Impedanciómetro ultrasónico de alta resolución para la caracterización de fluidos

Abstract

La presente invención describe un nuevo procedimiento para medir con gran precisión la impedancia mecánica de un fluido (mejorando entre dos y tres órdenes de magnitud la técnica habitual), que se fundamenta en el análisis de los parámetros de resonancia de un transductor piezoeléctrico con factor de calidad alto y oscilando en modo ‘thickness-expansion’, como un cristal de cuarzo cortado en X. Esta metodología puede ser aplicada a la caracterización de fluidos, al seguimiento de procesos o acoplarse a otros instrumentos, por ejemplo, como detector de cromatografía líquida. Combinada con otras técnicas ultrasónicas (pulso-eco, transmisión, QCM…), permite la obtención de forma simultánea de los principales 15 parámetros de propagación de una onda elástica en un fluido. A partir de estos parámetros es posible determinar propiedades físico-químicas fundamentales de los materiales, tales como densidad, compresibilidad adiabática y viscosidad. La presente invención es una variante de las técnicas ultrasónicas de reflectometría (analizándose la resonancia del transductor, en vez del coeficiente de reflexión en la interfase entre el fluido y un material de referencia) y QCM (estudiándose la transmisión de ondas longitudinales con onda pulsada, en lugar de cizalladura con onda continua). Se trata de un método preciso, no invasivo, no destructivo, y fácil de automatizar e implementar en línea, proporcionando una alternativa robusta y versátil a los instrumentos convencionales de caracterización de fluidos.