Estudio de la respuesta en frecuencia de la impedancia eléctrica en modo radial en anillos piezoeléctricos PZT-4 con fracturas
DOI:
https://doi.org/10.36825/%20RITI.13.29.005Palabras clave:
Anillos Piezoeléctricos, Modo Radial, Ansys Mechanical, CerámicaPpiezoeléctrica PZT-4Resumen
Los transductores ultrasónicos de potencia en aplicaciones industriales suelen utilizar transductores de tipo Langevin con anillos piezoeléctricos PZT-4. Estos anillos piezoeléctricos están sometidos a vibraciones mecánicas que los fracturan. En este trabajo se describe un estudio de las respuestas en frecuencia del modo radial de las fracturas en elementos piezoeléctricos en forma de anillo. Para este estudio se utilizaron cuatro anillos piezoeléctricos PZT-4. El anillo 1 se conservó completo sin alteraciones y los otros 3 anillos se les hicieron ranuras con profundidades de 1.0, 2.5 y 5.0 mm, respectivamente. Se realizaron simulaciones con el software Ansys Mechanical, así como las correspondientes mediciones de impedancia eléctrica. Para las mediciones se utilizaron un generador de funciones, un osciloscopio digital y un circuito analógico. Como resultado, se presentan gráficos de la respuesta en frecuencia de la impedancia en las simulaciones y en las mediciones realizadas en un intervalo de 20 a 60 kHz; encontrando respuestas similares entre simulaciones y mediciones, se observa en las gráficas que la diferencia en las respuestas es evidente, entre anillos con ranuras respecto al anillo sin alteraciones. Con base a los resultados obtenidos, se concluye que es posible diagnosticar si un anillo piezoeléctrico se ha fracturado.
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