Caracterización no lineal de composites piezoeléctricos de potencia para la emisión de ultrasonidos en el aire
- Autores: Jorge Alejandro Casals Mirones
- Directores de la Tesis: Alfons Albareda i Tiana (dir. tes.)
- Lectura: En la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) ( España ) en 2005
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: José A. Gorri (presid.), Rafael Pérez Pérez (secret.), Daniel Guyomar (voc.), Amador Miguel González Crespo (voc.), Francisco Montero de Espinosa Freijo (voc.)
- Materias:
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- Resumen
Los sistemas de Ensayo No Destructivo (END) utilizan, entre la diversidad de técnicas existentes, pulsos de ultrasonidos a altas frecuencias para el diagnóstico y caracterización de materiales.
En estos sistemas de ensayos los emisores de ultrasonidos más utilizados son los transductores piezoeléctricos ya que los mismos poseen un elevado factor de acoplo electromecánico. Generalmente, estos sistemas que permiten el análisis del 100% de las muestras, se utilizan en medios líquidos para reducir de manera significativa la diferencia de impedancias acústicas existentes entre el resonador piezoeléctrico y el medio, así como entre el medio y el objeto de análisis.
Para reducir la impedancia acústica del transductor y mejorar la adaptación de impedancias se utilizan composites piezoeléctricos del tipo 1-3. Estos piezocomposites están formados por barras de cerámicas piezoeléctricas que trabajan en modo grosor separadas por una resina epoxy. Las ventajas de la utilización de estos materiales compuestos, además de disminuir su impedancia acústica, son: aumentar el factor de acoplo electromecánico del resonador (aumentando la amplitud de la onda emitida) e incrementar el ancho de banda de la resonancia, necesaria para emitir pulsos cortos.
Con el fin de hacer un análisis más rápido y sencillo y poder estudiar objetos que por sus características no pueden mojarse, se ha llevado a cabo el estudio de un transductor piezoeléctrico con composites para la emisión de ultrasonidos en el aire. Debido a la diferencia de impedancias acústicas entre el transductor y el aire, la energía acústica emitida al medio sería muy débil, siendo necesario aplicar grandes potencias.
La aplicación de campos eléctricos elevados o grandes deformaciones genera comportamientos no lineales típicos de los dispositivos de potencia que no pueden ser predichos por las ecuaciones constitutivas de la teoría lineal.
