Diseño, construcción y caracterización de un par de transductores ultrasónicos para caracterización de materiales de ingeniería
En este trabajo se muestra el proceso de diseño y construcción de transductores de ultrasonido para ensayos no destructivos (END) y caracterización de materiales. Para iniciar se hizo una recopilación de conceptos relacionados con la teoría de ondas acústicas, materiales piezoeléctricos y transducto...
| Autor: | |
|---|---|
| Tipo de documento: | dissertação |
| Estado: | Versión enviada para evaluación y publicación |
| Data de publicação: | 2022 |
| País: | Colombia |
| Recursos: | Universidad Autónoma de Occidente |
| Repositório: | RED: Repositorio Educativo Digital UAO |
| Idioma: | espanhol |
| OAI Identifier: | oai:red.uao.edu.co:10614/13696 |
| Acesso em linha: | https://hdl.handle.net/10614/13696 https://red.uao.edu.co/ |
| Access Level: | Acceso aberto |
| Palavra-chave: | Maestría en Ingeniería de Desarrollo de Productos Transductores ultrasónicos Ultrasonic transducers Caracterización de materiales Efecto piezoeléctrico Ensayos no destructivos Espectro de frecuencia Onda de presión Transductor ultrasónico |
| Resumo: | En este trabajo se muestra el proceso de diseño y construcción de transductores de ultrasonido para ensayos no destructivos (END) y caracterización de materiales. Para iniciar se hizo una recopilación de conceptos relacionados con la teoría de ondas acústicas, materiales piezoeléctricos y transductores de ultrasonido. También se implementó un modelo matricial que es útil para el análisis unidimensional de transductores debido a que permite modelar cada componente del transductor de forma individual, obtener la respuesta en frecuencia y determinar si se deben hacer cambios o mejoras en el diseño. Se realizó el diseño y fabricación de dos prototipos, que consisten en dos pares de transductores para ensayos en inmersión con frecuencias de trabajo de 1 y 2 MHz. Se explicó detalladamente el proceso de selección de materiales, manufactura y ensamble. Uno de los prototipos fueron encapsulados usando acero inox, técnica convencional usada por los fabricantes actualmente. El otro prototipo fue encapsulado usando piezas poliméricas generadas mediante manufactura aditiva. Este enfoque es novedoso y permite una importante reducción de costos. Finalmente se realizaron pruebas experimentales a los prototipos para determinas su ancho de banda y relación señal-ruido, Además se compararon los resultados experimentales con la simulaciones realizadas. Este trabajo es un primer paso en el desarrollo del conocimiento requerido para la fabricación local de transductores ultrasónicos para ensayos no destructivos. |
|---|