Misure meccaniche e termiche - Parte 2

09/11/2016

Trascrittore: misure di lunghezza e profondità

Il più semplice di questi strumenti è il REGOLO GRADUATO, cioè il metro comune a fettuccia metallica. Esso ha una risoluzione massima di 1 mm ma se pensiamo ad una maggiore sensibilità si utilizza il CALIBRO A NONIO. Esso è composto da una scala fissa graduata come il regolo precedente e una scala mobile che può scorrere grazie al nonio. Quest'ultimo, graduato di un 1/10 tacche di cui nonio nomini casi, tre ciascuna misura 0,9 mm. Per effettuare la misura si alloggia il pezzo tra le due ganasce e si ricavano i mm grazie al regolo, fino a dove si misura per mm tra una tacca e la successiva del regolo fiss, si calcola il DISAVANZO contando le tacchette del regolo mobile finché una di queste non coincida con una qualunque delle tacche fisse (per esempio se un pezzo misura 2 mm fissi su di non andiamo a contare le tacche della scala mobile => supponendo che dono 4 tacche e la corrispondenza con la scala fissa => il pezzo misura 2,4 mm). Questo strumento è costituito di un trasduttore che trasforma la ganasce da un complicato di segnali che il lettore mobile in grado di fare da amplificatore eletco e permetterli di misurare fino al decimo di mm; e da un visualizzatore terminale che si trova direttamente sullo strumento, es sia la scala graduata => tutti i 3 blocchi nanno nello stesso strumento.

Esiste anche un altro che misura i centesimi di mm chiamato MICROMETRO (o PALMER) ed è una vite micrometrica che ha un passo di 1-2 mm e una scala moble sulla vite che gira, divisa in 50 tacche. Ogni tacchetta corrisponde girando so di 2 mm => 1 di mm. Siccome la misura che si effettua con questi stru-menti arriva ad ordini molto bassi, è necessario in modo molto preciso il loro ripostro armaaniosità influenzeranno la misura. A questo proposito è presente una piccola frizione alla base che fa scacciare e gira di palmer ompres essa entra a contatto di essa . Siccome questa risoluzione avrà un gioco anche di cui l'antemperatura influenza une size di coefficienti costrettivi a seconda delle condizioni in cui carterie la misura. Di misura dirette di oggetti non fissile come piccoli AVERE MINIMI di ±1-2-3 in fase VERIFICA DIZERO di questo strumento si effettua fondamentalmente fermo e tale base, solarei.

TRASDUTTORI ELETTRICI

si basano principalmente sulla legge di Ohm: V = Z · I

dove Z = _{[R² + (ωL − ¹/ωC)²]}^1/2

MODULO DELL'IMPEDENZA

Se la frequenza della corrente di alimentazione del trasduttore è nulla, l'induttanza di entrare (Z = R) e quindi trasduttori vengono chiamati POTENZIOMETRI (sono degli strumenti lineari (curva di graduazione rettilinea) che abbiamo già visto): alcuni sono semplicemente una resistenza dove semplicemente si sostituisce lo spostamento lineare X con la resistenza omologa. In altri, la curva di graduazione rimane la stessa (e₂ = E₁·^X/_{2 · Π ·T}) di altri sono potenziometri multipli, che sono uguali ai precedenti ma non il limitano a girare solo tra 0 e T ma anno oltre e percorrono una curva a gradini perché l'arrangiamento del cursore sui ai diametro comprende il blatte di un pezzo di conduttore su alla lunghezza di una spira completa.

TRASDUTTORI CAPACITIVI

Questi funzionano sulla base della legge capacitiva (C = _ɛ0ɛr^S/_d) dove d = distanza tra le armature e S = superficie delle armature

Per misurare la variazione della capacità in funzione della variazione della distanza d anche se sembra la scelta più semplice, non lo è dal punto di vista misuristico, perché la sensibilità che si ricerca in questo caso è S = cost => _ɛ0ɛr

S = _dt(d1) ^{S · cost}/_{dc(d1) ∙ ɛ0ɛr}

Non è una curva di graduazione lineare un altra, raddoppia più essere quella di far variare la superficie utilizzando un doppio conden

TRASFORMATORE DIFFERENZIALE (LVDT)

Ha un’ elevatissima sensibilità e puntualezza, oltre ad essere abbastanza rapido; per questi motivi è il più diffuso. Anch’ esso sfrutta le mutue influenze dei campi magnetici: abbiamo 3 avvolgimenti su un materiale ferromagnetico al sinterno. Si chiamano avvolgimento primarioquelle centrale, mentre gli avvolgimenti secondari sono quelli ai lati: quest ultimi sono avvolti in modo diverso da ed il segnale in uscita E_O sarà la differenza dei segnali di uscita tra i due avvolgimenti secondari.

E_O = E₁ - E₂

Il nucleo di materiale ferromagnetico serve per acuire il campo creato del primario con quelli del secondari, crea zone distribuite equamente a destra e a sinistra fintanto che il nucleo è perfettamente centrato.

Diciamo scrivere E₁ ed E₂ in funzione delle mutue induttanze ed alla corrente che sono sul primario:

E_O = E₁ - E₂ = (M_1P + M_2P) dI_p /dt

dove M_1P = (L₁ : L_P)

con i = 1,2

lo spostamento del nucleo ferromagnetico interno influenza sui variatori delle induttanze L₁ ed L₂. Spostando il nucleo si sposa sempre di più il secondario 1 (L₁ diminuisce) e l₂ aumenta; Se t aumenta => l_p aumenta)

Misure delle deformazioni

Ipotizziamo benissimo che qualunque oggetto e qualunque materiale può essere deformato ma per iniziare parliamo della deformazione della asta.

Se questo venisse sottoposto ad una P di trazione in direzione dell’asse principale il materiale di cui esso è costituito reagisce cercando di ritendere alle deformazioni di conseguenza.

Indicheremo una DEFORMAZIONE ASSIALE O LONGITUDINALE _L

Ɛ_l = ‐ L₂ - L₁‐L₁

che si mette in relazione con la sforzo attraverso il modulo di Young σ_l = E . Ɛ_l

e una DEFORMAZIONE TRASVERSALE O LATERALE che è legata alla revisione del pezzo.

Essa sarà negativa poiché esprime un accorciamento dei delle molle; in relazione a queste due deformazioni si considera il COEFFICIENTE DI POISSON ν = _ƐT/_Ɛl nei materiali metallici ν ≈ 0.3 (convenzione) ma avrà sempre segno negativo poiché Ɛ_l > 0 e Ɛ_T < 0

• Indicheremo in una DEFORMAZIONE TRASVERSALE O LATERALE_T

  Ɛ_T = ‐ D₂ - D₁ ‐D₁

Le misure altre geometrie rimarranno nel campo elastico e descriveremo i vari tipi di traduttori che vengono utilizzati.

ESTENSOMETRO MECCANICO

Questo strumento ha bisogno di due punti d’appoggio estremità a una certa distanza L₀ e si traccia a pezz e avrà un fulcro al cavo collari. Il cavo fare girare quella fino (Il indicate la ruota nelle taccholle)

• Δa : distanza tra fulcro del collare le pezze
• Δa : lo spostam del fulcro del collare al posoma del radiogamma

11/11/2016

L’autocompensazione funziona solo per determinati materiali relativi all’estensimetro quel_li e per cui esso è noto (legato) e cambiando il materiale variano (B) e quindi il termine visto nella lezione precedente non si annulla.

La deformazione è una grandezza adimensionale. E= ^Δl/_l. La misura è molto piccola.

La misuriamo inμm. La g s forte della amplificazione (∽10 ⁶ )

Esempio:

Per misurare una deformazione di 100 mm/m con un estensimetro di R=120 Ω. Sfruttare la curva di graduazione la ricavare ΔR:

E = ^Δl/_l ΔR R. = E ΔR = R . E = 120 Ω . 2 . 100 . 10 ^-6 = 0,024 Ω = 24 m Ω

ossia ΔR/_{R = 0,0002 = 0,02%}

È una variazione molto piccola per cui occorre utilizzaresse un metodo molto accurato per misurarla.

Il metodo più accurato utilizzato fino ad ora è il ponte di Wheatstone:

CONFIGURAZIONE AD UN QUARTO DI PONTE

E

μm

^ΔR/_R

ESTENSIM

ETRO

PONTE DI WHEAT.

ΔE

Stiamo collegando il ponte all’estensi metro e fermato la base da entram bre lato. interno l’estensimetro 1 è quello che misura la deformazione di trazione immersa al provino, lo estensimetro 2 collegato ad un pezzo di materiale uguale a quello del provino che però subisce solamente gli stessi effetti termici (senza deformazioni) ed infine le resistenze 3 e 4 sono state inglobate nel potenziometro di regolamento D.

La CURVA DI GRADUAZIONE sarà effunzione delle due relazioni che caratterizzano estensimetro e ponte:

ΔE/_{E = 1}/R (ponte) = E ¹/_Δl

E ^F/_R (estensimetro) ΔE/_E

e (d^F/-) ΔE/_{E =} ^Δl/_l ^F/_E