ESTENSIMETRIA: cos’è e a cosa serve
L’estensimetria è un metodo di misura delle deformazioni a cui un corpo è soggetto e gli estensimetri ne sono lo strumento principale.
Gli estensimetri sono dei trasduttori utilizzati per la misura della deformazione media, nell’interno di un punto e in una direzione assegnata, di materiali sottoposti a sollecitazioni di tipo meccanico o termico. Dalle deformazioni misurate è poi possibile risalire alle sollecitazioni del componente in prova.
Richiesta informazioni
ESTENSIMETRIA: ESTENSIMETRI ELETTRICI A RESISTENZA
Esistono diversi tipi di estensimetri, che lavorano secondo diversi principi di misura. Il più diffuso è l’estensimetro elettrico a resistenza (ER), in cui una griglia in lega particolare (Costantana o Karma) varia la sua resistenza elettrica proporzionalmente al suo allungamento. Usualmente, la variazione di resistenza dell’ER viene misurata tramite il ponte di Wheatstone.
Questi ER sono usati sia per l’analisi sperimentale delle sollecitazioni sulle strutture, sia per la realizzazione di trasduttori per la misura di grandezze meccaniche, quali trasduttori di pressione e celle di carico.
ESTENSIMETRIA: RELAZIONE TRA RESISTENZA ELETTRICA E DEFORMAZIONE
L’estensimetria è un metodo che permette di ricavare le sollecitazioni a cui un componente di qualunque materiale è soggetto, partendo dalla misura delle deformazioni. La deformazione media è determinata tramite la misura della variazione di resistenza elettrica subita dalla griglia dell’ER installato sul componente da analizzare mediante la seguente relazione:
dove:
- K fattore di taratura dell’ER
- ΔR variazione di resistenza dell’ER installato
- R0 resistenza iniziale dell’ER installato.
Una volta determinato lo stato di deformazione è possibile ricavare quello di tensione in base alle relazioni costitutive dei materiali.
ESTENSIMETRIA: APPLICAZIONI SPECIALI
- Applicazioni per alta temperatura
- Tiranti per l’industria siderurgica
- Applicazione su materiali speciali (compositi, lapidei, ecc.)
- Manico di pagaia in fibra di carbonio
- Pala del rotore di coda di elicottero
- Colonne in marmo
- Provini in materiale lapideo (marmo e tufo)
- Dente umano
- Applicazioni miniaturizzate
- Spillo di iniettore per motore endotermico
- Ago per uso odontoiatrico
- Installazione su componenti rotanti
- Giunti di trasmissione (per misure di coppia)
- Giranti di compressore centrifugo
- Allunghe di laminatoio a freddo
- Installazione su componenti in pressione
- Essiccatore per industria cartiera
- Prototipo di manifold
- Common rail per motore diesel
- Cassa di compressore centrifugo
- Autoclave per industria alimentare
- Bombole metano per autobus
- Realizzazione di trasduttori (celle di carico ecc.)
- Installazioni sommerse
- Cassa di compressore centrifugo
- Pompa centrifuga
- Caratterizzazione termica di installazioni estensimetriche
- Provino di tirante per industria siderurgica
- Provini in acciaio per caratterizzazione termica
- Forno a ventilazione naturale
ESTENSIMETRIA: CAMPI DI IMPIEGO
L’estensimetria mediante ER è un metodo per punti adatto alla misura di deformazioni elastiche e plastiche su qualsiasi materiale. La risoluzione tipica è di 1 μm/m, mentre il campo di misura è tipicamente compreso tra 5.000 e 50.000 μm/m (fino a 200.000 μm/m con ER speciali). Il metodo si presta alla misura di deformazioni anche alle basse ed alte temperature ed in ambiente ostile
Questa tecnica trova largo impiego in molti campi tra i quali:
- Analisi sperimentale delle tensioni
- Analisi delle tensioni residue
- Misura della coppia torcente e delle vibrazioni torsionali
- Analisi modale sperimentale
- Analisi dinamica delle sollecitazioni
- Recipienti in pressione
Figura 1 – Manico di pagaia in fibra di carbonio
Figura 2 – Tiranti per industria siderurgica (tie rods for the steel industry)
Figura 3 – Pala del rotore di coda di elicottero in materiale composito
Figura 4 – Colonne in marmo strumentate della biblioteca di Adriano (Atene)
Figura 5 – Provini in materiale lapideo per prove di dilatazione termo-igrometriche
