Diseño y caracterización de multitransductores con arreglo en fase para generar vórtices ultrasónicos en aire

Abstract

Los multitransductores son superiores a tecnologías mono elemento, debido a que permiten conformar imágenes sin necesidad de desplazar físicamente el dispositivo; también permiten modificar el haz emitido por medio de retardos dinámicos aplicados a cada uno de sus componentes y realizar ensayos no destructivos en materiales (NDE). Este trabajo de grado pretende mostrar el potencial de los multitransductores utilizando sistemas phased array para la generación de vórtices acústicos, partiendo desde el diseño, la fabricación y caracterización del arreglo de transductores. Este texto está divido en siete capítulos. El capítulo uno presenta una introducción de manera muy general sobre las tecnologías de transductores ultrasónicos a utilizar y las ventajas de trabajar con sensores multielemento, respecto a las tecnologías mono elemento. El capítulo dos muestra los objetivos propuestos en el inicio del desarrollo del presente trabajo. El capítulo tres muestra fundamentos básicos de propagación de ondas, las tecnologías de ultrasonidos empleadas para ultrasonidos acoplados en aire y vórtices acústicos. El capítulo cuatro describe los métodos y materiales empleados, en donde se describen y caracterizan las tecnologías empleadas en la construcción y fabricación de los multitransductores. El capítulo cinco abarca la construcción y caracterización de los multitransductores fabricados, cómo influye la tecnología sobre el modo de operar del multitransductor. El capítulo seis presenta los resultados obtenidos por los multitransductores, en donde se analizan las características de cada uno en la conformación del campo acústico. Por último en el capítulo siete se concluye sobre los resultados obtenidos y trabajo futuro.