Generación electromagnética de ultrasonidos aplicada a un sensor de posición lineal

• Autores: Fernando Seco Granja
• Directores de la Tesis: José Miguel Martín Abreu (dir. tes.)
• Lectura: En la UNED. Universidad Nacional de Educación a Distancia ( España ) en 2001
• Idioma: español
• Número de páginas: 290
• Tribunal Calificador de la Tesis: Fernando Morilla García (presid.), José Luis Fernández Marrón (secret.), Luis Enrique Moreno Lorente (voc.), Antonio Hernández Cachero (voc.), Justino Fernández Díaz (voc.)
• Materias:
  • Física
    • Acústica
      • Propiedades acústicas de los sólidos
      • Ultrasonidos
    • Electromagnetismo
      • Interacción de ondas electromagnéticas con la materia
  • Ciencias tecnológicas
    • Tecnología de la instrumentación
      • Tecnología de la automatización
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• Resumen

  • Este trabajo trata del diseño, construcción y evaluación de un sensor de posición lineal novedoso denominado Micrus. El sensor realiza la estimación de la posición del cursor mediante la medida del tiempo de vuelo de ondas ultrasónicas generadas localmente por mecanismos electromagnéticos. Las señales se propagan en una guía de ondas cilíndrica y son recibidas por transductores piezoeléctricos colocados en los extremos de la misma. La digitalización de las señalez ultrasónicas, y el uso de algoritmos de correlación e interpolación permiten obtener una precisión superior al periodo de muestreo. El prototipo del sensor Micrus construido presenta un error de linealidad de +- 25 um sobre un rango de media de 1 m, lo cual lo coloca con ventajas sobre el resto de sensores de medida de tiempo de vuelo competitivos, y con prestaciones cercanas a los sistemas de medida incremetnales como codificadores e interferómetros. Se han usado con éxito técnicas para reducir la histéresis magnética y la influencia de la temperatura sobre el sensor, permaneciendo como principal fuente de no linealidad las inhomogeneidades en la composición del tubo. En la investigación se ha conseguido realizar un modelo de la generación magnetoestrictiva de señales ultrasónicas en guías de onda cilíndricas, que permiten calcular cuantitativamente la amplitud de los modos excitados en la guía en condiciones experimentales. La aplicabilidad de este modelo incluye, además del sistema Micrus, al área de Ensayos No Destructivos (END) en metales.