ES2301201T3

ES2301201T3 - Transductor ultrasonico para transduccion elevada en gases y metodo para transmision de ultrasonidos en un modo de no contacto en materiales solidos.

Info

Publication number: ES2301201T3
Application number: ES98931311T
Authority: ES
Inventors: Mahesh C. Bhardwaj
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-06-19
Filing date: 1998-06-17
Publication date: 2008-06-16
Anticipated expiration: 2018-06-17
Also published as: EP1005628A2; JP3225050B2; DE69839214T2; WO1998058519A2; EP1005628B1; ATE388388T1; DE69839214D1; JP2001508982A; WO1998058519A3; EP1005628A4; US6311573B1

Abstract

Un transductor ultrasónico para transmitir y recibir energía ultrasónica dirigida hacia y desde un medio gaseoso que comprende: un elemento piezoeléctrico (10) que tiene lados delantero y trasero; una placa (11b) eléctricamente conductora sobre el lado delantero del elemento piezoeléctrico; una capa (15) de transmisión de materiales de impedancia acústica inferior en contacto con la placa; una capa (18) de revestimiento de un material fibroso ligado a la capa de transmisión sin penetración sustancial del agente de enlace; y conexiones eléctricas (12, 13) para aplicar una señal eléctrica de excitación al elemento piezoeléctrico.

Description

Transductor ultrasónico para transducción elevada en gases y método para transmisión de ultrasonidos en un modo de no contacto en materiales sólidos.

Antecedentes de la invención

Es muy conveniente transmitir energía ultrasónica dentro de gases para poder analizar los gases en cuanto a su composición, circulación y otras propiedades y a dirigir la detección remota y de nivel de objetos a través del aire. También es muy conveniente transmitir energía ultrasónica dentro del aire para realizar ensayos sin contacto en productos, tales como papel, madera, cerámicas verdes de baja impedancia acústica y metales en polvo, plásticos y materiales compuestos así como en cerámicas, metales, etc. de alta impedancia acústica. En aplicaciones médicas, es también muy conveniente para dirigir diagnósticos sin contacto de la piel y otras partes del cuerpo de personas o animales, comprobación de fetos, mediciones de la circulación sanguínea, terapéutica no invasiva y sin contacto y aplicaciones quirúrgicas, tales como la eliminación de malignidades de piel, "lithotripsy" (técnica que usa ultrasonidos para destruir piedras en el riñón), eliminación de moles indeseables, etc. Asimismo es muy conveniente en aplicaciones agrícolas, tales como diagnósticos de plantas y árboles, así como para el análisis de frutos, vegetales y de semillas.

Se conoce bien que la impedancia acústica de los gases es de varios órdenes de magnitud la impedancia acústica de materiales piezoeléctricos típicos. También, cuanto mayor sea la diferencia en la impedancia acústica de dos capas adyacentes, más difícil será la transmisión de energía ultrasónica a través de la frontera entre las dos capas. Finalmente, se sabe que los gases absorben rápidamente la energía ultrasónica especialmente a medida que se incrementa la frecuencia del ultrasonido.

Ha sido posible transmitir ultrasonidos con un cierto grado de éxito, dentro de gases, tales como aire, colocando un material de baja impedancia enfrente del elemento piezoeléctrico. La transmisión de ultrasonidos dentro de gases ha sido no obstante bastante menor de la deseada.

Una ventaja, según esta invención, es proporcionar un transductor ultrasónico y un método grandemente mejorado para utilizar estos transmitiendo energía ultrasónica dentro de gases con mucha mayor eficiencia.

Sumario de la invención

Brevemente, según esta invención, se proporciona un transductor ultrasónico para transmitir y recibir energía ultrasónica a y desde un medio gaseoso. El transductor comprende un elemento piezoeléctrico que, a su vez, comprende un material cerámico/piezoeléctrico, un recubrimiento electrolítico eléctricamente conductor sobre los lados delantero y trasero del elemento piezoeléctrico, una capa de transmisión de material de baja impedancia acústica adyacente al recubrimiento electrolítico eléctricamente conductor sobre la cara delantera del elemento piezoeléctrico, conexiones eléctricas para aplicar una señal eléctrica de excitación al elemento piezoeléctrico y una capa de revestimiento de fibras fijada a la superficie de la capa de transmisión. Preferiblemente, la impedancia acústica de la capa de transmisión está comprendida entre alrededor de 1x10^{6} kg/m^{2}.s y 20x10^{6} kg/m^{2}.s, la impedancia acústica del material piezoeléctrico está comprendida entre alrededor de 2x10^{6} kg/m^{2}.s y 50x10^{6} kg/m^{2}.s. Según una realización, la capa de revestimiento comprende un material fibroso, tal como una esterilla, papel, fieltro o tela que está enlazado con la capa de transmisión sin sustancial penetración del agente de enlace dentro del material fibroso.

Según una realización preferida, la capa de revestimiento fibrosa está compuesta de fibras, una porción substancial de las cuales son oblicuas o perpendiculares a la cara delantera del elemento piezoeléctrico.

Brevemente, según esta invención, se proporciona un método para transmitir sonidos y ultrasonidos a través de un medio gaseoso, dentro y fuera de una muestra sólida, que comprende las operaciones de: enlazar una capa de revestimiento de un material fibroso con la superficie de transmisión de un transductor para convertir una cierta forma de energía en vibraciones, por ejemplo, un transductor piezoeléctrico, sin penetración sustancial del agente de enlace en el material fibroso; enlazar una capa de revestimiento de un material fibroso con una superficie de la muestra sólida sin penetración sustancial del agente de enlace dentro del material fibroso; y excitar el transductor dirigido a la superficie de la muestra sólida con la capa de revestimiento ligada al mismo.

También se proporciona un método para transmitir ultrasonidos a través de un medio gaseoso dentro y a través de una muestra sólida que comprende las operaciones de: enlazar una capa de revestimiento de un material fibroso con la superficie de transmisión de los transductores primero y segundo sin penetración sustancial del agente de enlace dentro del material fibroso; enlazar una capa de revestimiento de un material fibroso con las superficies opuestas de la muestra sólida sin penetración sustancial del agente de enlace en el material fibroso; y excitar el primer transductor dirigido a la superficie de la muestra sólida con la capa de revestimiento enlazada a la misma y detectar el ultrasonido transmitido a través de la muestra sólida con el segundo transductor.

Breve descripción de los dibujos

Más características y otros objetos y ventajas resultarán evidentes a partir de la descripción detallada siguiente hecha con referencia a los dibujos, en los cuales;

la Figura 1 es una vista en sección esquemática a través de un transductor de acuerdo con esta invención;

la Figura 2 ilustra una muestra sólida preparada para recibir ultrasonidos en un modo de no contacto;

la Figura 3 es una traza de osciloscopio que demuestra la efectividad del método según esta invención para transmitir ultrasonidos a través de materiales compuestos de plástico reforzados con fibras de grafito;

la Figura 4 es una traza de osciloscopio que demuestra la efectividad del método según esta invención para transmitir ultrasonidos a través de alúmina sinterizada densa;

la Figura 5 es una traza de osciloscopio que demuestra la efectividad del método según esta invención para transmitir ultrasonidos a través de un bloque de aluminio;

la Figura 6 es una traza de osciloscopio que demuestra la efectividad del método según esta invención para transmitir ultrasonidos a través de una aleación de titanio; y

la Figura 7 es una vista en sección esquemática de un transductor enfocado según esta invención.

Descripción de las realizaciones preferidas

Haciendo referencia a la Figura 1, en ella se muestra un transductor según esta invención que es especialmente adecuado para transmitir energía ultrasónica dentro de un gas. El elemento 10 piezoeléctrico tiene capas conductoras o capas 11a y 11b de recubrimiento electrolítico sobre las caras delantera y trasera del mismo. Los conductores eléctricos 12, 13 están conectados a la cara trasera del cristal piezoeléctrico y a la capa conductora sobre la cara delantera. Cuando una señal pulsatoria apropiada se aplica al elemento piezoeléctrico por medio de conductores, el elemento vibra a una frecuencia caracterizada por las dimensiones del elemento.

Según esta invención, el material adecuado para la cerámica piezoeléctrica comprende soluciones sólidas de circonato de plomo/titanato de plomo (PZT), meta-niobato de plomo, niobato de litio y otros agentes de acoplamiento electromecánico adecuados.

Las capas conductoras o los recubrimientos electrolíticos 11a y 11b sobre las caras delantera y trasera pueden comprender metales tales como oro, plata, platino, níquel o materiales epoxídicos conductores que se llenan con metales en polvo. Típicamente estas capas conductoras son de menos de 20 micrómetros de espesor.

Haciendo referencia de nuevo a la Figura 1, la capa eléctricamente conductora 11b está en contacto con la cara interior de una capa 15 de transmisión. La capa eléctricamente conductora 11a está enlazada para reducir o aumentar la impedancia del material 16 de amortiguación, dependiendo de la amortiguación requerida del elemento piezoeléctrico 10. Alternativamente, si se desea, la capa conductora 11a puede también ser dejada en el aire, es decir, sin enlazar con cualquier otro material. El conjunto completo puede ser encapsulado en un alojamiento adecuado para su uso ergonómico. La capa 15 de transmisión comprende polímeros y polímeros llenos con partículas cerámica o vidrio y fibras de metales ligeros o cerámicas o vidrios. En contacto y enlazada con la cara exterior 17 de la capa 15 de transmisión hay una capa 18 de revestimiento de material de muy baja impedancia acústica. La capa de revestimiento es de material fibroso tal como una esterilla, papel, fieltro o tela que está enlazada con la capa 15 de transmisión sin penetración sustancial del agente de enlace dentro del material fibroso. Las propias fibras pueden ser fibras textiles, ya sean naturales o sintéticas, fibras de papel, fibras polímeras de carbono o fibras cerámicas. Las fibras deben formar una matriz de interconexión como con un ligamento o fieltro. Las fibras adyacentes a la capa 15 de transmisión deben estar enlazadas con la capa de transmisión pero debe ponerse cuidado en minimizar la penetración del material de enlace dentro de la matriz de fibras pues esta destruirá las deseadas propiedades acústicas de la capa de fibra.

La impedancia acústica el elemento piezoeléctrico 10 está comprendida entre alrededor de 2x10^{6} kg/m^{2}.s y 50x10^{6} kg/m^{2}.s. La impedancia acústica de la capa 15 de transmisión está comprendida entre alrededor de 1 x 10^{6} kg/m^{2}.s y
20 x 10^{6} kg/m^{2}.s y la impedancia acústica de la capa 18 de revestimiento es menor que alrededor de 1 x 10^{6} kg/m2.s. Gradualmente, la impedancia acústica se reduce moviendo del transductor al aire o gas dentro del cual la señal ultrasónica es transmitida mediante la selección uso de una capa de transmisión especialmente seleccionada y una capa de revestimiento de material fibroso.

El espesor combinado de la transmisión eléctricamente conductora delantera y las capas de revestimiento debe corresponder a la longitud de onda dividida por cuatro para la máxima transmisión de energía dentro del gas o aire. Puesto que todas las capas son muy finas, la capa de transmisión estará normalmente muy cerca del espesor de la longitud de onda dividido por cuatro.

Las ventajas de esta invención son evidentes a partir del ensayo comparativo siguiente que ilustra la transducción en los gases mediante experimentos en modo de transmisión. En los experimentos en modo de reflexión, el mismo transductor se usa tanto para enviar como para recibir un impulso ultrasónico, mientras que en los experimentos de modo de transmisión, se usan transductores separados para enviar y recibir un impulso ultrasónico.

Según una realización preferida, la capa 15 de transmisión puede comprender dos o más capas.

La primera capa de transmisión es preferiblemente una que es transparente para la frecuencia resonante del material piezoeléctrico y la impedancia acústica, Z_{2}, por lo que es aproximadamente (preferiblemente menor que):

\left[(Z^{2}_{1} + Z^{2}_{\alpha}) / 2\right]^{^{1}/_{2}}

donde Z_{1} es una impedancia acústica del elemento piezoeléctrico y Z_{a} la del aire. Puesto que Z_{a} es extremadamente baja comparada con Z_{1} (y la de otros sólidos), puede ser eliminada de la ecuación. Por lo tanto,

Z_{2} = [Z^{2}_{1} / 2 ] ^{^{1}/_{2}}

Tales materiales son: aluminio, vidrios ordinarios, cerámicas y sus materiales compuestos.

La segunda capa de transmisión es preferiblemente una que es transparente a la frecuencia resonante del elemento piezoeléctrico y la impedancia acústica, Z_{3}, la cual es aproximadamente (preferiblemente menor que):

[Z^{2}_{2} / 2]^{^{1}/_{2}}

Tales materiales son epoxídicos, cauchos, otros plásticos, etc.

La capa de revestimiento de matriz de fibras es preferiblemente la que es también transparente a la frecuencia resonante del elemento piezoeléctrico y la impedancia acústica, Z_{4}, la cuales aproximadamente (preferiblemente menor que):

[Z^{2}_{3} / 2] ^{^{3}/_{2}}

Tales materiales son aquellos caracterizados por una porosidad abierta, y por una transducción extremadamente alta en un medio de aire o gaseoso, debiendo estar compuestos también de estructuras fibrosas, tales como papeles, tejidos, cerámica, leña, madera, vástagos de plantas, ramas u hojas, vidrio, grafito, metal o papeles de fibra polímera, cintas, etc.

Es imperativo que la capa de transmisión final sea acústicamente transparente cuando sea examinada en el modo de no contacto (contacto de gas) a la frecuencia resonante del transductor. Se ha hallado que los materiales basados en fibras, caracterizados por una alta porosidad, son los mejores materiales para esta aplicación. Con papeles ordinarios, se ha hallado además que los papeles revestidos de arcilla son más prácticos.

Ejemplo 1

Un transductor de 1 MHz puede ser construido como sigue:

Material piezoeléctrico: PZT.Z_{1} = 34 x 10^{6} kg/m^{2}.s

Primera capa de transmisión: aluminio. V=63252 m/s, Z_{2} = 17x10^{6} kg/m^{2}.s.

P/8 @ 1 MHz=1000/8 = 125 ns, donde 1000 ns es un periodo, P, para la frecuencia MHz.

Por lo tanto, el espesor de esta capa es 125 x 10^{-9} x 6.325.000 = 0,79 mm.

Segunda capa de transmisión: epoxídica dura, V=2600 m/s, Z_{3}=3x10^{6} kg/m^{2}.s.

P/16 @ 1 MHz = 1000/16 = 62,5 ns.

Por lo tanto, el espesor de esta capa es 62,5x10^{-9} x 2.600.000 = 0,16 mm.

Capa de revestimiento: papel revestido de arcilla. V=500 m/s. Z_{4} = 0,6 x 10^{6} nkg/m^{2}.s.

P/16 @ 1 MHz = 1000/16 = 62,5 ns.

Por lo tanto, el espesor de esta capa es 62,5 x 10^{-9} x 500.000 = 0,03 mm.

Todas las capas de transmisión pueden estar enlazadas entre sí con resinas epoxídicas y cementos convencionales, no obstante, la capa fibrosa porosa final debe estar enlazada de tal modo que la porosidad de su estructura no sea alterada. Por lo tanto, la cinta autoadhesiva u otra epoxídica de alta viscosidad, cola o cemento son adecuados.

Ese tipo de dispositivo (con espesor variable de las capas de transmisión) ha sido fabricado y es al menos cinco veces mejor en términos de rendimiento y sensibilidad cuando son comparados con dispositivos similares hechos según cualquiera de los métodos de la técnica anterior de los que el inventor tiene noticia.

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Ejemplo 2

Un transductor según esta invención con una capa de transmisión multiparte puede ser construido a base de las capas siguientes:

5

Los coeficientes de transmisión entre capas deberán ser entonces: 0,89, 0,83, 0,84, 0,33. Los coeficientes de transmisión entre el revestimiento de papel y el aire deberá ser 0,0005.

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Ejemplo 3

Un transductor según esta invención con una capa de transmisión multiparte puede estar compuesto de las siguientes capas:

6

Los coeficientes de transmisión entre capas serán 0,89, 0,83, 0,84, 1,0, 0,7. El coeficiente de transmisión entre el revestimiento de papel y el aire deberá ser 0,005.

En los Ejemplos 2 y 3, los coeficientes de transmisión fueron calculados según la fórmula 4Z_{1}Z_{2}/(Z_{1}+Z_{2})^{1/2}, donde Z_{1} es la impedancia acústica de la capa de transmisión desde la cual se transmite el ultrasonido y Z_{2} es la impedancia acústica de la capa de transmisión dentro de la cual se transmite el ultrasonido. El objeto es incrementar el sonido que alcanza la capa de papel tan fuertemente como sea posible porque incluso de acuerdo con esta invención, la transmisión en el aire es difícil.

En la tabla siguiente se establecen los datos para las sensibilidades recibidas de transductores de no contacto en aire ambiental en modos de transmisión para los mejores transductores de la técnica anterior y transductores según esta invención que tienen una capa de revestimiento de material fibroso. (Sensibilidad (dB) = 20 Log V_{x}/V_{o}, donde V_{x} = tensión (amplitud) de la señal recibida y V_{o} tensión de excitación (amplitud) de la señal de excitación). Estos ensayos fueron efectuados ensayando primero los transductores de la técnica anterior sin una capa de revestimiento de papel, y efectuando luego el ensayo con la capa de revestimiento de papel sobre ambos transductores el que envía y el que recibe.

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Sensibilidades recibidas de transductores de no contacto en aire ambiente en modos de transmisión

7

En los ejemplos descritos anteriormente, la orientación de las fibras en la capa fibras fue para la mayor parte la de paralelas a la superficie del transductor piezoeléctrico. Se ha hallado que la transducción puede ser además mejorada orientando las fibras en la capa de revestimiento de modo oblicuo o perpendicular al plano del transductor. Basada en ciertos experimentos análogos, la mejora en la sensibilidad orientando las fibras oblicuas o perpendiculares al plano del transductor será del orden de 22 dB o 10 veces. Un ejemplo de una capa de revestimiento con fibras orientada perpendicular al plano del transductor es una capa de madera cortada perpendicularmente al grano. Otro material tipo planta puede ser usado.

Haciendo referencia a hora a la Figura 2, en ella se muestra esquemáticamente una muestra preparada para recibir ultrasonidos transmitidos a la misma a través de un medio gaseoso. Una capa de polímero delgado está enlazada directamente con las superficies opuestas de la muestra y una capa fibrosa está enlazada sobre la capa polímera. Se desea que las capas sean muy finas, es decir, del orden de decenas de micrómetros. En el caso de muestras que están ya compuestas de materiales de baja transmisividad, tales como polímeros y materiales basados en polímeros (caracterizados por una baja impedancia acústica), solamente se requiere la capa fibrosa. Por otra parte, para aumentar la transmisividad en materiales, tales como metales, cerámicas densas, y sus materiales compuestos (caracterizados por una impedancia acústica extremadamente alta), una capa delgada de polímero (caucho, epoxídico, poliéster, etc.) entre la muestra y la capa fibrosa es conveniente.

El material fibroso o capa puede ser una esterilla, fieltro, papel o tela. Las propias fibras pueden ser fibras textiles y fibras cerámicas. Las fibras deben formar una matriz de interconexión como con un dibujo o fieltro. Las fibras adyacentes a la muestra deben estar enlazadas con la muestra o una capa de polímero adyacente pero debe ponerse cuidado en minimizar la penetración del material enlazado dentro de la matriz de fibras pues esto destrozará las propiedades acústicas deseadas de la capa fibrosa.

Los transductores de ultrasonidos para generar y recibir ultrasonidos se describen anteriormente. Otros transductores de sonidos y ultrasonidos en adición a los transductores piezoeléctricos, tales como transductores magnéticos, electroestrictivos y de capacitancia, tendrán una capacidad incrementada para transmitir vibraciones dentro de la atmósfera que los rodea cuando son proporcionados con el revestimiento fibroso descrito en esta memoria.

Las Figuras 3 a 6 muestran trazas comparativas capturadas y presentada mediante un osciloscopio digital. En cada caso, las escalas verticales para ambas trazas son idénticas y son dadas en mV por división en la parte inferior izquierda de la presentación. Las escalas horizontales para ambas trazas no son idénticas. Las trazas inferiores han sido expandidas para que muestren mejor las características significativas de la forma de onda. La extensión en la cual la traza inferior fue expandida es evidente a partir de los números dados en \mus para la división debajo de la presentación. Por ejemplo, con referencia a la Figura 3, los números M 10 \mus y D 1 \mus como indica la traza inferior fueron expandidos 10 a 1.

Haciendo referencia a la Figura 3, la traza superior ilustra la señal recibida a través de una muestra desnuda y la traza inferior la señal recibida a través de una muestra que ha sido cubierta con las capas de polímero y fibrosa. La muestra fue de material compuesto de plástico reforzado con fibra de grafito de 3 mm de espesor (Z = 8 x 10^{6} kg/m^{2}.s).

El transductor que genera el ultrasonido de 2 MHz fue excitado con una onda sinusoidal de 16 voltios. La amplificación de la señal recibida fue de 72 dB. La señal transmitida a través de la muestra no cubierta puede ser difícilmente detectada a través del ruido de fondo por lo que la señal transmitida a través de la muestra cubierta es definitiva.

Haciendo referencia a la Figura 4, la traza superior ilustra la señal recibida a través de una muestra desnudada y la señal de la traza inferior recibida a través de una muestra que ha sido cubierta con el polímero y las capas fibrosas. La muestra fue densa, 99,3 de alúmina sinterizada de 10,2 mm de espesor (Z = 44 x 10^{6} kg/m^{2}.s). El transductor que genera los ultrasonidos de 2 MHz fue excitado con una onda sinusoidal de 16 voltios. La amplificación de la señal recibida fue de 72 dB. La señal transmitida a través de la muestra no cubierta puede difícilmente ser detectada a través de un ruido de fondo por lo que la señal transmitida puede ser observada por medio de la muestra cubierta.

Haciendo referencia a la Figura 5, la traza superior ilustra la señal recibida a través de una muestra desnuda y la traza inferior la señal recibida a través de una muestra que ha sido cubierta con el polímero y las capas fibrosas. La muestra fue un bloque de aluminio de 51 mm de espesor (Z = 17 x 10^{6} kg/m^{2}.s). El transductor que genera el ultrasonido de 1 MHz fue excitado con una onda sinusoidal de 16 voltios. La amplificación de la señal recibid fue de 72 dB. La señal transmitida a través de la muestra descubierta es mostrada en el cuadrante izquierdo superior pero una señal reflejada interiormente y transmitida puede ser difícilmente, si lo es, detectada a través del ruido de fondo. Las señales transmitida y reflejada en la muestra revestida son definitivas.

Haciendo referencia a la Figura 6, la traza superior ilustra la señal recibida a través de una muestra desnuda y la traza inferior la señal recibida a través de una muestra que ha sido cubierta con el polímero y las capas fibrosas. La muestra fue una aleación de titanio y níquel aeronáutica de alta resistencia de 12,7 mm de espesor (Z = 50 x
10^{6} kg/m^{2}.s). El transductor que genera el ultrasonido de 2 MHz fue excitado con una onda sinusoidal de 16 voltios. La amplificación de la señal recibida fue de 72 dB.

Haciendo referencia a la Figura 7, en ella se muestra un transductor según una realización alternativa de esta invención que es especialmente adecuado para transmitir ultrasonidos dentro de un gas y en el que el ultrasonido está enfocado. El transductor activo, la capa intermedia y la capa fibrosa final están configurados todos para enfocar el ultrasonido a una distancia espaciada del transductor. Por ejemplo, cada elemento de la superficie de una capa o la interfaz entre capas es perpendicular al ultrasonido emitido desde ese material dirigido al punto focal.

Habiendo definido por tanto mi invención con el detalle particularmente requerido por las Leyes sobre Patentes, lo que se desea proteger por la Patente se establece en las reivindicaciones siguientes.

Claims

1. Un transductor ultrasónico para transmitir y recibir energía ultrasónica dirigida hacia y desde un medio gaseoso que comprende:

un elemento piezoeléctrico (10) que tiene lados delantero y trasero;

una placa (11b) eléctricamente conductora sobre el lado delantero del elemento piezoeléctrico;

una capa (15) de transmisión de materiales de impedancia acústica inferior en contacto con la placa;

una capa (18) de revestimiento de un material fibroso ligado a la capa de transmisión sin penetración sustancial del agente de enlace; y

conexiones eléctricas (12, 13) para aplicar una señal eléctrica de excitación al elemento piezoeléctrico.

2. El transductor ultrasónico según la reivindicación 1, en el que la capa de transmisión de baja impedancia acústica comprende materiales seleccionados del grupo compuesto de polímeros, metales de baja densidad, cerámicas y vidrios.

3. El transductor ultrasónico según la reivindicación 2, en el que el material fibroso está compuesto de fibras, la porción sustancial de las cuales es oblicua o perpendicular al lado delantero del elemento piezoeléctrico.

4. Un método para transmitir sonidos o ultrasonidos a través de un medio gaseoso dentro de una muestra sólida que comprende las operaciones de:

enlazar una capa (18) de revestimiento de un material fibroso con la superficie de transmisión de un transductor (10) para generar vibraciones sónicas o ultrasónicas sin penetración sustancial del agente de enlace dentro del material fibroso; y

excitar el transductor dirigido a la superficie de la muestra sólida con la capa de revestimiento ligada a esta.

5. Un método según la reivindicación 4, que comprende además la operación de enlazar una capa de revestimiento de un material fibroso con una superficie de la muestra sólida sin penetración sustancial del agente de revestimiento dentro del material fibroso.

6. Un método para transmitir sonidos o ultrasonidos a través de un medio gaseoso dentro y a través de una muestra sólida que comprende las operaciones de:

enlazar una capa de revestimiento de un material fibroso con la superficie de transmisión de los transductores primero y segundo sin penetración sustancial del agente de enlace dentro del material fibroso;

enlazar una capa de revestimiento de un material fibroso con las superficies opuestas de la muestra sólida sin penetración sustancial del agente de revestimiento dentro del material fibroso; y

excitar el primer transductor dirigido a la superficie de la muestra sólida ligada al mismo y detectar el ultrasonido transmitido a través de la muestra sólida con el segundo transductor.