ES2947908T3 - Cavidad de sensor de autodrenaje - Google Patents

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Tanmoy Maitra
Sven Hirons
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FT Technologies UK Ltd
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Abstract

Un cuerpo para un sensor de velocidad de flujo de fluido de resonancia acústica o un sensor de flujo de fluido de resonancia acústica que comprende dicho cuerpo, comprendiendo el cuerpo una superficie reflectora con al menos una sección que es más hidrófila que una sección circundante de la superficie reflectora para promover el movimiento del agua. desde un centro hacia un borde de la superficie del reflector. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Cavidad de sensor de autodrenaje
Campo
La presente divulgación se refiere a un dispositivo para medir la velocidad de flujo de un fluido, en particular a un dispositivo del tipo usado en la medición de la velocidad y dirección del movimiento del aire y otros fluidos.
Antecedentes
Los dispositivos para medir la velocidad del flujo de fluido encuentran un uso generalizado, sobre todo en meteorología. Dicho uso expone los dispositivos de medición a una amplia gama de condiciones ambientales que pueden afectar a la precisión de la medición lograda por el dispositivo. Existe el deseo de proporcionar un dispositivo de medición del flujo de fluido que proporcione mediciones de la velocidad del flujo de fluido con precisión mejorada a pesar de los cambios en las condiciones ambientales en las que opera el dispositivo.
Una cavidad de resonancia acústica es un dispositivo que mide la velocidad del fluido que fluye a través de la cavidad. La cavidad es capaz de soportar una onda estacionaria acústica y además comprende al menos dos transductores acústicos, para generar y detectar la onda estacionaria acústica.
El documento 1 de la técnica anterior (US 2019/128713A1) divulga técnicas para desplazar líquido lejos de una trayectoria de señal de señales sónicas en un anemómetro de señal. Un anemómetro sónico puede incluir una membrana situada entre un transductor sónico y el entorno abierto. La membrana puede estar formada por un material hidrófobo que repele el líquido. La membrana también puede incluir una pluralidad de poros que impiden el flujo de líquido a través de la membrana pero permiten que las señales sónicas pasen a través de la membrana. El anemómetro sónico también puede incluir un reflector que desplaza el líquido lejos de la trayectoria de señal del anemómetro sónico. El reflector puede incluir uno o más poros que absorben líquido fuera de la trayectoria de señal. El documento 2 de la técnica anterior (Ft Technologies, "FT702LT Ultrasonic Wind Sensor", (20140805), páginas 1-6, URL: http://fttech.co.uk/uploads/files/1/Resource/A4236-2-EN-Meteorology-Datasheet_Web.pdf, (20161128)) divulga un sensor de viento de alta resistencia. Se desea mejorar la precisión de la medición de la velocidad del flujo de fluido en condiciones ambientales adversas.
Sumario
De acuerdo con una realización, se proporciona un cuerpo para un sensor de velocidad de flujo de fluido de resonancia acústica que comprende una superficie reflectora con al menos una sección que es más hidrófila que una sección circundante de la superficie reflectora para promover el movimiento del agua desde un centro hacia un borde de la superficie reflectora.
La sección circundante puede comprender un revestimiento hidrófobo.
La al menos una sección que es más hidrófila que una sección circundante de la superficie reflectora puede comprender una fibra dispuesta sobre la superficie reflectora.
La fibra puede ser capaz de absorber líquido mediante acción capilar.
La fibra puede comprender un material hidrófilo.
La fibra puede ser una fibra natural o sintética o una combinación de las mismas.
La fibra puede tener un diámetro inferior a 0,2 mm. Alternativamente, la fibra puede tener un diámetro superior a 0,2 mm.
La al menos una sección que es más hidrófila que una sección circundante de la superficie reflectora puede comprender una superficie hidrófila.
La superficie hidrófila se puede formar usando un proceso de ablación.
Se puede usar un proceso de ablación para grabar el revestimiento hidrófobo para exponer un material hidrófilo que forma la al menos una sección que es más hidrófila que una sección circundante de la superficie reflectora.
El ancho de la al menos una sección que es más hidrófila que una sección circundante de la superficie reflectora puede aumentar en una dirección desde el centro de la placa reflectora hacia el borde de la superficie reflectora.
La al menos una sección que es más hidrófila que una sección circundante de la superficie reflectora puede comprender una serie de canales de ancho constante, ancho divergente o una combinación de los mismos.
La al menos una sección que es más hidrófila que una sección circundante de la superficie reflectora comprende una pluralidad de características de rugosidad.
Las características de rugosidad pueden formarse en la superficie reflectora mediante ablación con láser.
Las características de rugosidad pueden comprender una pluralidad de pilares circulares o pilares cuadrados o pilares hexagonales o una combinación de los mismos.
Los pilares pueden tener diferentes alturas.
El dispositivo se puede revestir con un material hidrófobo y la al menos una sección que es más hidrófila que una sección circundante se puede formar encima de la sección hidrófoba o mediante la eliminación selectiva del revestimiento hidrófobo.
Los canales pueden divergir desde el centro del reflector radialmente hacia un borde del reflector con un ángulo de entre 5° y 20°.
Los canales pueden divergir desde el centro del reflector radialmente hacia un borde del reflector con un ángulo variable.
Una cavidad de resonancia acústica puede estar formada por dos superficies reflectoras que están separadas por una distancia predeterminada.
Las dos superficies reflectoras pueden estar separadas por espaciadores que tengan una superficie exterior que comprenda una sección hidrófila.
La superficie exterior del cuerpo puede comprender una sección hidrófila.
De acuerdo con otro aspecto de la invención, se proporciona un sensor de velocidad de flujo de fluido de resonancia acústica que comprende un cuerpo como se describe anteriormente. El dispositivo puede ser un dispositivo de medición de velocidad de flujo de fluido de resonancia acústica completo. En tal dispositivo completo, la cavidad de resonancia acústica es capaz de soportar una onda estacionaria acústica en una dirección perpendicular a la dirección del flujo de fluido. No obstante, se pretende que la protección proporcionada por las reivindicaciones se extienda a un cuerpo en bruto para montarlo para formar dicho dispositivo. Tal cuerpo en bruto puede, antes del montaje completo del dispositivo, no comprender una segunda superficie reflectora completamente formada ya que esta segunda superficie puede estar formada, al menos en parte, por las caras emisoras de energía acústica de los transductores. No obstante, la superficie reflectora ya formada en el cuerpo comprende la al menos una sección que es más hidrófila que una sección circundante de la superficie reflectora para promover el movimiento del agua desde un centro hacia un borde de la superficie reflectora.
De acuerdo con otra realización, se proporciona un método para proporcionar una superficie en un cuerpo para un sensor de velocidad de flujo de fluido de resonancia acústica, siendo la superficie una superficie reflectora del sensor y configurada para ayudar al drenaje de agua del sensor, comprendiendo el método proporcionar al menos una sección que sea más hidrófila que una sección circundante de la superficie reflectora para promover el movimiento del agua desde un centro hacia un borde de la superficie reflectora.
Breve descripción de los dibujos
Las disposiciones de la presente invención se entenderán y apreciarán más completamente a partir de la siguiente descripción detallada, realizada solo a modo de ejemplo y tomada junto con dibujos, en los que:
la figura 1(a) muestra una vista en sección superior de un sensor de resonancia acústica de acuerdo con una realización;
la figura 1(b) muestra un alzado lateral de un sensor de resonancia acústica de acuerdo con una realización;
la figura 2 representa una vista en perspectiva de un sensor de resonancia acústica de acuerdo con una realización; la figura 3 muestra un material en forma de hilo y en varias configuraciones retorcidas;
la figura 4 muestra una vista en sección superior a través de la cavidad de resonancia de un sensor de resonancia acústica que muestra una superficie reflectora del cuerpo modelado con secciones hidrófobas e hidrófilas; la figura 5 muestra un alzado lateral de un sensor de resonancia acústica que muestra el cuerpo modelado con secciones hidrófobas e hidrófilas;
la figura 6 muestra un ejemplo de un patrón de superficie usado en una superficie reflectora del cuerpo del sensor de resonancia acústica;
la figura 7(a) muestra una posible geometría de patrón de superficie usando pilares circulares en vista de sección superior y lateral;
la figura 7(b) muestra una posible geometría de patrón de superficie usando pilares cuadrados en vista de sección superior y lateral; y
la figura 7(c) muestra una posible geometría de patrón de superficie usando pilares hexagonales en vista de sección superior y lateral.
Las figuras 8(a) a (d) muestran superficies reflectoras que tienen patrones superficiales de acuerdo con realizaciones; las figuras 9(a) a (d) muestran superficies con y sin características superficiales;
las figuras 10(a) y (b) muestran un perfil de altura de las características superficiales de acuerdo con las realizaciones; la figura 11(a) muestra un canal hidrófilo de acuerdo con una realización;
la figura 11(b) muestra un gráfico que ilustra la fuerza de tensión superficial para varias realizaciones;
la figura 12 ilustra un canal hidrófilo de acuerdo con una realización;
la figura 13 ilustra la acción de transporte de agua sobre una superficie reflectora de acuerdo con una realización; la figura 14 muestra la acción de transporte de agua sobre una superficie reflectora de acuerdo con una realización.
Descripción detallada
Los dispositivos de medición de velocidad de flujo de fluido, tal como los anemómetros de resonancia acústica, se conocen a partir del documento EP 0801311. En una realización, dicho dispositivo de medición de velocidad de flujo de fluido comprende una primera y una segunda superficie reflectora 16, 18 planas, espaciadas, paralelas y circulares y un transductor acústico dispuesto en la primera superficie reflectora 16 para la transmisión de energía acústica a una cavidad 4 que está definida por las superficies reflectoras separadas 16, 18, como se muestra en la figura 1(a). El primer reflector 16 y el segundo reflector 18 definen la cavidad resonante 4, formando una cavidad de medición del sensor 1, en el espacio entre el primer reflector 16 y el segundo reflector 18. Las superficies reflectoras primera y segunda 16,18 están separadas de manera que se puede formar una onda estacionaria acústica entre ellas en la cavidad 4. En uso, un fluido tal como el aire, fluye a través de la cavidad 4 y la cavidad 4 soporta una onda estacionaria acústica en una dirección perpendicular a la dirección del flujo del fluido.
En las realizaciones mostradas en las figuras, unos transductores electroacústicos (no mostrados) se pueden alojar dentro de una primera parte de cuerpo 10 o la segunda parte de cuerpo 12. La segunda parte de cuerpo 12 está conectada a una varilla de soporte 14.
En funcionamiento, los transductores electroacústicos generan una onda acústica. Cualquiera de los transductores recibe una señal eléctrica generada por la unidad electrónica (no mostrada) y excita una señal acústica proporcional; por acción de la cavidad resonante acústica 4, la señal acústica se imprime en los otros transductores (no mostrados) que aceptan la señal acústica y generan señales eléctricas proporcionales que, a su vez, se realimentan a la unidad electrónica para su procesamiento.
La frecuencia de resonancia para soportar la onda estacionaria depende de la velocidad del sonido en el fluido y la separación entre los reflectores 16 y 18 (hueco del resonador), que es un múltiplo entero de medias longitudes de onda en la frecuencia de resonancia. Al propagarse de un transductor A a otro transductor B, la señal acústica y su señal eléctrica derivada experimentan un retraso de tiempo (y un cambio de fase equivalente) que está relacionado con la velocidad del sonido en el medio fluido y la distancia neta entre los transductores de transmisión A y de recepción B.
En aire quieto, se mide un retardo de tiempo idéntico cuando se invierte la dirección de transmisión de la señal, es decir, del transductor B al A, ya que (a) la distancia recorrida por la señal y (b) la velocidad del sonido permanece igual ya sea que la señal se transmita de A a B o viceversa.
Si el aire se mueve, por otro lado, aumenta proporcionalmente la velocidad neta del sonido en la dirección del movimiento. Al contrario, reduce proporcionalmente la velocidad del sonido en la dirección opuesta a la dirección del movimiento. En consecuencia, la unidad electrónica que mide el retardo de tiempo, o equivalentemente el cambio de fase, detecta una diferencia en el retardo de tiempo (y cambio de fase) al invertir la dirección de la señal.
La magnitud de la diferencia en el retardo de tiempo, y la diferencia equivalente en el cambio de fase, está relacionada con la velocidad del aire a lo largo de la línea contigua entre el par de transductores. Usando un segundo par de transductores cuya línea contigua se encuentra en alguna otra dirección, la velocidad en una segunda dirección se puede encontrar, de donde se puede calcular la velocidad y la dirección del flujo de aire usando fórmulas trigonométricas establecidas.
Como se ha tratado, la frecuencia de resonancia de la onda estacionaria, en condiciones secas, depende de la separación entre los reflectores 16 y 18. En condiciones meteorológicas adversas, la cavidad de resonador 4 puede llenarse de agua de lluvia. En condiciones húmedas, sin embargo, una superficie superior de agua que se acumula en la superficie reflectora 16 forma una interfaz de agua-aire en la que se refleja al menos parte de la energía acústica de la onda estacionaria. Esto reduce efectivamente el espaciado de los reflectores que forman la cavidad de resonancia 4. Como consecuencia, la frecuencia de la onda estacionaria acústica soportada por la cavidad de resonancia 4 se ve alterada por la presencia de agua acumulada en la cavidad de resonancia 4.
Es más, la interfaz de aire-agua formada por el agua acumulada no permanecerá estática y mantendrá una superficie nivelada en condiciones climáticas adversas porque es probable que el flujo de aire en la cavidad altere constantemente el agua acumulada.
Los dispositivos de medición de velocidad del fluido del tipo que se muestra en la figura 1(a) y 1(b) comprenden componentes electrónicos de medición que rastrean la frecuencia de resonancia de la onda acústica estacionaria dentro de la cavidad de resonancia 4 para adaptarse a los cambios de frecuencia resultantes de los cambios en las condiciones ambientales, tal como cambios de temperatura. Dichos componentes electrónicos pueden adaptarse a los cambios en la frecuencia de resonancia de la onda estacionaria acústica causados por un estrechamiento del hueco del resonador por el agua acumulada. A medida que la interfaz de aire-agua de dicha agua acumulada se mueve bajo la influencia del flujo de aire, los componentes electrónicos intentan rastrear los cambios resultantes en la frecuencia de resonancia de la onda estacionaria acústica. Sin embargo, en condiciones climáticas particularmente adversas, la interfaz de aire-agua puede moverse rápidamente, dando como resultado cambios correspondientemente rápidos en la frecuencia de resonancia. Esto puede hacer que el rastreo sea difícil y/o impreciso. Por lo tanto, como resultado de las condiciones ambientales, la capacidad del sensor 1 para evaluar dicha onda acústica puede verse afectada negativamente. Se comprendió que este problema puede mitigarse si se pudiera evitar o al menos reducir la acumulación de agua en la cavidad de resonancia 4.
Es conocido el uso de un revestimiento superhidrófobo homogéneo en el reflector inferior 16 para reducir la acumulación de agua en la cavidad de resonador 4 del sensor 1. Adicional o alternativamente, en una realización, las fibras 22 están dispuestas de manera que se extienden desde un centro del reflector 16 hasta el borde del reflector 16, como se muestra en la figura 1(a). Las fibras 22 pueden absorber el agua acumulada desde el centro del reflector 16 hasta el borde, desde donde puede correr a lo largo del exterior del sensor 1 bajo la influencia de la gravedad. Las fibras 22 por lo tanto proporcionan un método alternativo para expulsar el agua de lluvia de la cavidad de resonancia 4.
Como se muestra en la figura 1(a), las fibras 22 se colocan opcionalmente alrededor de espaciadores 6. Además, como se muestra en la figura 1(b), la fibra 22 también puede extenderse hacia abajo a lo largo de la pared lateral vertical del cuerpo 2, específicamente en la segunda parte de cuerpo 12, y sujetarse en posición por un anillo de anclaje 24.
La pluralidad de espaciadores 6 están ubicados a intervalos alrededor del perímetro del primer reflector 16 y el segundo reflector 18. Como se muestra, las fibras 22 de la figura 1(a) pueden dividirse y extenderse en cualquier lado más allá de los espaciadores individuales 6. Como alternativa, las fibras 22 se pueden envolver alrededor de los espaciadores 6 para garantizar que las fibras 22 no se muevan lateralmente sobre la superficie reflectora 16.
Al disponer las fibras 22 en alineación con los espaciadores 6, las fibras se extienden hacia abajo a lo largo del cuerpo 12 en alineación con los espaciadores 6. De esta manera, se fomenta que el agua que fluye hacia abajo a lo largo de los espaciadores continúe su flujo hacia abajo a lo largo de las fibras 22.
La fibra 22 comprende un material que transporta agua en contacto con la fibra 22 usando fuerzas capilares. Las fuerzas capilares permiten que el líquido penetre en los espacios intersticiales dentro de las paredes hidrófilas y se desplace a través de las paredes hidrófilas. Los espacios intersticiales son los espacios dentro de la estructura de la fibra y pueden incluir poros o, donde la fibra 22 está formada por hilos más pequeños, fibras o estructuras no porosas, los espacios internos formados cuando estos se enrollan juntos. Las fuerzas capilares se rigen por las propiedades del líquido (agua en este caso), las interacciones de la superficie líquido-medio (el nivel de hidrofilia) y las configuraciones geométricas de los espacios intersticiales en el medio (la fibra). La fibra 22 tiene por lo tanto un grado de hidrofilia y una estructura suficientemente permeable, lo que favorece que el líquido se desplace por la fibra 22 usando fuerzas capilares. La fibra 22 puede ser una fibra natural (p. ej., algodón), fibra sintética (p. ej., poliéster), o una combinación de las mismas. El menisco formado por las fibras 22 en los espacios intersticiales permite que las fuerzas capilares bombeen el agua. La extensión de la fibra 22 hasta el anillo de anclaje 24, como se muestra en la figura 2, facilita la acción de bombeo del agua por gravedad. Los hilos que constituyen una hebra de la fibra 22 se retuercen juntos como se muestra en la figura 3 para formar una fibra más grande, lo que mejora la resistencia de la fibra 22, aumentando el área de superficie, promoviendo la absorción de agua y proporcionando el espacio intersticial para mejorar la transferencia de fluidos.
En una realización, el efecto que tiene la fibra 22 sobre la aerodinámica y el rendimiento acústico del sensor 1 se minimiza manteniendo el diámetro exterior de la fibra 22 por debajo de 0,2 mm para una cavidad de resonancia con una separación de reflector de entre 5 y 10 mm. Alternativamente, las fibras 22 con diámetros más grandes o el trenzado de fibras adicionales juntas pueden ofrecer una acción absorbente superior al proporcionar una mayor superficie para la acción capilar y pueden usarse sin comprometer el rendimiento del sensor 1.
Las fibras 22 se pueden colocar radialmente en cualquier lugar de la superficie del reflector 16 para bombear agua desde la cavidad 4. Sin embargo, como se muestra en la figura 1, preferentemente las fibras 22 se envuelven alrededor de los espaciadores 6 de los sensores porque, durante la lluvia, el agua fluye de arriba hacia abajo del sensor 1 a través de los espaciadores 6. Se observó que el agua tiende a acumularse preferentemente cerca de la cara interna de los espaciadores 6 en comparación con otras regiones de la superficie reflectora 16.
La figura 4 muestra una realización alternativa en la que se ha creado un patrón de secciones hidrófilas e hidrófobas en la superficie reflectora 16. La superficie reflectora 16 está mecanizada a partir de aluminio y se trata para formar una superficie anodizada dura. Para formar el patrón, el cuerpo de sensor 2, incluyendo la superficie reflectora 16, está revestido con un material hidrófobo. El material puede ser un material hidrófobo tal como un polímero o cerámica. En la realización, partes seleccionadas de este revestimiento hidrófobo se graban y/o eliminan para exponer la superficie de aluminio anodizado duro que se encuentra debajo. Esto puede, por ejemplo, realizarse mediante un proceso de texturizado o ablación con láser. La superficie de aluminio anodizado es naturalmente hidrófila; por lo tanto, el proceso crea secciones hidrófilas 26 en el cuerpo de sensor 2 revestido hidrófobo. Las secciones hidrófilas 26 que se muestran en la figura 4 tienen forma de canal triangular divergente para permitir que el agua se mueva desde la parte interior de la superficie reflectora hacia la parte exterior y fuera de la cavidad 4, sin embargo, también son posibles otras geometrías de sección.
El uso de texturizado o ablación con láser en el sensor 1 ofrece dos ventajas clave: escalabilidad y flexibilidad para crear patrones o formas geométricas complejas para promover la acción del transporte de agua.
La figura 5 muestra un alzado lateral del sensor 1. En la realización, la superficie exterior de los espaciadores 6 y porciones de la pared lateral de las partes primera y segunda 10, 12 del cuerpo del sensor también se han revestido y grabado. Como se puede ver a partir de la figura 5, la parte modelada en la parte de cuerpo superior 10 del sensor se extiende alrededor de toda la circunferencia de la parte de cuerpo superior 10 en una porción superior del patrón. Más hacia abajo, hacia los espaciadores 6, la parte modelada ya no es circunferencialmente continua y en su lugar comprende partes hidrófobas residuales situadas circunferencialmente entre partes del patrón hidrófilo. Las partes del patrón hidrófilo en sí mismas se estrechan circunferencial y gradualmente al disminuir la distancia a los espaciadores 6. El ancho de la parte del patrón hidrófilo en el punto en el que el patrón contacta con los espaciadores 6 es sustancialmente el mismo que el ancho de los espaciadores 6. Como se puede ver a partir de la figura 5, en una realización, los propios espaciadores también están modelados para aumentar su hidrofilia y, en la realización, las áreas del cuerpo inferior 12 que se extienden hacia abajo desde los espaciadores también están modeladas en áreas que se extienden hacia abajo desde los espaciadores 6.
Las partes grabadas del primer y segundo cuerpo 10, 12 son tales que el agua que viaja por gravedad desde la superficie superior 24 del primer cuerpo 10, que es la superficie más alejada de la varilla de soporte 14, se canalizará hacia cada espaciador 6, hacia abajo de la superficie exterior de cada espaciador 6 y posteriormente hacia abajo de regiones grabadas selectivamente en la superficie exterior de la segunda parte de cuerpo 12. Por tanto, el agua en el exterior del cuerpo de sensor 2 sigue la trayectoria hidrófila y evita la cavidad 4.
Aunque las secciones modeladas se muestran como triangulares en la figura 5, en una realización alternativa ilustrada en la figura 6, las secciones modeladas también podrían formarse como una serie de canales. Los patrones de regiones hidrófilas en forma de pistas divergentes se muestran en la figura 6 y se forman usando el mismo proceso que se describe con referencia a la figura 4. Entre los canales hay material hidrófobo 28. En este ejemplo, los canales hidrófilos divergentes 26 divergen sobre un sector de 1,8° de la superficie reflectora 16 y el patrón comprende cinco de dichos canales 26 que divergen radialmente desde el centro de la superficie reflectora 16 sobre un sector de 15° de la superficie reflectora 16. Puede haber una serie de tales grupos de canales en la superficie reflectora 16.
El uso de pistas divergentes ofrece una fuerza motriz adicional para expulsar agua, proporcionando un diferencial de presión desde el área más estrecha hasta el área de sección transversal más grande cerca del borde de la superficie reflectora 16. Sin embargo, como se mostró anteriormente, en la figura 1, las secciones hidrófilas en forma de canales hidrófilos 26 también podrían tener una sección transversal constante. El número de canales hidrófilos 26 no está limitado a cinco.
De manera alternativa o adicional, la ablación con láser se puede usar para crear características de rugosidad complejas 29, como se muestra en las figuras 7(a) -(c). Las características que se muestran incluyen pilares circulares 30 (figura 7 (a)), pilares cuadrados 32 (figura 7(b)) y pilares hexagonales 34 (figura 7(c)). Los pilares se forman sobre la superficie expuesta de aluminio anodizado duro de la superficie reflectora 16 para controlar y mejorar el comportamiento de humectación del agua. Las áreas de la placa reflectora 16 y/o del sensor 1 donde las características de rugosidad complejas 29 no están presentes pueden revestirse con un revestimiento hidrófobo. El cuerpo del sensor se puede recubrir con un material hidrófobo que se graba selectivamente como se explica en relación con la figura 4 y la figura 5 para exponer la superficie de aluminio anodizado duro debajo. Esto puede, por ejemplo, realizarse mediante un proceso de texturizado o ablación con láser. El proceso de grabado se puede aplicar luego directamente a la superficie anodizada dura expuesta en donde el láser graba selectivamente la superficie formando, por ejemplo, pilares.
El contorno del área modelada que comprende los pilares forma un gradiente de humectabilidad en la superficie reflectora 16 que promueve el transporte de fluido usando fenómenos biomiméticos conocidos en donde los materiales naturales son capaces de impulsar el agua direccionalmente controlando la interacción entre sus superficies nano/microestructuradas con el agua.
Como se ha tratado anteriormente, la superficie de aluminio anodizado tiene una capa de óxido que la hace hidrófila. Usando un láser, o un proceso de grabado similar, se pueden formar pilares en la superficie que retienen la superficie de óxido hidrófila en su superficie superior. Por lo general, de acuerdo con la ecuación de Cassie-Baxter, una gota de agua sobre una superficie microestructurada se asentará en la parte superior de los pilares pero no mojará los espacios entre los pilares. Esto permite que el aire permanezca dentro del patrón microestructurado que rodea los pilares, por lo tanto, se forma una superficie heterogénea compuesta de aire y sólido.
Un resultado de la superficie texturizada es que la fuerza adhesiva entre el agua y las partes sólidas de la superficie es menor que la fuerza adhesiva entre el agua y una superficie sólida continua. Esto se debe a que el agua tiene menos superficie para adherirse, permitiendo que el agua fluya fácilmente. La superficie superior hidrófila de los pilares hace que el agua se acumule preferentemente en esta área y, a medida que llega más agua, las gotas de agua formadas en estas áreas crecen con el tiempo. Una vez que el peso de las gotas de agua atrapadas excede la fuerza de adhesión del agua a la superficie, la gota de agua se deslizará y este proceso se repetirá. El resultado es una superficie "de autolimpieza".
La superficie texturizada que comprende los pilares sobre la superficie reflectora 16 forma canales de ancho constante o cubre una sección triangular que diverge desde el centro de la superficie reflectora 16 hacia la parte exterior como se muestra en la figura 4 o la figura 6. Sin embargo, la divulgación no se limita a estas disposiciones y otros patrones de pilares, que logran el mismo efecto, también están previstos. Mediante el uso de pistas triangulares divergentes de pilares como los que se muestran en la figura 4 o la figura 6, es posible que el agua se mueva hacia la parte más ancha del patrón triangular. Esto se puede lograr revistiendo la superficie reflectora 16 de modo que las pistas triangulares divergentes que comprenden pilares hidrófilos de aluminio anodizado estén rodeadas por una superficie hidrófoba, es decir, el material hidrófobo. Se puede formar una gota de agua en una parte estrecha de la pista triangular donde se equilibran las fuerzas de gravedad y de adhesión. Como la gota de agua se forma preferentemente en la parte hidrófila del área superficial modelada, la gota crece en tamaño y su centro de masa se mueve hacia el área más ancha de la superficie modelada. El movimiento de la gota se acciona por la combinación de la tensión superficial de la gota junto con el ancho del área disponible para que la gota en crecimiento supere las fuerzas de fijación que actúan sobre la gota.
Como se discutió, los pilares pueden ser pilares circulares 30, pilares cuadrados 32 y pilares hexagonales 34. Dicho esto, muchas geometrías de pilares diferentes son posibles, limitadas únicamente por las capacidades del proceso de fabricación empleado en la formación de los pilares. La invención no se limita al uso de las formas de pilares mencionadas. Sin desear quedar ligado a teoría alguna, el efecto de las características a pequeña escala en el comportamiento de humectación se puede explicar mediante la teoría de Cassie-Baxter (Cassie y Baxter 1944), que explica que el ángulo de contacto del agua en una superficie texturizada se puede escribir como:
cosθa = f1 cos θ1 + f2cosθ2 (1)
9a, 01 y 02 son los ángulos de contacto aparentes en la superficie heterogénea, ángulos de contacto intrínsecos en la superficie 1 y 2, respectivamente. f1 y f2 denotan fracciones sólidas de la superficie 1 y 2, respectivamente. En los ejemplos mostrados en la figura 6, las superficies 1 y 2 son la superficie de aluminio anodizado duro y el aire respectivamente, y f+f2=1. Para la humectación completa de una superficie, 02=0. Por lo tanto, la ecuación de Cassie-Baxter 1 se convierte en:
cosθa = 1 - f1(1 - cosθ1) (2)
f1 se puede calcular a partir de la geometría de las características de rugosidad a microescala. Con base en las geometrías que se muestran en la figura 6, f se puede escribir como
Figure imgf000008_0001
para pilares circulares 30 (figura 6(a))
Figure imgf000008_0003
para pilares cuadrados 32 (figura 6(b))
Figure imgf000008_0002
para pilares hexagonales 34 (figura 6(c))
Para pilares circulares, d y P denotan el diámetro y la distancia de centro a centro entre las características. Para pilares cuadrados a y P indican el lado y la distancia de centro a centro entre cuadrados y, para el conjunto hexagonal, a y t denotan el lado y el espesor del hexágono.
Las características geométricas anteriores se rigen por el tamaño de característica alcanzable por el sistema láser, pero otras geometrías pueden ser posibles usando otros métodos, por ejemplo, impresión 3D. Normalmente, los sistemas láser industriales pueden proporcionar tamaños de características de hasta 40 μm, con una resolución de aproximadamente 80 μm. Usando estas restricciones (d= 40, p= 80, a=40, p= 80, y a= 80, t= 40 μm) en la ecuación de Cassie-Baxter, fi es 0,196, 0,25 y 0,75 para texturas de los pilares circulares, los pilares cuadrados y los pilares hexagonales respectivamente. Por lo tanto, usando el conocimiento del ángulo de contacto típico del agua en una superficie de alúmina, ~50° (Bubois, Fournee, Thiel y Belin-Ferre 2008 y Moore, Ferraro, Yue y Estes 2007), 0a puede estimarse teóricamente para la superficie anodizada dura texturizada como 11°, 24° y 40°. Por lo tanto, el patrón de pilares de aluminio anodizado proporciona un ángulo de contacto con el agua significativamente más bajo que un material hidrófobo (>90°).
El beneficio de texturizar la superficie es que las estructuras promueven el movimiento de la gota fuera de la superficie, el agua se ve obligada a moverse a lo largo de trayectorias definidas como consecuencia de la química de la superficie y las estructuras seleccionadas sin necesidad de aplicar ninguna energía externa.
La superficie reflectora 16 que se muestra en la figura 4 comprende una superficie anodizada dura revestida con un polímero 28 disponible comercialmente. El revestimiento 28 es hidrófobo y tiene un ángulo de contacto con el agua de aproximadamente 100° y un ángulo de deslizamiento de aproximadamente 15°. Las características superficiales 29 se crean usando ablación con láser en la superficie 16. Como se ha tratado, se entenderá que otros medios adecuados para crear las características superficiales, tal como otras técnicas de grabado, también están abarcados por la presente divulgación. En una realización, el proceso de ablación con láser comprende dos etapas: en la primera etapa, el polímero hidrófobo 28 se elimina selectivamente exponiendo las secciones de la superficie anodizada dura subyacente. La ablación con láser se aplica selectivamente a la superficie revestida 16 para crear pistas divergentes 26 como se muestra en la figura 4. En la segunda etapa, la superficie anodizada dura está modelada selectivamente para crear características de rugosidad superficial 29, tal como pilares cilíndricos o cuadrados. Las características superficiales 29 se crean en las secciones de superficie anodizada dura, mejorando la hidrofilia de estas áreas. Se entenderá que los términos canales divergentes y pistas divergentes se usan indistintamente a lo largo de esta divulgación.
La figura 8(a) muestra superficies reflectoras 16 anodizadas duras revestidas con polímero hidrófobo con secciones hidrófilas que comprenden canales divergentes 26 que tienen características superficiales 29. El recuadro circular en la figura 8(a) muestra una imagen ampliada de las características superficiales 29 que son pilares cilíndricos 30 con un tamaño de característica de 80 μm y un paso de característica de 240 μm, la barra de escala en el recuadro es de 100 μm. A lo largo de esta divulgación, el "paso de característica" significa, P, la distancia de centro a centro entre características superficiales adyacentes. El recuadro de la figura 8(b) muestra la imagen ampliada de las características superficiales 29 dentro de los canales hidrófilos divergentes 26 que comprenden pilares cilíndricos 30 con un tamaño de característica de 160 μm y un paso de característica de 480 μm, la barra de escala es de 100 μm. El recuadro de la figura 8(c) muestra la imagen ampliada de las características superficiales dentro de los canales hidrófilos divergentes 26 que comprenden pilares cilíndricos 30 con un tamaño de característica de 240 μm y un paso de característica de 720 μm, barra de escala de 200 μm. El recuadro de la figura 8(d) muestra la imagen ampliada de las características superficiales 29 dentro de los canales hidrófilos divergentes 26 que comprenden pilares cuadrados 32 con un tamaño de característica de 80 μm y un paso de característica de 240 μm, la barra de escala del recuadro de 200 μm. En una realización, los canales divergentes 26 no se encuentran en el centro de la placa reflectora 16 como se muestra en la figura 8.
La figura 9(a)-(d) demuestra el comportamiento de humectación de la superficie anodizada dura, con y sin características superficiales 29, en una gota de agua. Sin las características superficiales 29, la superficie anodizada dura desnuda es débilmente hidrófila, que tiene un ángulo de contacto de aproximadamente 45°, haciendo que las gotas de agua permanezcan en el lugar en el que han sido depositadas, como se muestra en la figura 9(a). La superficie que se muestra en la figura 9(b)-(d) tiene características superficiales 29 grabadas en la superficie anodizada dura. La figura 9(b) comprende pilares cilíndricos con un tamaño de característica y un paso de característica de 80 |jm y 240 |jm, La figura 9(c) tiene un tamaño de característica de 160 jim y un paso de característica de 480 jim y la figura 9(d) tiene un tamaño de característica de 240 jm y un paso de característica de 720 jim. Los ángulos de contacto en todas las superficies de la figura 9(b), (c) y (d) son inferiores a 10°. El efecto de la texturización de superficie sobre la humectación es evidente en la figura 9 (b)-(d), donde las gotas de agua se esparcen en las superficies.
La figura 10 muestra imágenes microscópicas láser de los perfiles de altura de superficies anodizadas duras con ablación con láser e ilustra que el proceso de ablación con láser realizado en la capa anodizada dura no sacrifica su integridad. La figura 10(a) muestra una realización en la que los pilares cuadrados 32 se retienen después del proceso de ablación. La figura 10(b) muestra una realización en la que los pilares cilíndricos 30 se retienen después del proceso de ablación. Los gráficos proporcionados en las figuras 10(a) y 10(b) muestran perfiles de altura respectivos medidos a lo largo de la línea recta respectiva mostrada en la imagen microscópica en planta superior de las superficies anodizadas duras que sufrieron ablación. Como se puede ver en los perfiles de altura de la figura 10(a) y 10(b), la capa anodizada dura todavía está presente en las regiones entre las características superficiales. Allí, la altura de la capa es de aproximadamente 15-20 jm . La altura de la capa anodizada dura de las características superficiales/toda la capa antes del modelado es de aproximadamente 30 jm . Por tanto, la superficie reflectora retiene el revestimiento anodizado duro incluso con el grabado de las características superficiales 29 y, por lo tanto, es adecuada para su uso en entornos extremos.
Como se muestra en la figura 4, los canales hidrófilos 26 divergen sobre un sector de 15° de la superficie reflectora 16 (es decir, el ángulo del sector O = 15°) y hay seis de estos canales 26 que divergen radialmente desde el centro de la superficie reflectora 16. Separando los canales divergentes hay sectores de 45° de material hidrófobo 40 en la superficie reflectora 16. Las características superficiales 29 dentro de los canales hidrófilos 26 pueden comprender cualquier geometría adecuada. Aunque los canales divergentes 26 que se muestran tienen un ángulo de 15°, se entenderá que se pretende cualquier ángulo divergente O adecuado. En particular, se pretenden canales divergentes que divergen en un ángulo O de 5° - 20°, pero también se pueden usar otros ángulos de divergencia del canal.
El ángulo en el que los canales 26 divergen afecta a la fuerza de tensión superficial que actúa sobre una gota de agua y posteriormente la impulsa hacia el borde de la superficie reflectora 16. Como se muestra en la figura 11(a), el canal hidrófilo diverge con un ángulo O desde el centro de la superficie reflectora 16 hacia el borde de la superficie. El centro de la gota que se muestra está a una distancia d desde el vértice izquierdo del canal hidrófilo 26. La línea de contacto de la gota hace contacto dos veces con el límite hidrófobo/hidrófilo: el primer punto de contacto forma un ángulo, Of, con la línea central del canal hidrófilo 26, el segundo punto de contacto forma un ángulo, Os, con la línea central del canal hidrófilo 26.
A medida que cambia el ángulo de contacto en el límite entre el canal hidrófilo 26 y la superficie del sector hidrófobo 28, la fuerza de tensión superficial neta, F, que actúa sobre la gota de agua se puede estimar a partir de la siguiente ecuación:
F = 2γR (cosθp - cos θl)(sen φ f - sen φs ) (3)
Qp y 9/ son los ángulos de contacto del agua en la superficie hidrófoba revestida de polímero 28 y las superficies hidrófilas texturizadas con láser 26, respectivamente, γ es la tensión superficial y R es el radio de la gota de agua. Con el conocimiento de y (que es una constante para el agua de 0,072 N/m), la ecuación anterior se usa para estimar la fuerza de tensión superficial para transportar una gota de agua de 2 mm de tamaño a lo largo del canal hidrófilo 26. La figura 11 (b) representa un gráfico de la fuerza de tensión superficial neta (F) en función de la distancia desde el vértice izquierdo del canal hidrófilo.
Como puede observarse en la figura 11(b), F disminuye a medida que aumenta la distancia entre la gota y el centro de la superficie reflectora 16. F también disminuye para canales hidrófilos con una disminución en el valor de O. Por tanto, a medida que la gota se mueve más hacia el borde de la superficie reflectora 16, la fuerza de tensión superficial neta del límite hidrófobo/hidrófilo disminuye.
El canal divergente 26 con mayor O (es decir, pistas más anchas) tiene una fuerza de tensión superficial neta alta más cerca del centro de la superficie reflectora que decae rápidamente a medida que la gota viaja a lo largo del canal hidrófilo 26 hacia el borde del reflector 16. Un canal divergente 26 con menor O (es decir, pistas más estrechas) ofrece una fuerza de tensión superficial neta más baja y, por lo tanto, la gota tarda más en viajar desde el centro de la superficie reflectora 16 hacia el borde en la figura 11(a).
En una realización mostrada, en la figura 12, los canales hidrófilos comprenden un ángulo de divergencia variable O. El canal hidrófilo comienza con O= 20° y luego, gradualmente, el ángulo O cambia a 15°, 10° y 5°. Esta geometría maximiza la fuerza de tensión superficial en gotas de agua de 2 mm de tamaño que viajan a lo largo del límite hidrófilo/hidrófobo. La fuerza de tensión superficial aproximada del canal hidrófilo con O variable se muestra en la figura 11(b).
Dependiendo de los requisitos de la aplicación, se usan canales hidrófilos más anchos 26 para ofrecer una mayor fuerza de tensión superficial para transportar el agua desde el centro hacia la periferia de la superficie reflectora 16. Sin embargo, algunas realizaciones usan canales divergentes más estrechos de modo que menos de la superficie reflectora 16 requiere ablación por el láser, minimizando así el tiempo de procesamiento del láser. Además, en algunas realizaciones es deseable minimizar el área que es hidrófila ya que es más probable que la superficie hidrófila se contamine en comparación con el área hidrófoba.
La figura 13 ilustra la acción de transporte de agua que ocurre en la figura 14. Después de la deposición de la gota sobre la superficie reflectora 16, la gota forma un menisco de agua en forma de 'renacuajo' hacia el borde de la superficie reflectora 16. Como la fuerza de tensión superficial varía desde el centro hacia la periferia a lo largo del canal hidrófilo 26 (con valores más altos en el centro en relación con la periferia) según la ecuación que se mostró antes, el menisco de agua no tiene una forma uniforme en los canales hidrófilos 26. La gota adopta una forma esférica más cerca del centro y un menisco en forma de cono en la periferia, formando una forma generalmente de 'renacuajo' como se muestra. Por último, el agua se acumula en los bordes de la superficie reflectora 16. La realización mostrada transporta una gota, que tiene el volumen de una gota de lluvia típica, desde el centro hasta la periferia de la superficie reflectora 16 en 10 segundos.
La figura 14 ilustra una forma alternativa de disponer el canal hidrófilo divergente 26 en una superficie reflectora 16. Mientras que en la descripción anterior los respectivos ejes de simetría de los canales divergentes 26 se encuentran en un único punto en el centro del disco. En la figura 14, por el contrario, los ejes de simetría de los diferentes canales hidrófilos divergentes 26 no se encuentran en un único punto en el centro del disco. En cambio, uno o más o todos los ejes de simetría (como muestran las líneas discontinuas en la figura 14 (d)) se cruzan entre sí de manera que definen un polígono que rodea un punto en el centro del disco. El número de vértices del polígono corresponde al número de canales divergentes 26 en el disco.
Como puede observarse en la figura 14, la colocación de los canales divergentes 26 también mejora la eficiencia del transporte de agua. En una realización, los canales divergentes 26 se encuentran en la porción central de la superficie reflectora. En esta configuración, la gota de agua se transporta radialmente en 7 segundos desde la deposición, como se observa en las escalas de tiempo que se muestran en la figura 14(a), (b) y (c). El transporte de agua en esta realización recibe ayuda de una fuerza impulsora de tensión superficial adicional creada por la pequeña isla hidrófoba en el centro de la superficie reflectora 16. Como se apreciará, aunque se muestran seis canales divergentes 26, el número de canales no está limitado y también se pretenden más o menos canales divergentes 26.
Aunque la figura 14 muestra una disposición particular en la que los canales divergentes se encuentran en el centro del disco o cerca del mismo, se apreciará que también se contemplan otras disposiciones en las que los canales divergentes se encuentran en el centro del disco o alrededor del mismo.
Como se ha descrito anteriormente, el agua se acumula en el borde de la superficie reflectora 16. Por tanto, es beneficioso que se elimine el agua acumulada. Las secciones hidrófilas en la superficie exterior del cuerpo de sensor 1 bombean el agua lejos de la cavidad 4. En una realización, otras fuerzas externas, tal como la gravedad, ayudan a eliminar el agua acumulada en el borde de la placa reflectora 15. Por ejemplo, en una realización, se proporciona un bisel en el borde de la superficie reflectora 16 para permitir que el agua quede expuesta a la gravedad. En una realización, el ángulo de bisel es de aproximadamente 45° con respecto a la superficie reflectora 16.
En una realización, los transductores del sensor 1 se proporcionan dentro de la parte de cuerpo superior 10 del sensor. La parte de cuerpo superior 10 del sensor es por lo tanto hueca para permitir el alojamiento de los transductores. Tras la fabricación del cuerpo del sensor y antes de la instalación de los transductores, la superficie del reflector inferior 16 no solo es accesible desde los lados del sensor 1 a través de los espacios definidos por los espaciadores 6 sino también a través de la parte hueca de cuerpo superior 10. La superficie del reflector 16 se puede modelar antes de la inserción de los transductores en el cuerpo y se pretende que un cuerpo de sensor que comprenda una superficie reflectora inferior dispuesta de cualquiera de las formas discutidas anteriormente pero excluyendo los transductores y/o cualquier otro componente electrónico también caiga dentro del alcance de la protección otorgado por las reivindicaciones.
La presente invención se ha descrito anteriormente únicamente a modo de ejemplo. Se pueden realizar modificaciones detalladas a la presente invención dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas. Además, se entenderá que la invención no se limita de ninguna manera a la combinación de características mostradas en los ejemplos descritos en el presente documento. Las características divulgadas en relación con un ejemplo se pueden combinar con las características divulgadas en relación con otro ejemplo.

Claims (28)

REIVINDICACIONES
1. Un cuerpo (2) para un sensor de velocidad de flujo de fluido de resonancia acústica (1) que comprende un reflector con una superficie (16) con al menos una sección que se extiende radialmente desde un centro hasta un borde de la superficie reflectora (16),
en donde la al menos una sección (22, 26) es más hidrófila que una sección circundante de la superficie reflectora (16) que se extiende hasta el borde de la superficie reflectora (16), estando configurada la al menos una sección más hidrófila para proporcionar movimiento de agua en una dirección radial a través de la sección más hidrófila (22, 26) desde el centro hasta el borde de la superficie reflectora (16).
2. El cuerpo (2) de la reivindicación 1, en donde la sección circundante (28) comprende un revestimiento hidrófobo.
3. El cuerpo (2) de la reivindicación 1 o de la reivindicación 2, en donde la al menos una sección (26) que es más hidrófila que una sección circundante (28) de la superficie reflectora (16) comprende una superficie hidrófila.
4. El cuerpo (2) de cualquiera de la reivindicación 1 o de la reivindicación 2, en donde la al menos una sección (22) que es más hidrófila que una sección circundante de la superficie reflectora (16) comprende una fibra (22) dispuesta sobre la superficie reflectora (16).
5. El cuerpo (2) de la reivindicación 4, en donde la fibra (22) es capaz de absorber líquido mediante acción capilar.
6. El cuerpo (2) de la reivindicación 4 o de la reivindicación 5, en donde la fibra (22) comprende un material hidrófilo.
7. El cuerpo (2) de cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6, en donde la fibra (22) es una fibra natural o sintética o una combinación de las mismas.
8. El cuerpo (2) de cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6, en donde la fibra (22) tiene un diámetro inferior a 0,2 mm.
9. El cuerpo (2) de cualquier reivindicación anterior, en donde el ancho de la al menos una sección (26) que es más hidrófila que una sección circundante (28) de la superficie reflectora aumenta en una dirección desde el centro de la superficie reflectora hacia el borde de la superficie reflectora (16).
10. El cuerpo (2) de cualquier reivindicación anterior, en donde la al menos una sección (26) que es más hidrófila que una sección circundante (28) de la superficie reflectora (16) comprende una serie de canales (26) de ancho constante, ancho divergente o una combinación de los mismos.
11. El cuerpo (2) de cualquier reivindicación anterior, en donde la al menos una sección (26) que es más hidrófila que una sección circundante (28) de la superficie reflectora (16) comprende una pluralidad de características de rugosidad.
12. El cuerpo (2) de la reivindicación 11, en donde las características de rugosidad comprenden una pluralidad de pilares circulares (30) o pilares cuadrados (32) o pilares hexagonales (34) o una combinación de los mismos.
13. El cuerpo (2) de la reivindicación 12, en donde los pilares (30, 32, 34) tienen diferentes alturas.
14. El cuerpo (2) de cualquier reivindicación anterior, en donde el dispositivo (1) está revestido con un material hidrófobo y la al menos una sección (26) que es más hidrófila que la sección circundante (28) se forma encima de la sección hidrófoba (28) o mediante la eliminación selectiva del revestimiento hidrófobo (28).
15. El cuerpo (2) de cualquiera de la reivindicación 10 a la reivindicación 14, en donde los canales (26) se extienden radialmente desde el centro de la superficie reflectora (16),
y en donde los canales (26) se superponen entre sí en una porción central de la superficie reflectora (16).
16. El cuerpo (2) de la reivindicación 10 a la reivindicación 15, en donde los canales (26) se extienden radialmente desde el centro de la superficie reflectora (26) y se encuentran en un solo punto en el centro de la superficie reflectora (26).
17. El cuerpo (2) de la reivindicación 15 o de la reivindicación 16, en donde los canales (26) divergen desde el centro de la superficie reflectora (16) radialmente hacia el borde de la superficie reflectora (16).
18. El cuerpo de la reivindicación 15 o de la reivindicación 16 donde los canales (26) divergen desde el centro de la superficie reflectora (16) radialmente hacia el borde de la superficie reflectora (16) con un ángulo de entre 5° a 20°.
19. El cuerpo (2) de la reivindicación 15 donde los canales (26) divergen desde el centro de la superficie reflectora (16) radialmente hacia el borde de la superficie reflectora (16) con un ángulo cambiante.
20. El cuerpo (2) de la reivindicación 15, en donde cada canal (26) tiene un eje de simetría y en donde los ejes de simetría se cruzan entre sí y definen un polígono que rodea el centro de la superficie reflectora (16).
21. El cuerpo (2) de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde una cavidad de resonancia acústica (4) está formada por dos superficies reflectoras (16, 18) que están separadas por una distancia predeterminada.
22. El cuerpo (2) de la reivindicación 21, en donde las dos superficies reflectoras (16, 18) están separadas por espaciadores (6) que tienen una superficie exterior que comprende la sección hidrófila.
23. El cuerpo (2) de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la superficie exterior del cuerpo (2) comprende una sección hidrófila.
24. Un sensor de velocidad de flujo de fluido de resonancia acústica (1) que comprende un cuerpo (2) como se describe en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 23.
25. Un método para proporcionar una superficie en un cuerpo (2) para un sensor de velocidad de flujo de fluido de resonancia acústica (1), siendo la superficie una superficie reflectora (16) del sensor (1) y configurada para ayudar al drenaje de agua del sensor (1), comprendiendo el método proporcionar al menos una sección (22, 26) que se extiende radialmente desde un centro hasta un borde de la superficie reflectora (16) y que es más hidrófila que una sección circundante (28) de la superficie reflectora (16), que se extiende hasta el borde de la superficie reflectora (16), para proporcionar movimiento de agua en dirección radial a través de la sección más hidrófila (22, 26) desde el centro hasta el borde de la superficie reflectora (16).
26. El método de la reivindicación 25, en donde la sección hidrófila (26) se forma usando un proceso de ablación.
27. El método de las reivindicaciones 25 o 26, en donde se usa un proceso de ablación para grabar un revestimiento hidrófobo para exponer un material hidrófilo que forma la al menos una sección (26) que es más hidrófila que la sección circundante (28) de la superficie reflectora (16).
28. El método de las reivindicaciones 25 a 27, en donde las características de rugosidad se forman en la superficie reflectora (16) mediante ablación con láser.
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