Dispositivos de excitación por impulso

La función del dispositivo de excitación por impulso en la Técnica de Excitación por Impulso es excitar las frecuencias naturales de vibración de la muestra con un impulso mecánico, generado a partir de un impacto. Este impacto debe ser controlado para evitar daños o movimientos. El dispositivo de impulso puede ser manual o automático y de diferentes tamaños y materiales, según las características de la muestra.

Un requisito indispensable para los dispositivos de impulso es no emitir sonidos o ruidos dentro del rango de frecuencia de la muestra. Cuando aplica, el dispositivo también recibe el impulso por el principio de acción y reacción y se excita en sus frecuencias naturales de vibración, que deben estar fuertemente amortiguadas y no coincidir con el rango de frecuencia de la muestra.

Los sistemas Sonelastic® tienen varias opciones de dispositivos de impulso para muestras pequeñas, medianas y grandes en las geometrías de barras, cilindros, discos, anillos y también en geometrías complejas. Además de las opciones manuales, existen modelos automáticos que facilitan el procedimiento de excitación de impulsos y permiten mediciones automatizadas en función del tiempo.

Dispositivos manuales

Los sistemas Sonelastic® tienen tres modelos de dispositivos manuales: Dispositivo de impulso manual medio, ligero y extra ligero. Todos los modelos tienen punta de impacto de acero inoxidable, cuerpo de polímero de alta amortiguación y cumplen con la norma ASTM-E1876.

Dispositivos de impulso manual medio, ligero y extra ligero para la Técnica de Excitación por Impulso.

ATCP Ingeniería Física, División Sonelastic®, también suministra dispositivos de impulso personalizados para muestras grandes, por ejemplo, hormigón prefabricado.

Dispositivos automáticos

Los Sistemas Sonelastic® cuentan con el Dispositivo de Impulso Automático IED, que comprende una unidad de control y un dispositivo de impulso electromagnético. Están disponibles los siguientes modelos:
- Dispositivo RT ligero, para el soporte SB-AP;
- Dispositivo RT medio, para los soportes SA-BC y SX-PD;
- Dispositivo RTS, para el soporte SP-HZ.

Todos los modelos de dispositivos de impulso electromagnético cumplen con la norma ASTM-E1876.

La unidad de control del Dispositivo de Impulso Automático IED permite la aplicación de un pulso eléctrico de duración y amplitud ajustable en el actuador electromagnético para disparar su punta contra la superficie del espécimen. La unidad de control es operada remotamente por el Software Sonelastic® a través de interfaz USB.

Dispositivo de impulso automático IED con unidad de control modelo IED-USBPW (centro), dispositivo de impulso RT medio (arriba a la izquierda) y dispositivo de impulso RT ligero montado en el soporte SB-AP (arriba a la derecha).

El dispositivo de impulso automático IED reduce la necesidad de habilidad manual y permite caracterizaciones automatizadas en función del tiempo, por ejemplo, para monitorear los procesos de curado.

Principio de funcionamiento

Para promover la excitación, la punta del dispositivo de impulso debe dispararse contra la superficie de la muestra. En el impacto, se produce un contacto momentáneo que provoca un pico de fuerza, o impulso mecánico, que excita las frecuencias naturales de vibración.

La amplitud y duración del impulso mecánico determinan, respectivamente, la amplitud de vibración de la muestra y el rango de frecuencia excitada. La amplitud de la vibración es directamente proporcional a la intensidad y el rango de frecuencia es inversamente proporcional a la duración del impulso.

Influencia de la intensidad de excitación del impulso

La influencia de la intensidad de la excitación por impulso sobre el resultado de los módulos elásticos es generalmente insignificante. Sin embargo, una amplitud de vibración demasiado baja puede degradar la relación señal-ruido y dificultar el procesamiento de la respuesta acústica. Por otro lado, una excitación excesiva puede desplazar o dañar la muestra. En casos concretos, por ejemplo, materiales refractarios dañados por choque térmico y ricos en fisuras y micro fisuras, la no-linealidad de los resultados puede llegar hasta el 1% [Ref]. Para probar si el material de la muestra es lineal, simplemente repita la medición variando la intensidad; si es lineal, los resultados deben ser idénticos dentro de la incertidumbre de medición de la frecuencia que es ±0,1%.


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IED Manual

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Sonelastic® Catalog

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Los Sistemas Sonelastic® son instrumentos modulares y personalizables utilizados para la caracterización rápida, precisa y no destructiva de los módulos elásticos y del amortiguamiento de materiales utilizando la Técnica de Excitación por Impulso.