Diseño de un sensor piezoeléctrico del tipo anillos concéntricos para la medición de densidad y viscosidad de líquidos.

Este trabajo muestra el diseño, fabricación y caracterización de dos sensores piezoeléctricos tipo anillo concéntrico para la medición de la densidad y la viscosidad de líquidos. La medición de la impedancia eléctrica se realizo en el laboratorio, usando un montaje experimental que excita el sensor...

Full description

Autores:
Orjuela López, César Augusto
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2020
Institución:
Universidad Autónoma de Occidente
Repositorio:
RED: Repositorio Educativo Digital UAO
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:red.uao.edu.co:10614/12488
Acceso en línea:
http://red.uao.edu.co//handle/10614/12488
Palabra clave:
Ingeniería Mecánica
Impedancia eléctrica
Frecuencia de resonancia
Viscosidad
Densidad
Vibraciones mecánicas
Sensor piezoeléctrico
Piezoelectric sensor
Electric impedance
Viscosity
Resonance frequency
Mechanical vibrations
Detectores
Sensores automotrices
Método de elementos finitos
Piezoelectricidad
Detectors
Automotive sensors
Finite element method
Piezoelectricity
Rights
openAccess
License
Derechos Reservados - Universidad Autónoma de Occidente
Description
Summary:Este trabajo muestra el diseño, fabricación y caracterización de dos sensores piezoeléctricos tipo anillo concéntrico para la medición de la densidad y la viscosidad de líquidos. La medición de la impedancia eléctrica se realizo en el laboratorio, usando un montaje experimental que excita el sensor con un voltaje sinusoidal y mide la caída de voltaje en el piezoeléctrico y la corriente en una resistencia de carga. Los sensores fueron modelados numéricamente por el método de los elementos finitos (MEF). La curva de impedancia eléctrica obtenida por MEF fue comparada con la curva experimental, mostrando buena concordancia. La simulación numérica permitió ver el patrón de vibración del sensor a determinada frecuencia, lo que proporciona una idea clara del movimiento del sensor y del fluido en la cavidad. Un modelo reportado en la literatura fue usado para obtener la densidad y viscosidad del liquido a partir de la frecuencia de resonancia y el factor de calidad medidos. Fueron testadas muestras de cuatro aceites y agua. Los resultados mostraron que los sensores permiten medir la densidad con buena exactitud, pero no tienen la sensibilidad requerida para medir la viscosidad