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¿CÓMO FUNCIONA UN TRANSDUCTOR ?

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TECNOLOGÍA DE LOS TRANSDUCTORES

El dispositivo físico dentro de un transductor que crea la onda sonora es un disco piezocerámico llamado elemento.

Este elemento se deforma cuando se le aplica una tensión. Si esta tensión varía a una frecuencia elevada, el elemento vibra a la misma frecuencia. Las tensiones utilizadas son elevadas (800 a 1000 voltios).

El acoplamiento mecánico del elemento con el agua se asegura mediante una ventana de una resina específica que permite que la vibración se propague en el agua y cree así una onda acústica.

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Como estos fenómenos son reversibles, una onda acústica se transformará en una señal eléctrica. También se utilizan elementos tecnológicos para concentrar el haz y bloquear la onda posterior. Esto es similar a las técnicas de "baffling" y "proyección acústica" utilizadas en los sistemas de sonido.

Por analogía, podemos decir que una sonda funciona como un altavoz en transmisión y como un micrófono muy sensible en recepción.

  • Al transmitir, el objetivo es convertir la mayor cantidad posible de energía eléctrica en una onda sonora, concentrando al mismo tiempo la energía en un haz.

  • En el extremo receptor, hay que obtener la mejor sensibilidad posible para las señales que atraviesan la ventana acústica, manteniendo al mismo tiempo la inmunidad a las vibraciones parásitas.

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La tecnología de los transductores es bastante compleja. Las características de los transductores vienen determinadas por el tamaño de los elementos, la agrupación de los elementos, el encapsulado de los elementos, la forma del transductor (bloqueo de la onda posterior), el material del encapsulado, el material de la ventana acústica.

Los transductores más económicas se denominan "transductores" de un solo elemento. Esto significa que contienen un único disco piezocerámico que vibra alternativamente a 50 kHz y 200 kHz, utilizando alternativamente las dos frecuencias enviadas por la sonda.

Cuando se desea o se requiere un mayor rendimiento, deben utilizarse transductores multi-elemento.

Esto mejora considerablemente el rendimiento y la sensibilidad de su sonda. Un transductor multi-elemento está formado por elementos separados que vibran individualmente a sus respectivas frecuencias.

Algunos modelos de doble frecuencia de gama alta utilizan siete, nueve o incluso quince elementos de 50 kHz y un elemento de 200 kHz de gran diámetro. El elemento único de 200 kHz ofrece una mayor sensibilidad a 200 kHz, mientras que el conjunto más grande de 50 kHz recibirá ecos de aguas más profundas con mucha mayor claridad y detalle.

Ejemplos de grupos de elementos
 

TIPOS DE TRANSDUCTORES

Existen diferentes tipos de transductores :

  • Mono-frecuencia: funcionan en una sola frecuencia (200 kHz, 50 kHz,28 kHz)
  • Bi-frecuencia: funcionan en 2 frecuencias (28/50kHz; 28/200kHz; 50/200kHz)
  • Banda ancha: funcionan en torno a una frecuencia central (45 a 65 kHz) (150 a 250 kHz)
 

CARACTERÍSTICAS DIRECCIONALES DE LOS TRANSDUCTORES

En el interior de los transductores, los elementos son estimulados por impulsos eléctricos procedentes de la sonda. La focalización de los ultrasonidos depende totalmente de las características direccionales del transductor utilizado.

Esto depende del número de elementos, de su agrupación y también del encapsulado de los elementos. Esto también influye en la sensibilidad de la sonda y en su eficacia. En otras palabras, la eficacia del transductor para convertir las señales eléctricas en una onda ultrasónica y restituir la señal eléctrica del eco de retorno.

La figura de la derecha muestra la distribución de la energía producida por un transductor. La forma ovalada situada justo debajo del transductor se denomina lóbulo principal. También hay lóbulos secundarios menos potentes, que los fabricantes de transductores intentan minimizar. La energía es máxima en el eje del lóbulo principal y disminuye con la distancia al eje.

El ángulo de apertura del haz corresponde al ángulo en el que la potencia se reduce a la mitad (-3db). Es importante conocer este parámetro a la hora de elegir una sonda.

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¿CÓMO INSTALAR UN TRANSDUCTOR?

Hay una serie de recomendaciones a tener en cuenta antes de instalar un transductor en una embarcación. Rellene el formulario y descargue la guía para obtener más información.

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