6.2. 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 характеризу-ются теми же параметрами: интенсивностью (Вт/м²), звуковым давле-нием (Па), звуковой мощностью (Вт) и их уровнями (дБ).

Тем не менее, ультразвуковые колебания обладают специфичес-кими особенностями, которые обусловлены высокой частотой и соот-ветственно малой длиной волн. Ультразвуковые волны имеют луче-вой характер распространения. Поэтому при одинаковой звуковой мощности источника шума и ультразвука интенсивность последнего будет значительно выше.

Науке об ультразвуке принадлежит большое будущее. Но уже се-годня технические задачи, решаемые при помощи высоких звуковых колебаний, очень разнообразны. Это – пайка алюминия, стирка белья, обработка сложных контуров деталей, сварки фольги, устранение тумана над аэродромами, получение суспензий лекарственных ве-ществ 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 меди-цинской диагностической практике, с помощью ультразвука лечат заболевания периферической нервной системы, ускоряют процессы рассасывания гнойников и рубцов.

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

В технологических целях используются ультразвуковые колеба-ния низкой частоты (18-44 к Гц) и большой интенсивности (6-7 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 оказыв-ает на организм человека:

• механическое действие;

• тепловое;

• кавитационное.

Так, при частоте 100 кГц и малых интенсивностях (2-3 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 пре-образование акустической энергии в тепловую, что может привести к перегреву тканей и их разрушению.

Кавитационное действие – образование в жидкости (крови, лим-фе) заполненных воздухом пузырьков. Нарушение молекулярных свя-зей 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 слухо-вого и вестибулярного аппарата, ухудшение сна.

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

Нормирование ультразвука. Основными документами, регламен-тирующими безопасность при работе с ультразвуком, являются «Санитарные нормы и правила при работе на промышленных ультра-звуковых установках», утвержденные в 1977 г., а также ГОСТ 12.1.001-83 «ССБТ. Оборудование технологическое ультразвуковое. Требования безопасности».