

реакций;
термические, проявляемые в результате выделения тепла при поглощении тканями энергии ультразвуковых колебаний;
эффекты, связанные с возникновением в тканях ультразвуковой кавитации (от лат. cavitos - пустота), т.е. с образованием и последующим захлопыванием парогазовых пузырьков.
Происходящие под воздействием ультразвука изменения в организме человека имеют общие закономерности: малые интенсивности стимулируют, активируют, средние и большие угнетают, тормозят и могут полностью подавлять функции.

Вт/см) происходит ускорение обменных процессов в организме, легкий нагрев тканей,

микромассаж. Морфологических изменений внутри клеток не происходит.
Ультразвук средней интенсивности (1,5... 3,0 Вт/см ) за счет увели­чения переменного звукового давления вызывает обратимые реакции угнетения, в частности нервной ткани.
Контактный ультразвук высокой интенсивности (3,0... 10,0 Вт/см ) вызывает необратимые реакции угнетения, переходящие в процесс полного разрушения клеток.

2

2

2

действия ультразвука. Подобным образом происходит расщепление под действием ультразвука высокомолекулярных

соединений в биологических объектах, например нуклеиновых кислот, белковых веществ.

мягкое действие на человека, чем постоянные колебания.
Действие ультразвука на

организм человека приводит к изменениям нервной системы, сердечно-сосудистой, эндокринной системах, слуховом и вестибулярном анализаторах и др.
При систематическом воздействии интенсивного низкочастотного ультразвука наиболее характерным является наличие вегетососудистой дистонии и астенического синдрома.
Высокочастотный ультразвук вызывает, прежде всего, поражения нейрососудистого, нейромышечного аппарата, изменение костной структуры в виде остеопороза, остеосклероза и других изменений дегенеративно-дистрофического характера.
Лица, длительное время обслуживающие ультразвуковые установки, страдают также от головных болей, головокружений, общей слабости, болевых ощущений в области сердца, ухудшения памяти.

астеническая реакция, нервно-психическая слабость, синдром хронической усталости - болезненное состояние,

проявляющееся повышенной утомляемостью и истощаемостью с крайней неустойчивостью настроения, ослаблением самообладания, нетерпеливостью, неусидчивостью, нарушением сна, потерей сознания, частичной потерей памяти, утратой способности к длительному умственному и физическому напряжению, непереносимостью громких звуков, яркого света, резких запахов.

утолщения костных трабекул и компактного вещества кости.
Остеопоро́з (лат. osteoporosis) —

заболевание, связанное с повреждением (истончением) костной ткани, ведущее к переломам и деформации костей.

рук, развивающаяся при воздействии контактного ультразвука, признана профессиональным заболеванием и

внесена в список профзаболеваний.

Для полинейропатии, характерны боли по ходу нервов, чувство ползания мурашек в кистях, стопах, онемение в них. Кисти рук влажные на ощупь, зябнут.

2.2.4/2.1.8.582-96 «Гигиенические требования при работах с источниками воздушного и контактного

ультразвука промышленного, медицинского и бытового назначения» установлена гигиеническая классификация ультразвука

логарифмические уровни, определяемые по формуле:
ПДУ контактного ультразвука для работающих

на рабочих местах установлены в СанПиН 2.2.4/2.1.8.582-96.
В соответствии с этим

нормативным документом измерения уровней воздушного ультразвука производятся на постоянных рабочих местах или в рабочей зоне при типичных условиях эксплуатации оборудования, характеризующегося наиболее высокой интенсивностью генерируемых ультразвуковых колебаний.
При проведении измерений микрофон располагается на уровне головы и на расстоянии 5 см от уха человека, подвергающегося воздействию ультразвука, и на расстоянии 50 см от человека, проводящего измерения.
Измерения проводятся не менее 3-х раз в каждой третьоктавной полосе для одной точки и затем вычисляется среднее значение.

в диапазоне частот до 50 000 Гц и до 100

000 Гц; микрофоны и полосовые фильтры.
Измерение уровней контактного ультразвука (значения виброскорости) производится в зоне контакта рук или других частей тела человека с источником ультразвуковых колебаний с помощью измерительного тракта, состоящего из: датчика, чувствительность которого позволяет регистрировать ультразвуковые колебания с уровнем колебательной скорости на поверхности не ниже 80 дБ; лазерного интерферометра; усилителя; схемы обработки сигналов, включающей фильтры низкой и высокой частоты; милливольтметра ВЗ-40; дифференцирующей цепочки и импульсного вольтметра Вч-12.

Лазерный интерферометр

промышленных ультразвуковых дефектоскопов.
Универсальный ультразвуковой дефектоскоп УД2-3С предназначен для контроля продукции

на наличие дефектов типа нарушения сплошности и однородности материалов, полуфабрикатов, готовых изделий и сварных соединений, для измерения глубины и координат залегания дефектов, измерения толщины и скорости распространения ультразвуковых колебаний в материале.

физического фактора производственной среды достигается применением организационно-технических, санитарно-гигиенических и медико-биологических

мероприятий, дифференцированных с учетом частотно-амплитудных параметров, среды передачи.

Оборудование звукоизолирующими кожухами и экранами (в том числе прозрачными) стационарных

ультразвуковых источников, генерирующих уровни звукового давления, превышающие нормативные значения. Звукоизолирующие кожухи изготавливают, как правило, из листовой стали или дюралюминия (толщиной 1 мм) с обклейкой резиной или рубероидом, а также из трех слоев резины общей толщиной 3.. .5 мм.
• Размещение ультразвуковых установок в специальных помещениях, выгородках или звукоизолирующих кабинах.
• Применение противошумов, если перечисленные выше мероприятия не позволяют получить необходимый эффект.

Исключением непосредственного контакта человека с рабочей поверхностью источника ультразвука и

с контактной средой во время возбуждения в ней ультразвуковых колебаний.
• Созданием автоматизированного ультразвукового оборудования.
• Применением дистанционного управления источниками ультразвука.
• Установлением автоблокировки, т.е. автоматического отключения источника ультразвука при выполнении вспомогательных операций (загрузка и выгрузка продукции, нанесение контактных смазок и др.).

50% рабочего времени) двух регламентированных перерывов:
- десятиминутный перерыв за

1-1,5 ч
-15-минутный перерыв через 1,5-2 ч после обеденного перерыва для проведения профилактических процедур (тепловых гидропроцедур, массажа, ультрафиолетового облучения), а также лечебной гимнастики, витаминизации и т. п.
• Применением для защиты рук нарукавников, рукавиц или перчаток (наружные резиновые и внутренние хлопчатобумажные).