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Disposizione degli estensimetri Taratura del ponte Compensazione della temperatura Trazione semplice Flessione semplice Taglio semplice.

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Presentazione sul tema: "Disposizione degli estensimetri Taratura del ponte Compensazione della temperatura Trazione semplice Flessione semplice Taglio semplice."— Transcript della presentazione:

1 Disposizione degli estensimetri Taratura del ponte Compensazione della temperatura Trazione semplice Flessione semplice Taglio semplice

2 Taratura del ponte: annullamento delloffset E V R bilanciamento I. La differenza fra il valore reale di resistenza e quello nominale viene colmata introducendo una resistenza variabile fra due bracci adiacenti e leggendo loutput. La resistenza viene fatta variare fino a che non la tensione V in uscita non risulta nulla LANNULLAMENTO DELLOFFSET E LA CALIBRAZIONE DEL GUADAGNO SI DEVONO ESEGUIRE QUANDO NON TUTTI GLI ELEMENTI SONO SCARICHI

3 Taratura del ponte: taratura shunt E V R calibrazione II. Una resistenza viene collegata in parallelo con un estensimetro, al fine di generare una variazione nota di resistenza. La lettura in tensione risultante V è utilizzata per calcolare una compensazione del guadagno G per la tensione di lettura del circuito V e per lincertezza della resistenza nominale 1/R 1 =1/R 0 +1/R cal V*=GV 0

4 Disposizione degli estensimetri: ponte E V Alcune ipotesi utili per rendere il calcolo più semplice: - ΔR/R è piccolo - Tutte le sensibilità (Gage Factor, GF) sono uguali - Tutte le resistenze nominali sono uguali - la deformazione equivalente si ottiene nel seguente modo: V/E=(ΔR 1 +ΔR 4 -ΔR 2 -ΔR 3 )/R 0 V/E=GF(ε 1 +ε 4 -ε 2 -ε 3 ) ε T =(V/E)/GF=ε 1 +ε 4 -ε 2 -ε 3 Δr j /R 0 =GFε j E V Resistenza nominale

5 Configurazione del ponte: trazione e flessione Una trave è soggetta a trazione N, flessione B, e a variazione di temperatura A. Gli effetti della torsione sono trascurabili La deformazione lungo lasse principale sulla faccia superiore della trave risulta: ε I =ε N +ε B +ε A Mentre la deformazione lungo lasse trasversale, sulla faccia superiore è il seguente: ε II =- ν ε N - ν ε B +ε A Sulla faccia inferiore le deformazioni analoghe sono le seguenti: ε III =ε N -ε B +ε A ε IV =- ν ε N +ν ε B +ε A ε T =(V/E)/GF=ε 1 +ε 4 -ε 2 -ε 3 N B ε I ε II ε III ε IV ε I ε II I ε II ε IV

6 Disposizione degli estensimetri: trazione Estensimetro singolo Adatto solo se: il momento flettente è trascurabile la temperatura è costante o autocompensata ε 1 =ε I =ε N +ε B +ε A ε 2 =0 ε 3 =0 ε 4 =0 ε T =ε N +ε B +ε A N B QUARTO DI PONTE 1

7 Disposizione degli estensimetri: trazione Estensimetri disposti perpendicolarmente Viene compensata: Temperatura La disposizione è affetta da: Momento flettente e la sensibilità viene amplificata ε 1 =ε N +ε B +ε A ε 2 =-νε N -νε B +ε A ε 3 =0 ε 4 =0 ε T =(1+ν)ε N +(1+ν)ε B N B MEZZO PONTE 1 2

8 Disposizione degli estensimetri: trazione Compensazione in temperatura Compensa: Temperatura È affetta da: Momento flettente ε 1 =ε I =ε N +ε B +ε A ε 2 =ε A ε 3 =0 ε 4 =0 ε T =ε N +ε B N B MEZZO PONTE 1 2

9 Disposizione degli estensimetri: trazione Compensazione in temperatura Compensa: Temperatura Momento flettente e amplifica la sensibilità ε 1 =ε N +ε B +ε A ε 2 =+ε A ε 3 =+ε A ε 4 =ε N -ε B +ε A ε T =2ε N N B PONTE INTERO

10 Disposizione degli estensimetri: trazione Estensimetri disposti ortogonalmente Vengono compensati: Temperatura Momento flettente ed è amplificata la sensibilità ε 1 =ε N +ε B +ε A ε 2 =-νε N -νε B +ε A ε 3 =-νε N +νε B +ε A ε 4 =ε N -ε B +ε A ε T =2(1+ν)ε N N B PONTE INTERO

11 Disposizione degli estensimetri: flessione Facce opposte Vengono compensate: Temperatura Trazione ed è amplificata la sensibilità ε 1 =ε N +ε B +ε A ε 2 =ε N -ε B +ε A ε 3 =0 ε 4 =0 ε T =2ε B N B MEZZO PONTE 1212

12 Disposizione degli estensimetri: flessione Estensimetri disposti ortogonalmente Compensano: Temperatura sono affetti dalla: Trazione La sensibilità viene amplificata ε 1 =ε N +ε B +ε A ε 2 =-νε N -νε B +ε A ε 3 =0 ε 4 =0 ε T =(1+ν)ε N +(1+ν)ε B N B MEZZO PONTE 1 2

13 Disposizione degli estensimetri: flessione ε 1 =ε N +ε B +ε A ε 2 =ε N -ε B +ε A ε 3 =-νε N +νε B +ε A ε 4 =-νε N -νε B +ε A ε T =2(1-ν)ε B N B PONTE INTERO Estensimetri disposti ortogonalmente Compensano: Temperatura sono affetti dalla: Trazione La sensibilità viene amplificata

14 Disposizione degli estensimetri: flessione ESTENSIMETRI DISPOSTI PARALLELAMENTE Sono compensate: Temperatura Trazione è amplificata la sensitibità ε 1 =ε N +ε B +ε A ε 2 =ε N -ε B +ε A ε 3 =ε N -ε B +ε A ε 4 =ε N +ε B +ε A ε T =4ε B N B PONTE INTERO

15 Configurazione del ponte: taglio e flessione Una trave è soggetta a taglio T, flessione B, e ad una variazione di temperatura A. Gli effetti della torsione possono essere trascurati Lasse principale è ruotato di 45° rispetto a quello longitudinale, pertanto: ε 45° =-ε -45° =γ/2 La deformazione lungo lasse longitudinale, sulla faccia superiore, è data da: ε U =(TL+B)/(EW)+ε N +ε A dove L è la distanza tra lestensimetro e il punto di applicazione della forza, J è il modulo di Young e W la resistenza a flessione. Sulla faccia inferiore, invece, si ha: ε L =-(TL+B)/(EW)+ε N +ε A T B εUεU εLεL εUεLεUεL ε +45° ε -45° ε +45° ε -45° NB: per utilizzare lasse principale ruotato di 45°, lestensimetro deve trovarsi sullasse neutro. Inoltre laltezza è trscurabile N

16 Disposizione degli estensimetri: taglio Estensimetri disposti ortogonalmente Vengono compensate: Temperatura Trazione Flessione (lungo lasse neutro) e viene amplificata la sensibilità ε 1 =ε +45° +ε A ε 2 =ε -45° +ε A ε 3 =0 ε 4 =0 ε T =2ε 45° =γ B MEZZO PONTE T N 1 2

17 Disposizione degli estensimetri: taglio Estensimetri disposti ortogonalmente Vengono compensate: Temperatura Trazione Flessione (lungo lasse neutro) e viene amplificata la sensibilità ε 1 =ε +45° +ε A ε 2 =ε -45° +ε A ε 3 =ε -45° +ε A ε 4 =ε +45° +ε A ε T =4ε 45° =2γ B PONTE INTERO T N

18 Disposizione degli estensimetri: taglio Estensimetri disposti parallelamente Vengono compensate: Temperatura Trazione Flessione e la misura è indipendente dal punto di applicazione della forza ε 1 =(TL B +B)/(EW)+ε N +ε A ε 2 =-(TL B +B)/(EW)+ε N +ε A ε 3 =(TL A +B)/(EW)+ε N +ε A ε 4 =-(TL A +B)/(EW)+ε N +ε A ε T =2T(L B -L A )/(EW) B PONTE INTERO T LALA LBLB N


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