Caracterización de Arenas y Gravas con Ondas Elásticas

Doctorado en Ingeniería – Facultad de Ingeniería – Universidad Nacional de Cuyo – Año 2007
Lic. Armando Luis Imhof
I
2 ⎤
{ ( r + z ) − } ⎥⎦
I z 2
0
2 ⎡π
= sin ⎢ ⋅
z
⎣λ
Io : Intensidad de la señal en la superficie del PZT
Iz : idem variable con la distancia axial ‘z’.
r : radio del PZT (d=2r)
Intensidad Normalizada (2.9)
λ : longitud de onda de la señal en el medio (se considera λ=0.0163m; PM 2.1)
La ecuación 2.9, que permite determinar la intensidad relativa, se representa gráficamente en Figura
2.20 (línea continua de color rojo). Para distancias axiales pequeñas se presentan oscilaciones y
grandes variaciones en los valores de amplitud. Considerando un PZT con d=0.02m, para una
relación d/λ = 1.227 se estima la longitud del campo cercano aproximadamente zNF > 6.3x10 -3 m
(sitio a partir del no existen más oscilaciones y el patrón de atenuación sigue al geométrico). La
PM2.2 (Anexo A) contiene todos los cálculos descritos.
Por otra parte Lee (2003) determina el NF según la siguiente fórmula simplificada:
z NF
2 2
r r ⋅ f
≈ =
λ V
(2.10)
De acuerdo a la expresión anterior el zNF ~ 6.3x10 -3 m. lo cual verifica la exactitud de la
aproximación propuesta.
Se comprobó que, más allá de ZNF la curva de atenuación experimental sigue a la geométrica, como
se esperaba (Figura 2.20).
2.4.4 Directividad
Las fuentes de emisión en general y los transductores en particular, cualquiera sea su tipo, presentan
direcciones preferenciales para emitir o bien recibir señales, según sea el caso. Dicho conjunto de
direcciones se denominan ‘lóbulos’ (eng. ‘lobes’), de los cuales siempre existirá uno donde se
irradie/reciba la mayor parte de la energía. Al mismo se lo conoce como lóbulo principal.
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