Techniques and materials for optimum mechanical matching of piezoceramics vibrating in air

[ES] En los últimos años se están realizando grandes esfuerzos para poder realizar inspecciones de Ensayos no Destructivos por ultrasonidos sin emplear líquidos como medio de acoplo entre los transductores piezoeléctricos y las estructuras a inspeccionar. En este campo compiten dos tecnologías de transducción, los transductores basados en piezocerámicas y los de tipo capacitivo. En el caso de los piezocerámicos, el punto crítico lo constituye la desadaptación de impedancias entre el resonador piezoeléctrico y el aire. Para soslayar este problema es posible utilizar capas de adaptación (λ/4). Para esto es necesario utilizar materiales con muy baja densidad y velocidad de propagación (impedancia acústica específica del orden de 0.1 MRayl), baja atenuación y buena sintonización a la frecuencia de trabajo. Con frecuencia, todas estas propiedades son extremadamente difíciles de conjugar. En el trabajo se presenta la caracterización de materiales con elevada porosidad y su utilización como líneas de transmisión λ/4 para frecuencias en el entorno de 1 MHz. La caracterización – constantes elásticas y coeficiente de atenuación- se realiza con acoplamiento en aire. El uso de estos materiales como línea de adaptación logra mejoras de transmisión de hasta 35 dB y sensibilidad en modo emisión-recepción de hasta –20 dB.[EN] Great efforts have been made over the last years to avoid the use of coupling agents between ultrasonic transducers and sample materials for NDE applications. Two different technologies compite for this particular application: piezoelectric and electrostatic transducers. In the first case, main problem is the huge impedance mismatch between the air and any piezoceramic. This can be partially solved using λ/4 matching layers. Low density and slow velocities of sound propagation in the materials (acoustic impedance as low as 0.1 MRayl), low attenuation of ultrasonic waves and good tuning of the λ/4- resonance to the working frequency of the ceramic are requiered. Usually, all this requirements are extremely difficult to achive at once. It is presented, in this work, the mechanical characterisation of highly porous materials to be used as λ/4- matching layers at frequencies around 1 MHz. This characterisation (both elastic constants and attenuation) is performed using airborne ultrasonic waves. The use of these materials as matching layers for piezoelectric transducers in pitch-cath mode increases the transmision by 35 dB and provides sensitivities about –20 dB.Peer reviewe

Influence of material structure on air-borne ultrasonic application in drying

[EN] This work aims to contribute to the understanding of how the properties of the material being dried affect air-borne ultrasonic application. To this end, the experimental drying kinetics (40 C and 1 m/s) of cassava (Manihot esculenta) and apple (Malus domestica var. Granny Smith) were carried out applying different ultrasonic powers (0, 6, 12, 19, 25 and 31 kW/m3). Furthermore, the power ultrasound-assisted drying kinetics of different fruits and vegetables (potato, eggplant, carrot, orange and lemon peel) already reported in previous studies were also analyzed. The structural, textural and acoustic properties of all these products were assessed, and the drying kinetics modeled by means of the diffusion theory. A significant linear correlation (r > 0.95) was established between the identified effective diffusivity (DW) and the applied ultrasonic power for the different products. The slope of this relationship (SDUP) was used as an index of the effectiveness of the ultrasonic application; thus the higher the SDUP, the more effective the ultrasound application. SDUP was well correlated (rP0.95) with the porosity and hardness. In addition, SDUP was largely affected by the acoustic impedance of the material being dried, showing a similar pattern with the impedance than the transmission coefficient of the acoustic energy on the interface. Thus, soft and open-porous product structures exhibited a better transmission of acoustic energy and were more prone to the mechanical effects of ultrasound. However, materials with a hard and closed-compact structure were less affected by acoustic energy due to the fact that the significant impedance differences between the product and the air cause high energy losses on the interfaceThe authors acknowledge the financial support of the Spanish Ministerio de Economia y Competitividad (Ref. DPI2012-37466-C03-03, DPI2012-37466-C03-03 and DPI2011-22438) and the assistance with the microstructural analysis provided by Dra. Ana Puig from Departamento de Tecnologia de Alimentos of Universitat Politecnica de Valencia (UPV). The author Cesar Ozuna thanks UPV for an FPI Grant (Ref. 2009-02).Ozuna López, C.; Gomez Alvarez-Arenas, T.; Riera, E.; Cárcel Carrión, JA.; García Pérez, JV. (2014). Influence of material structure on air-borne ultrasonic application in drying. Ultrasonics Sonochemistry. 21(3):1235-1243. https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2013.12.015S1235124321

Precariedad, exclusión social y modelo de sociedad: lógicas y efectos subjetivos del sufrimiento social contemporáneo (IV). Innovación docente en Filosofía

El PIMCD “Precariedad, exclusión social y modelo de sociedad: lógicas y efectos subjetivos del sufrimiento social contemporáneo (IV). Innovación docente en Filosofía” constituye la cuarta edición de un PIMCD que ha recibido financiación en las últimas convocatorias de PIMCD UCM, de los que se han derivado actividades de formación para estudiantes de Grado, Máster y Doctorado y al menos 3 publicaciones colectivas publicadas por Ediciones Complutense, Siglo XXI y Palgrave McMillan

Precariedad, exclusión social y diversidad funcional (discapacidad): lógicas y efectos subjetivos del sufrimiento social contemporáneo (II). Innovación docente en Filosofía

El PIMCD "Precariedad, exclusión social y diversidad funcional (discapacidad): lógicas y efectos subjetivos del sufrimiento social contemporáneo (II). Innovación docente en Filosofía" se ocupa de conceptos generalmente eludidos por la tradición teórica (contando como núcleos aglutinantes los de la precariedad laboral, la exclusión social y diversidad funcional o discapacidad), cuyo análisis propicia nuevas prácticas en la enseñanza universitaria de filosofía, adoptando como meta principal el aprendizaje centrado en el estudiantado, el diseño de nuevas herramientas de enseñanza y el fomento de una universidad inclusiva. El proyecto cuenta con 26 docentes de la UCM y otros 28 docentes de otras 17 universidades españolas (UV, UNED, UGR, UNIZAR, UAH, UC3M, UCA, UNIOVI, ULL, EHU/UPV, UA, UAM, Deusto, IFS/CSIC, UCJC, URJC y Univ. Pontificia de Comillas), que permitirán dotar a las actividades programadas de un alcance idóneo para consolidar la adquisición de competencias argumentativas y dialécticas por parte de lxs estudiantes implicados en el marco de los seminarios previstos. Se integrarán en el PIMCD, aparte de PDI, al menos 26 estudiantes de máster y doctorado de la Facultad de Filosofía, a lxs que acompañarán durante el desarrollo del PIMCD 4 Alumni de la Facultad de Filosofía de la UCM, actualmente investigadores post-doc y profesorxs de IES, cuya experiencia será beneficiosa para su introducción en la investigación. Asimismo, el equipo cuenta con el apoyo de varixs profesorxs asociadxs, que en algunos casos son también profesores de IES. Varixs docentes externos a la UCM participantes en el PIMCD poseen una dilatada experiencia en la coordinación de proyectos de innovación de otras universidades, lo que redundará en beneficio de las actividades a desarrollar. La coordinadora y otrxs miembros del PIMCD pertenecen a la Red de Innovación Docente en Filosofia (RIEF), puesta en marcha desde la Universitat de València (http://rief.blogs.uv.es/encuentros-de-la-rief/), a la que mantendremos informada de las actividades realizadas en el proyecto. Asimismo, lxs 6 miembros del PAS permitirán difundir debidamente las actividades realizadas en el PIMCD entre lxs estudiantes Erasmus IN del curso 2019/20 en la Facultad de Filosofía, de la misma manera que orientar en las tareas de maquetación y edición que puedan ser necesarias de cara a la publicación de lxs resultados del PIMCD y en las tareas de pesquisa bibliográfica necesarias para el desarrollo de los objetivos propuestos. Han manifestado su interés en los resultados derivados del PIMCD editoriales especializadas en la difusión de investigaciones predoctorales como Ápeiron y CTK E-Books

Longitudinal and Shear Wave Propagation in Silica Aerogels at Ultrasonic Frequencies

PACS Reference: 43.35.Cg, 43.35.Mr, 43.35.Yb, 43.20.KsIn this work, the possibility to use a technique based on the analysis of thickness resonances of air-surrounded aerogel plates at ultrasonic frequencies to obtain its viscoelastic properties is investigated. These resonances were excited and sensed by airborne ultrasonic waves. To this purpose, specially designed air-coupled, high-sensitivity and broad-band piezoelectric transducers were used. Precise and simultaneous measurements of velocity and attenuation of longitudinal and shear waves at different frequencies as well as aerogel density were obtained. It allowed to afford for the first time, a full characterisation of the viscoeleastic properties of these materials at ultrasonic frequencies.Peer reviewe

Sistema de enfoque para un emisor, un receptor o un transductor de ultrasonidos focalizado y acoplado al aire

La presente invención se refiere a un sistema de enfoque caracterizado por comprender una lente cóncava que comprende una zona central plana y un recubrimiento polimérico que recubre la lente, susceptible de ser utilizado como parte de un emisor de ultrasonidos focalizado y acoplado al aire, un receptor de ultrasonidos focalizado y acoplado al aire o un transductor de ultrasonidos focalizado y acoplado al aire que comprende dicho transductor y/o dicho receptor. Además, la presente invención se refiere a dicho emisor, dicho receptor y dicho transductor que comprenden el sistema de enfoque anteriormente mencionado. La presente invención se enmarca en el campo del diseño y la fabricación de transductores ultrasónicos, más concretamente en la fabricación de transductores ultrasónicos, piezoeléctricos, focalizados y acoplados al aire para operar en modo transmisión y recepciónPeer reviewedConsejo Superior de Investigaciones Científicas (España)B2 Patente con examen previ

Estructura laminar como parte de un transductor ultrasónico piezoeléctrico

La presente invención se refiere a una estructura laminar, a su procedimiento de obtención y a su uso como parte de un transductor ultrasónico piezoeléctrico para operar un modo pulso-eco en banda ancha y con alta sensibilidad y resolución axial en presencia de un gas presurizado a una presión de entre 14 bar y 103 bar. Además la presente invención se refiere al transductor que comprende dicha estructura laminar o estratificada. Por tanto, la presente invención se puede encuadrar en el área de los materiales con aplicaciones como sensores en sistemas ultrasónicos.Peer reviewedConsejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)B2 Patente con examen previ

Sistema de enfoque para un emisor, un receptor o un transductor de ultrasonidos focalizado y acoplado al aire

La presente invención se refiere a un sistema de enfoque caracterizado por comprender una lente cóncava que comprende una zona central plana y un recubrimiento polimérico que recubre la lente, susceptible de ser utilizado como parte de un emisor de ultrasonidos focalizado y acoplado al aire o un transductor de ultrasonidos focalizado y acoplado al aire que comprende dicho transductor y/o dicho receptor. Además, la presente invención se refiere a dicho emisor, dicho receptor y dicho transductor que comprenden el sistema de enfoque anteriormente mencionado. La presente invención se enmarca en el campo del diseño y la fabricación de transductores ultrasónicos, más concretamente en la fabricación de transductores ultrasónicos, piezoeléctricos, focalizados y acoplados al aire para operar en modo transmisión y recepciónPeer reviewedConsejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)B2 Patente con examen previ

Sistema de enfoque para un emisor, un receptor o un transductor de ultrasonidos focalizado y acoplado al aire

[EN] The present invention relates to a focusing system characterised in that it comprises a concave lens comprising a flat central area and a polymer coating that coats the lens, which can be used as part of a targeted air-coupled ultrasonic emitter, a targeted air-coupled ultrasonic receiver or a targeted air-coupled ultrasonic transducer, the transducer and/or the receiver comprising said system. The invention also relates to the emitter, the receiver and the transducer that comprise the focusing system. The invention belongs to the field of the design and production of ultrasonic transducers, more specifically the production of air-coupled, targeted, piezoelectric, ultrasonic transducers for operating in transmission and reception mode[ES] La presente invención se refiere a un sistema de enfoque caracterizado por comprender una lente cóncava que comprende una zona central plana y un recubrimiento polimérico que recubre ¡a ¡ente, susceptible de ser utilizado como parte de un emisor de ultrasonidos focalizado y acopiado al aire, un receptor de ultrasonidos focalizado y acoplado al aire o un transductor de ultrasonidos focalizado y acoplado al aire que comprende dicho transductor y/o dicho receptor. Además, la presente invención se refiere a dicho emisor, dicho receptor y dicho transductor que comprenden el sistema de enfoque anteriormente mencionado. La presente invención se enmarca en el campo del diseño y la fabricación de transductores ultrasónicos, más concretamente en la fabricación de transductores ultrasónicos, piezoeléctricos, focalizados y acopiados al aire para operar en modo transmisión y recepción{FR] La présente invention concerne un système de mise au point caractérisé en ce qu'il comprend une lentille concave qui comprend une zone centrale plane et un revêtement polymère qui recouvre la lentille, susceptible d'être utilisé comme partie d'un émetteur à ultrasons focalisé et couplé à l'air, un récepteur à ultrasons focalisé et couplé à l'air ou un transducteur à ultrasons focalisé et couplé à l'air qui comprend ce transducteur et/ou ce récepteur. En outre, la présente invention concerne cet émetteur, ce récepteur et ce transducteur qui comprennent le système de mise au point susmentionné. La présente invention concerne le domaine de la conception et de la fabrication de transducteurs à ultrasons, plus concrètement dans la fabrication de transducteurs à ultrasons, piézoélectriques, focalisés et couplés à l'air pour fonctionner en mode transmission et réceptionPeer reviewedConsejo Superior de Investigaciones Científicas (España)A1 Solicitud de patente con informe sobre el estado de la técnic

Method for the characterization of masks through the use of ultrasound

[ES] Método para la caracterización de mascarillas mediante el uso de ultrasonidos. Método y sistema para la caracterización de mascarillas mediante el uso de ultrasonidos, que comprende las etapas de aplicar ondas ultrasónicas mediante al menos un transductor en transmisión y otro en recepción y usando como medio de acople aire; medir los espectros del coeficiente de transmisión, la magnitud y la fase, con respecto a una señal de referencia; obtener la velocidad efectiva del ultrasonido, a partir del espectro de fase medido, el grosor de la mascarilla y la velocidad de ultrasonido en el aire; obtener el coeficiente de atenuación de las ondas en la mascarilla; y comparar los coeficientes de velocidad, atenuación y dispersión con coeficientes de referencia para determinar la eficiencia de filtrado y respirabilidad de la mascarilla.[EN] Method for the characterization of masks through the use of ultrasound. Method and system for the characterization of masks through the use of ultrasound, which comprises the steps of applying ultrasonic waves through at least one transducer in transmission and another in reception and using air as a coupling medium; measuring the spectra of the transmission coefficient, the magnitude and the phase, with respect to a reference signal; obtain the effective speed of the ultrasound, from the measured phase spectrum, the thickness of the mask and the speed of ultrasound in air; obtain the attenuation coefficient of the waves in the mask; and compare the velocity, attenuation and dispersion coefficients with reference coefficients to determine the filtering efficiency and breathability of the mask. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)Peer reviewedConsejo Superior de Investigaciones CientíficasA1 Solicitud de patente con informe sobre el estado de la técnic