Acústica y ultrasonidos

La propagación de ondas sonoras en un medio (por ejemplo, el aire) provoca una fluctuación espacial y temporal de la densidad. Dado que el índice de refracción y, por tanto, la velocidad de la luz cambian con la densidad del medio, los cambios de densidad provocados por las ondas sonoras pueden hacerse visibles con el vibrómetro láser Doppler.

Para ello, el rayo láser que atraviesa el campo sonoro que se desea medir se explora sobre una superficie blanca estática y se detecta la señal reflejada. A diferencia de las aplicaciones típicas de vibrometría, las diferencias de fase medidas interferométricamente no resultan del movimiento de la superficie reflectante, sino de la variación del tiempo de tránsito desde el vibrómetro hasta el reflector y de vuelta al dispositivo de medición, que son causadas por las fluctuaciones de densidad.
Debido a las fluctuaciones del índice de refracción, el tiempo de tránsito del rayo láser varía desde el vibrómetro láser Doppler (LDV) hasta un reflector situado detrás del campo sonoro que se va a medir y de vuelta al vibrómetro. Una pared blanca puede servir de reflector, por ejemplo. Este cambio en el tiempo de tránsito conduce a un cambio de fase detectado por el vibrómetro.
La densidad y, por tanto, también las fluctuaciones de presión causadas por las ondas sonoras pueden visualizarse de este modo con el software OptoSCAN. Ejemplos de aplicación son la medición del campo sonoro para el desarrollo de transductores ultrasónicos y altavoces. La geometría tridimensional del campo sonoro también puede reconstruirse mediante métodos tomográficos.

Las vibraciones acústicas ultrasónicas con frecuencias de 20 kHz y superiores se utilizan para unir termoplásticos y piezas metálicas finas. Las velocidades de vibración de varios m/s generan el aporte de energía necesario para el proceso de fusión.

El rango de medición de hasta 25 m/s de los vibrómetros láser monopunto y de barrido de Optomet ofrece una visión detallada del complejo proceso de soldadura. Permiten a los usuarios estimar parámetros de simulación, validar modelos de elementos finitos y contribuir al ajuste fino del diseño del sonotrodo y el yunque.

Una salida de señal digital de 32 bits hace visibles las vibraciones más pequeñas, incluso cuando se superponen a oscilaciones de amplitud mucho mayor.

La larga vida útil de la fuente láser SWIR, incluso en funcionamiento continuo, hace que los vibrómetros de Optomet sean ideales para pruebas de final de línea y control de calidad, así como para la inspección de piezocerámicas recibidas de proveedores.

Los altos niveles de señal de los vibrómetros SWIR de Optomet eliminan la necesidad de cualquier tratamiento surace de mejora de la reflectividad.