Medidor Ultrasonico IS NOT ENOUGH

En este post se explica la operación de un Medidor Ultrasonico de Distancia, de amplio uso médico o industrial.

Pulso-Echo

Los ultrasonidos corresponden a aquellas señales acústicas cuyas frecuencias están por encima de la gama que pueden ser percibidas por el oído humano, concretamente para el Ultrasonido

Por encima de 20 Khz

trabajándose en la actualidad ya con GHz (campo en experimentación y crecimiento actualmente).

Debido a su naturaleza, ondas de mecánicas de presión con «movimiento molecular», pueden sufrir fenómenos de reflexión, refracción y difusión. 

El ultrasonido puede clasificarse como activo o pasivo; el primero se genera artificialmente por una aplicación electrónica mientras que el segundo es el existente de manera natural en un medio como el aire, utilizándose para su medición un

Detector Ultrasonico Piezoeléctrico.

En este caso el Medidor Ultrasonico utiliza los principios de ambos principios pues requiere de un doble dispositivo:

uno emisor y otro receptor. EN MEDIDOR ULTRASONICO

Así su principio de funcionamiento se basa en que las ondas mecánicas elásticas longitudinales generadas por el MEDIDOr ultrasonico se propagan con una determinada velocidad de transmisión en el medio, de tal modo que

al encontrar en su camino un obstáculo rebotarían manteniendo su velocidad y frecuencia,

y cambiando su dirección salvo incidencia perpendicular sobre la superficie.

Finalmente, a través de un

Tercer Dispositivo

que mida el tiempo que tarda una onda desde que es emitida hasta que se recibe un rebote ULTRASONICO se podría calcular fácilmente la distancia a la que se encuentra el obstáculo con el que han chocado dichas ondas.

Sin más que multiplicar la velocidad de la onda en ese medio por el tiempo transcurrido.

A este tipo de aplicaciones, basadas en el rebote ultrasonico, se las conoce más popularmente como aplicaciones pulso-echo y se usan en medicina en

• Ecografías
• Oncología
• Industria Militar para SONAR o RADAR
• Control de Calidad Industrial para medidas de espesores o presencia de defectos no superficiales

Para la

Generación del Haz Ultrasonico por el medidor

se utilizan los sensores que utilizan el efecto piezoeléctrico inverso, que consiste en la propiedad experimentada por ciertos cristales que al ser introducidos en un campo eléctrico experimentan una deformación.

Es decir, se requiere de un generador de campos eléctricos variables con el propósito de hacer oscilar el cristal del medidor ultrasonico

por lo que suelen tener un mayor costo.

Medidor Ultrasonico de Distancia:

• El sensor emisor debe generar una frecuencia ultrasónica, normalmente 40 Khz.
• El haz ultasonico de la señal ha de ser bastante corta, para evitar grandes ramales de señal que pueden interferirse y distorsionar los ecos producidos en los rebotes.
• Debe existir un tiempo de seguridad que evite las lecturas falsas cuando la distancia es corta.
• Transcurridos los tiempos de emisión y seguridad se pondrá en funcionamiento el circuito asociado al sensor detector, que detectará cualquier señal producida a esa frecuencia de 40 Khz.
  • Este circuito puede ser un filtro pasa banda que para el caso del medidor ultrasonico suele ser de banda estrecha.
    
• Dependiendo de la calibración dada al sistema, en concreto de la distancia máxima para la que esté preparado el sensor ultrasonico, se debe esperar un tiempo determinado tras el que se procederá de nuevo a emitir, puesto que no se ha detectado ningun eco por algún obstáculo en el camino.
  • Hemos de tener en cuenta que ha de valorarse la distancia en el doble sentido de ida y vuelta.

• Por medio de un microcontrolador se puede calcular la distancia al objeto una vez se recibe el eco EN EL MEDIDOR ULTRASONICO

Croquis DE MEDIDOR ULTRASONICO

¿Los conocías?

Este medidor presenta un amplío uso industrial si bien no para esa aplicación en exclusiva sino para variadas.

Por ejemplo, la detección de impurezas en tochos de material, o perdidas de espesor.

Dependiendo de la aplicación los sensores, generador ultrasonico y demás elementos tienen más o menos características y precio.

En una planta del sector cervecero nos solicitaron la realización de

Medición de Espesores

como parte de un programa de mantenimiento predictivo.

Algo realmente novedoso dicha sea la verdad.

Concretamente, aparte de tomar las medidas del programa de gestión de activos se debían controlar los espesores.

Se trataba de un pequeño tanque de completa accesibilidad, por lo que se buscó una:

Aplicación funcional y Económica de medidor ultrasonico

Y se encontró, uno de un reputado fabricante por un coste realmente razonable y perfectamente funcional para una medida portátil (se podía llevar perfectamente consigo).

Seguro que tú también tienes tus propios ejemplos, pues nada anímate a introducir tus comentarios.