Estudo de técnicas para medição da velocidade de propagação do som em líquidos.

Abstract

Este trabalho apresenta um estudo relacionando diferentes técnicas de medição ultrassônica da velocidade de propagação do som em líquidos. A análise levou em consideração as diferenças entre métodos utilizados na literatura para calcular as velocidades de fase e de grupo em meios com e sem dispersão. Além disso, foram avaliados os efeitos da relação sinal-ruído (SNR, do inglês Signal-to-Noise Ratio) e da largura de banda dos sinais envolvendo diferentes métodos de cálculo. Inicialmente, ensaios foram realizados usando como base sinais sintéticos em MatLab, onde os efeitos da dispersão não foram adicionados. Testes iniciais mostraram que os métodos baseados nas técnicas de correlação cruzada e fase espectral são mais promissores do que os métodos que utilizam apenas valores de pico ou cruzamento com zeros. Após a etapa de simulação das técnicas com sinais sintéticos, foram utilizados dados reais obtidos a partir de um modelo de um sistema de medição ultrassônico operando no modo transmissão-recepção para calcular a velocidade de propagação do som em misturas de água e etanol. Técnicas de medição da velocidade de propagação do som em líquidos, como fase espectral e correlação cruzada, foram usadas variando-se a concentração de água e etanol das amostras.