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Definición, Características y Parámetros de las Ondas Ultrasónicas

28 abril, 2015 by Rubén Lorenzo Araujo

El ultrasonido representa una más de las técnicas predictivas encaminadas a determinar el estado de condición de los equipos.
Los modos de fallo que detecta son variados pero se basan en un tipo de energía que se transmite como se indica en este artículo e infografía.

Hemos hablado con anterioridad en varias entradas sobre la naturaleza de las ondas ultrasonicas, si bien desde un punto de vista de la aplicación predictiva de la tecnología, nunca desde las características físicas de estas señales. Para entender este matiz diremos que son ondas acústicas similares a las sónicas, diferenciándose de estas en que su campo de frecuencia se encuentra por encima de la zona audible.Formalmente hablando se trata de ultrasonido cuando tenemos frecuencias superiores a los 20.000 Hz.

¿Cómo se Genera una Onda Ultrasónica?

Cualquiera de las ondas anteriores se genera por alguna perturbación externa que genera vibración a nivel molecular en un medio de transmisión, típicamente el aire, pasando tal perturbación de molécula a molécula mediante una sucesión de choques elásticos generados por la presión ejercida entre dos moléculas adyacentes. Se trata de un proceso similar a los choques que se producen en una mesa de billar cuando la energía que se le transmite a la bola a través de la percusión con el taco es transferida al resto de las bolas del tapete. Como posible analogía tendríamos una red de nodos unidos por una serie de resortes metálicos a los que sometemos a una serie de esfuerzos o cargas; esas cargas generará una vibración molecular en el medio de transmisión con zonas de mínimos de presión (movilidad libre) y máximos de presión (cuando entra en contacto con el elemento adyacente), generándose así la onda sónica, volviendo cada nodo siempre a su posición original.

Esa onda tendrá una u otra frecuencia dependiendo de la perturbación original. Si, por ejemplo hacemos vibrar un diapasón la energía generada es sónica pues la excitación original (el movimiento del diapasón) genera esfuerzos por debajo de 20 Khz; concretamente el La Medio (nota que se escucha con estos dispositivos) corresponde a una frecuencia de 448 Hz. Por el contrario, algunos aparatos utilizados como repelentes para insectos, por ejemplo, generan ondas ultrasonicas (típicamente 40 Khz) a través de un generador eléctrico (osciloscopio) a partir del movimiento de un dispositivo de perturbación (emisor de ultrasonidos).

La única limitación teórica en relación a las Ondas Ultrasonicas es que se pueden propagar únicamente donde existan moléculas capaces de vibrar (gases, líquidos y sólidos, no vacío). En la práctica, no todos los materiales son aptos para la propagación de dichas ondas debido a que pueden presentar un elevado poder de absorción, transformando la energía vibratoria en calor.

Características

  • Frecuencia. Número de Oscilaciones de una partícula por segundo.
  • Longitud de Onda. Es la distancia entre dos planos en los que las partículas se encuentran en el mismo estado de movimiento.
  • Velocidad Acústica. Velocidad de Propagación de la Onda. Característica del Material.
  • Amplitud de Oscilación. Es el desplazamiento máximo de una partícula desde su posición cero.
  • Infografía Resumen de las Ondas Ultrasonicas

     ondas-ultrasonicas

    Rubén Lorenzo Araujo

    http://www.ingenieriamantenimiento.org/caracteristicas-ondas-ultrasonicas/

    Filed Under: Ciencia y Tecnología

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