В останнє десятиліття все більш широке поширення у виробництві знаходять технологічні процеси, засновані на використанні енергії ультразвуку.
Ультразвук знайшов також застосування в медицині. У зв'язку з ростом одиничних потужностей і швидкостей різних агрегатів і машин ростуть рівні шуму, у тому числі і в ультразвукової області частот.
Разом з тим встановлено, що ультразвук без дотримання правил роботи з ним може призводити до розвитку своєрідною ультразвукової патології, тому вивчення ультразвуку як несприятливого фактора виробничого середовища має важливе гігієнічне значення.
Ультразвуком називають механічні коливання пружного середовища з частотою, що перевищує верхню межу чутності - 20кГц.
Ультразвук має єдину природу зі звуком і однакові фізико-гігієнічні характеристики, т. Е. Оцінюється за частотою коливанні і інтенсивності. Одиницею вимірювання інтенсивності ультразвуку є ват на квадратний сантиметр (Вт / см 2).
У гігієнічної практиці інтенсивність ультразвуку (рівень звукового тиску) оцінюється в відносних одиницях - дБ.
Ультразвукові коливання підкоряються тим самим закономірностям, що і звукові хвилі, проте більш висока частота надає їм деякі особливості:
- мала довжина хвилі (менше 1,5 см) дає можливість отримувати спрямований сфокусований пучок великої енергії;
- ультразвукові хвилі здатні давати чітку акустичну тінь, так як розміри екранів завжди будуть сумірні або більше довжини хвиль;
- проходячи через кордон розділу двох середовищ, ультразвукові хвилі можуть відбиватися, переломлюватися або поглинатися;
- ультразвук, особливо високочастотний, практично не поширюється в повітрі так як звукова хвиля, поширюючись в середовищі, втрачає енергію пропорційно квадрату частоти коливань.
У твердих і рідких середовищах ультразвук викликає ряд механічних і хімічних ефектів. До них відноситься в першу чергу явище кавітації, що виникає в змішаному середовищі - рідина - газ. У зоні розриву рідини внаслідок періодичного стиснення і розтягування утворюються пухирці, наповнені парами рідини або газу. Розрив бульбашок супроводжується виділенням великої кількості енергії. Ефект посилюється зі збільшенням потужності ультразвуку. Дія ультразвуку на тверде або газоподібна речовина викликає вібрацію його частинок з ультразвуковою частотою.
Джерелами виробничого ультразвуку є генератори ультразвукових коливань, які використовуються для технологічних цілей, в медицині і наукових дослідженнях, а також виробниче обладнання, що має в спектрі шуму високочастотні складові.
Генератор ультразвуку складається з джерел струмів високої частоти і п'єзоелектричного або магнитострикционного перетворювача. При цьому магнітострикційні перетворювачі використовуються для генерації низькочастотного ультразвуку, а п'єзоелектричні перетворювачі дозволяють отримати ультразвуки з частотою до 10 9 Гц.
Ультразвукові установки і прилади в залежності від частотної характеристики ділять на 2 основні групи: 1) апаратура, яка генерує низькочастотний ультразвук, з частотою коливань 11 - 100 кГц; 2) встановлення, у яких використовується, високочастотний ультразвук з частотою коливань в межах 100 кГц - 1000 мГц.