Los transductores ultrasónicos se utilizan en muchas aplicaciones industriales y médicas. Siga leyendo para conocer sus partes principales y cómo funcionan.
Transductor
Los transductores son instrumentos especiales que tienen la capacidad de convertir un tipo de energía en otro. Un transductor es un componente vital de la ecografía o la ecografía. En sonografía, la cámara es un transductor. Cuando se aplica una carga eléctrica a la cámara, la cámara convierte esta energía en vibraciones. Esto se conoce como efecto piezoeléctrico. Las vibraciones son en forma de ondas de sonido. La cámara está hecha de varios componentes. Cada uno de estos componentes desempeña un papel en la producción de ondas de sonido, la transmisión de estas ondas de sonido al cuerpo y la recepción de ecos del cuerpo.
Cristales piezoeléctricos
Los componentes principales de la cámara son los cristales piezoeléctricos . Los cristales en un transductor ultrasónico son generalmente cristales sintéticos hechos de PZT (titanato de circonato de plomo). Los cristales producen vibraciones cuando se les aplica voltaje. La frecuencia de vibración depende de la cantidad de voltaje aplicado a los cristales y la frecuencia de las ondas de sonido depende de la frecuencia de vibración.
Atención
El cristal utilizado en un transductor ultrasónico tiene una forma similar a una lente circular. Se proyecta un haz de sonido desde el cristal. Al principio, el diámetro del haz de sonido es el mismo que el del cristal. Cuando el diámetro del haz se reduce a la mitad de su diámetro original, se alcanza el foco. El diámetro aumenta nuevamente después del enfoque. Para poder generar una imagen que es bidimensional, un transductor ultrasónico utiliza muchos cristales piezoeléctricos.
Configuraciones
Es importante ajustar la configuración en una máquina de ultrasonido. Esto se debe a que el enfoque natural del haz no es suficiente para obtener una imagen precisa de partes particulares. El enfoque requerido depende de la distancia entre el transductor y la pieza. Para mejorar el enfoque, se utilizan instrumentos como espejos y lentes. El ecografista ajusta la configuración de la máquina ultrasónica para controlar el enfoque electrónico. Cuando se cambia el foco, el transductor ultrasónico aplica voltaje en diferentes momentos a diferentes cristales. Así es como se cambia el foco del haz.
Impedancia acústica
La impedancia acústica es causada por la velocidad de la onda de sonido y la densidad del material. La velocidad de la onda de sonido depende del tipo de material que atraviesa. Es difícil tener una lectura de ecografía cuando los materiales no tienen la misma impedancia acústica. Esto se debe a que el sonido se reflejará nuevamente en el instrumento. Las cantidades de sonido que se reflejarán y se transmitirán a través del cuerpo dependen de la diferencia en las impedancias acústicas de los materiales. El aire y el cristal tienen impedancias acústicas muy diferentes. Por lo tanto, no se transmitirá ultrasonido más allá de la superficie del transductor ultrasónico.
Capa a juego
Las capas coincidentes se utilizan para hacer que la impedancia acústica entre el cuerpo y el cristal piezoeléctrico sea lo menos posible. Un par de estas capas se colocan en el medio del transductor y el cristal. Las impedancias acústicas de la primera capa y el cristal son casi las mismas. La impedancia acústica de la última capa es casi la misma que la impedancia acústica de la piel. Se transmite más sonido al cuerpo debido a esta estrategia.
Gel ultrasónico
El aire no es un buen conductor del sonido. Y así, el gel ultrasónico se usa para eliminar el aire entre la piel y el transductor. El gel se aplica sobre la piel. Con la ayuda del gel ultrasónico, las ondas sonoras se transmiten fácilmente al cuerpo.
Imágenes ultrasónicas
Se produce una imagen ultrasónica con la ayuda de transductores ultrasónicos y ondas de sonido ultrasónicas. Cuando las ondas sonoras golpean los tejidos, se reflejan. Esto se llama eco. Las ondas sonoras vuelven a su lugar de origen. Pasan a través del gel, las capas y el cristal nuevamente. Una vez que las ondas alcanzan el cristal, se convierten en energía electro potencial (voltaje). La energía electro potencial es procesada y convertida en una imagen ultrasónica por los otros componentes de la máquina ultrasónica.
