¿Qué es la tecnología de ondas acústicas de superficie?
Figura 1: Las ondas acústicas superficiales se dividen para viajar por la superficie de la tubería y a través del medio que fluye por ella.
Las ondas acústicas superficiales son especialmente útiles para medir de forma no invasiva el flujo de líquidos en diversos entornos. Sin embargo, la versatilidad de la tecnología de ondas acústicas superficiales (SAW) va mucho más allá de la medición de flujos; desempeña un papel importante a la hora de garantizar la limpieza en entornos de producción sensibles y mejora la funcionalidad de dispositivos cotidianos como teléfonos y televisores. Este artículo ofrece una visión general de la tecnología SAW para la medición de caudal y describe otras aplicaciones de las ondas acústicas de superficie.
Vea nuestra selección en línea de caudalímetros SAW.
¿Qué es una onda acústica superficial?
Una onda acústica superficial es una onda sonora que viaja paralela a la superficie de un material elástico. A medida que las ondas se desplazan por la superficie, su amplitud de desplazamiento (es decir, la distancia de una partícula sonora respecto a su posición de equilibrio) se adentra en el material, desplazando las partículas de éste hasta una profundidad aproximada de una longitud de onda. Cuanto más se adentran las ondas en el material, menos impacto tienen en sus partículas.
SAW y medición del caudal
Los caudalímetros SAW utilizan múltiples (al menos cuatro) transductores interdigitales (IDT) que pueden funcionar como transmisores y receptores de señales. Estos IDT se colocan en el exterior de la tubería donde se realizan las mediciones de caudal. Para realizar una medición, uno de los transductores envía una señal acústica. La señal se divide; parte de la señal viaja a través de la superficie de la tubería directamente a otro transductor, que recibe la señal. Una parte de esta señal se transmite a través del líquido hasta el lado opuesto del tubo. Al llegar al otro lado, la señal se divide, enviando partes al segundo receptor y a través del líquido para continuar el proceso.
El tiempo absoluto que tarda la onda en viajar del emisor al receptor depende del diámetro del tubo y del tipo de líquido. La señal se envía en ambas direcciones, y la diferencia de tiempo de recorrido entre las direcciones de avance y retroceso es proporcional al caudal. Al evaluar la amplitud, la frecuencia y el tiempo de funcionamiento de las señales, el caudalímetro puede evaluar la calidad de la medición y detectar la presencia de burbujas de gas, sólidos o tipos de líquidos. Obtenga más información sobre el funcionamiento de los caudalímetros SAW leyendo nuestro artículo sobre el caudalímetro 8098 de Burkert.
Aplicaciones
Dado que los caudalímetros SAW no tienen ningún componente que interactúe con el medio, son especialmente adecuados para aplicaciones higiénicas.
- Industria cervecera y de bebidas
- Industria farmacéutica
- Industria láctea
- Sistemas de limpieza in situ
Los caudalímetros SAW también se utilizan fuera de las aplicaciones específicamente higiénicas, simplemente porque son caudalímetros muy precisos:
- Plantas de tratamiento de aguas residuales
- Industria del automóvil
- Procesado de semiconductores
Otras aplicaciones SAW
La tecnología de ondas acústicas de superficie es versátil y encuentra aplicaciones en diversos campos gracias a su sensibilidad, precisión y fiabilidad. He aquí varios dispositivos de ondas acústicas superficiales que utilizan principios SAW:
- Sensores SAW: Los sensores SAW aprovechan la sensibilidad de las ondas acústicas a los cambios ambientales para detectar parámetros físicos como la temperatura, la presión, la humedad, la deformación y la concentración de vapores químicos. Estos sensores se utilizan ampliamente en aplicaciones industriales, automovilísticas y aeroespaciales con fines de supervisión.
- Osciladores SAW: En electrónica, los osciladores SAW se utilizan para generar frecuencias precisas. Estos osciladores se emplean a menudo en equipos de comunicaciones militares y espaciales, donde la estabilidad y la precisión son fundamentales.
- Procesamiento de señales: Los dispositivos SAW pueden realizar diversas funciones de procesamiento de señales, como modulación, convolución y correlación. Se utilizan en aplicaciones especializadas, como las comunicaciones de espectro ensanchado y el procesamiento de señales en sismología.
- Filtros SAW: Los filtros SAW son componentes esenciales en las telecomunicaciones. Funcionan convirtiendo las señales eléctricas en ondas acústicas, filtrando selectivamente las frecuencias y reconvirtiéndolas después en señales eléctricas. Se encuentran en teléfonos móviles, televisores, radios y otros dispositivos de comunicación para filtrar frecuencias no deseadas y mejorar la calidad de la señal.
- Pantallas táctiles SAW: La tecnología SAW se utiliza en las pantallas táctiles para reconocer los puntos de contacto. Cuando un usuario toca la pantalla, interrumpe las ondas acústicas en la superficie, y el punto de interrupción se detecta y se traduce en una orden. Esta tecnología proporciona pantallas táctiles de alta resolución que son duraderas y ofrecen un alto nivel de claridad.
Preguntas frecuentes
¿Qué es la tecnología de ondas acústicas de superficie?
La tecnología de ondas acústicas superficiales utiliza las ondas acústicas superficiales, que se propagan de forma similar a las ondas sísmicas, para realizar diversas tareas, como monitorizar sistemas y procesar señales.
¿Cómo funciona un sensor de ondas acústicas de superficie?
Un sensor de ondas acústicas de superficie utiliza transductores que transmiten y reciben ondas acústicas. El tiempo que tardan las ondas en viajar del emisor al receptor es proporcional al caudal.
