Es una técnica experimental para la medición de esfuerzos y
deformaciones basándose en el cambio de la resistencia
eléctrica de un material al ser sometido a tensiones. Debido a la
reciente introducción del método de elementos finitos, esta
técnica es menos utilizada. Esta técnica no debería dejar de ser
utilizada ya que mide de una manera más exacta, por lo que
generalmente se usa en la fase final del diseño de un producto.
Es extremadamente útil en la medida de esfuerzos vibracionales
y detección de resonancias a alta frecuencia (la respuesta en
frecuencia de una banda/galga extensométrica es de unos
100kHz)
También denominado indicador de Deformación. Es un
instrumento empleado cuando se trabaja con deformaciones
mecánicas en una muestra causadas por fuerzas de tracción,
compresión, flexión o torsión, para medir cambios en
dimensiones lineales (desplazamientos relativos entre dos o más
puntos) en las probetas. Con frecuencia está basado en la
tecnología de indicadores (galgas) de Deformación; este se fija
por sus propios medios a las probetas. Este hecho disminuye la
distorsión de las mediciones, al excluir las deformaciones
causadas en los agarres, inversor, placas de la máquina, etc.
CLASIFICACION DE LOS EXTENSÓMETROS
MECANICOS
ELECTRONICOS
(Basados en varios
principios)
GALGA
EXTENSIOMETRICA
LVDT
OPTICOS
Estos extensómetros se basan en la medida de la variación de longitud
de una base de medida L. Puesto que los valores de L que deben ser
medidos son muy pequeños, estos aparatos disponen de dispositivos
mecánicos para la amplificación de la variación de longitud de la base
y pueda ser detectada con precisión.
Los extensómetros mecánicos, por lo general operan apoyándose sobre
la estructura en dos puntos fijos que constituyen los extremos de la
base de medida. Los mas utilizados, son los de amplificación
mecánica sencilla, que constan de un pivote fijo y otro móvil,
midiéndose mediante un reloj micrométrico el movimiento de uno
con respecto al otro , sus bases de medida oscilan entre 5 y 200mm.
Este tipo de ensayos se aplica a materiales sometidos a cargas estáticas, y no solo
dispone de palancas y barras para amplificar la deformación, también poseen
registradores a cuadrante con escalas de lectura directa o graduada arbitrariamente.
Los mas comunes son los de Huggenberg y el de reloj micrométrico y a palancas.
Entre sus ventajas se encuentran la robustez y ligereza del aparato y la
independencia de sus medidas de las condiciones ambientales existentes. Presenta
también una gran estabilidad en medidas a largo plazo.
Sus principales inconvenientes radican en la lentitud de lectura y la imposibilidad
de registrar automáticamente las lecturas tomadas, ya que no se trata de un
transductor.
Es un sensor basado en el efecto piezorresistivo. Un esfuerzo que
deforma a la galga producirá una variación en su resistencia eléctrica.
Los materiales que suelen utilizarse para fabricar galgas son aleaciones
metálicas, como por ejemplo constantán, nicrom o elementos
semiconductores como por ejemplo el silicio y el germanio. Es por ello
que podemos clasificar las galgas en dos tipos: las metálicas y las
semiconductoras.
Para tratar la variación de voltaje se utilizará un puente de
Wheatstone. Éste está formado por cuatro resistencias unidas en un
círculo cerrado, siendo una de ellas la resistencia bajo medida. De esta
manera podremos medir resistencias desconocidas mediante el
equilibrio de los brazos del puente.
También reciben el nombre de strain gauges, son
una serie de transductores de deformación basados
en la variación de la resistencia eléctrica de un hilo
conductor al ser sometido a una deformación.
Una gala extensometríca, es un hilo o lamina de
material conductor que sólidamente fijado sobre la
pieza en el punto y dirección en el que se requiere
medir la deformación, se deforma con ella y traduce
dicha deformación en la variación correspondiente
susceptible de ser medida. Y viene dada por la
expresión:
Entre sus ventajas podemos destacar su gran
sensibilidad y precisión en las medidas, la
posibilidad de concentrar la medida en un entorno
reducido de un punto de la estructura, la
automatización de las medidas y su bajo costo por
punto de medida. Su desventaja radica en la
sensibilidad a cambios de humedad y poca
estabilidad en medidas a largo plazo.
El principio de funcionamiento de los extensómetros de resistencia
eléctrica está basado en la propiedad que tienen los conductores de
permitir el paso de la corriente eléctrica de un material en funcion de
las deformaciones a las que se ve sometido. Pueden ser de tres tipos,
de inductancia variable, de capacidad variable, o de resistencia
óhmnica variable. Todo conductor, de cualquier material que sea
construido, posee una resistencia propia que está determinada por la
relación:
Uno de sus tipos (calibres de resistencia ohminca variable) permiten
registrar deformaciones bajo las mas severas condiciones dinámica, e
incluso a altas temperaturas y hacen posible un registro continuo y a
distancia de las deformaciones.
En donde: Longitud < 40m – ext – varillas y Longitud > 60m – ext – de
hilos.
Utilizan haces luminosos para registrar los alargamientos, los cuales
obviamente estan excentos de todo frotamiento y efecto de inercia.
El mas comun de este tipo de extensometro es el extensometro a
espejo o de Martens.
1. Debe seleccionarse un equipo de operación compuesto de un
lector del extensómetro, un operador para la carga, un lector
para la carga, un registrador.
2. Anotar el diámetro de la muestra después de medirlo con un
micrómetro. Luego, se arranca el motor de la máquina de
pruebas y se conecta el aire a presión .
3. Se abre la válvula de carga y se eleva el pistón una pulgada más
o menos, después de lo cual se cierra dicha válvula.
4. Sujetar el extensómetro.
5. Ponga en cero la aguja indicadora de la carga.
6. Apriete los sujetadores de la muestra hasta que en la carátula del medidor de
carga se observe una carga apenas perceptible (menos de 25 libras).
7. Suelte el tornillo de cierre del medidor de deformación y gire la carátula gra-
duada hasta que el cero coincida con la aguja. Apriete y el extensómetro quedará
listo para usarlo.
8. El operador de la carga abre cuidadosamente la válvula de carga hasta que la
aguja se mueva con lentitud. El operador de la carga cierra la válvula de carga en
ese mismo instante y se hace la respectiva lectura de carga.
9. Se sigue con cuidado este mismo procedimiento hasta que se alcanza el punto de
cedencia o se esté a 0.2% del esfuerzo de cedencia; en este punto debe cerrarse la
válvula de carga.
10. El extensómetro se saca cuidadosamente antes de que se rompa o se dañe.
11. ) Después de quitar el extensómetro se abre de nuevo la válvula de carga y se
aumenta lentamente la carga hasta que se produce una fractura, mientras que se
toman varias medidas de longitud de la escala con un par de divisores.
12. Después de retirar la muestra, abra la válvula de descarga de ajuste aproximado,
más o menos a la mitad de su giro y deje que salga el aceite del cilindro de
operación. Cuando esté hecho, la placa inferior (la móvil) debe bajarse tanto como
sea posible; luego se cierra la válvula de descarga. Cierre las válvulas con firmeza;
pero sin forzarlas.
Se deben medir y registrar la longitud final de la escala y el diámetro final de la
muestra. Se observa y anota el tipo de fractura producida.
Módulo de Elasticidad de Metales, por Tracción o Compresión.
- Determinación con extensómetros Huggenberger
- Determinación con extensómetros a espejos Martens
- Adicional por preparación de la probeta
Determinación del límite 0,2%
- Con extensómetros eléctricos
Longitud mínima de la muestra, 150 cm
Cables hasta 10 mm de diámetro
Cables de más de 10 mm de diámetro y menos 20 mm
Cables de más de 20 mm de diámetro
Compresión Estática sobre Metales. Norma ASTM E 9. Comprende la determinación del Límite de
Fluencia, Acortamiento y Carga de Rotura
- Hasta 30 t
- 30 a 100 t
- 100 a 200 t
- 200 a 500 t
http://www.scribd.com/doc/6583395/N002-02ensayos-y-
Normalizacion
http://www.ucn.cl/FacultadesInstitutos/laboratorio/ciencia3.htm
http://urielchoquel.blogspot.com/2009_07_01_archive.html
http://upcommons.upc.edu/pfc/bitstream/2099.1/3257/8/50860-
8.pdf
http://www.e-asfalto.com.ar/lemit/metales.htm

Extensometro

  • 2.
    Es una técnicaexperimental para la medición de esfuerzos y deformaciones basándose en el cambio de la resistencia eléctrica de un material al ser sometido a tensiones. Debido a la reciente introducción del método de elementos finitos, esta técnica es menos utilizada. Esta técnica no debería dejar de ser utilizada ya que mide de una manera más exacta, por lo que generalmente se usa en la fase final del diseño de un producto. Es extremadamente útil en la medida de esfuerzos vibracionales y detección de resonancias a alta frecuencia (la respuesta en frecuencia de una banda/galga extensométrica es de unos 100kHz)
  • 3.
    También denominado indicadorde Deformación. Es un instrumento empleado cuando se trabaja con deformaciones mecánicas en una muestra causadas por fuerzas de tracción, compresión, flexión o torsión, para medir cambios en dimensiones lineales (desplazamientos relativos entre dos o más puntos) en las probetas. Con frecuencia está basado en la tecnología de indicadores (galgas) de Deformación; este se fija por sus propios medios a las probetas. Este hecho disminuye la distorsión de las mediciones, al excluir las deformaciones causadas en los agarres, inversor, placas de la máquina, etc.
  • 4.
    CLASIFICACION DE LOSEXTENSÓMETROS MECANICOS ELECTRONICOS (Basados en varios principios) GALGA EXTENSIOMETRICA LVDT OPTICOS
  • 5.
    Estos extensómetros sebasan en la medida de la variación de longitud de una base de medida L. Puesto que los valores de L que deben ser medidos son muy pequeños, estos aparatos disponen de dispositivos mecánicos para la amplificación de la variación de longitud de la base y pueda ser detectada con precisión. Los extensómetros mecánicos, por lo general operan apoyándose sobre la estructura en dos puntos fijos que constituyen los extremos de la base de medida. Los mas utilizados, son los de amplificación mecánica sencilla, que constan de un pivote fijo y otro móvil, midiéndose mediante un reloj micrométrico el movimiento de uno con respecto al otro , sus bases de medida oscilan entre 5 y 200mm.
  • 6.
    Este tipo deensayos se aplica a materiales sometidos a cargas estáticas, y no solo dispone de palancas y barras para amplificar la deformación, también poseen registradores a cuadrante con escalas de lectura directa o graduada arbitrariamente. Los mas comunes son los de Huggenberg y el de reloj micrométrico y a palancas. Entre sus ventajas se encuentran la robustez y ligereza del aparato y la independencia de sus medidas de las condiciones ambientales existentes. Presenta también una gran estabilidad en medidas a largo plazo. Sus principales inconvenientes radican en la lentitud de lectura y la imposibilidad de registrar automáticamente las lecturas tomadas, ya que no se trata de un transductor.
  • 7.
    Es un sensorbasado en el efecto piezorresistivo. Un esfuerzo que deforma a la galga producirá una variación en su resistencia eléctrica. Los materiales que suelen utilizarse para fabricar galgas son aleaciones metálicas, como por ejemplo constantán, nicrom o elementos semiconductores como por ejemplo el silicio y el germanio. Es por ello que podemos clasificar las galgas en dos tipos: las metálicas y las semiconductoras. Para tratar la variación de voltaje se utilizará un puente de Wheatstone. Éste está formado por cuatro resistencias unidas en un círculo cerrado, siendo una de ellas la resistencia bajo medida. De esta manera podremos medir resistencias desconocidas mediante el equilibrio de los brazos del puente.
  • 8.
    También reciben elnombre de strain gauges, son una serie de transductores de deformación basados en la variación de la resistencia eléctrica de un hilo conductor al ser sometido a una deformación. Una gala extensometríca, es un hilo o lamina de material conductor que sólidamente fijado sobre la pieza en el punto y dirección en el que se requiere medir la deformación, se deforma con ella y traduce dicha deformación en la variación correspondiente susceptible de ser medida. Y viene dada por la expresión: Entre sus ventajas podemos destacar su gran sensibilidad y precisión en las medidas, la posibilidad de concentrar la medida en un entorno reducido de un punto de la estructura, la automatización de las medidas y su bajo costo por punto de medida. Su desventaja radica en la sensibilidad a cambios de humedad y poca estabilidad en medidas a largo plazo.
  • 9.
    El principio defuncionamiento de los extensómetros de resistencia eléctrica está basado en la propiedad que tienen los conductores de permitir el paso de la corriente eléctrica de un material en funcion de las deformaciones a las que se ve sometido. Pueden ser de tres tipos, de inductancia variable, de capacidad variable, o de resistencia óhmnica variable. Todo conductor, de cualquier material que sea construido, posee una resistencia propia que está determinada por la relación: Uno de sus tipos (calibres de resistencia ohminca variable) permiten registrar deformaciones bajo las mas severas condiciones dinámica, e incluso a altas temperaturas y hacen posible un registro continuo y a distancia de las deformaciones. En donde: Longitud < 40m – ext – varillas y Longitud > 60m – ext – de hilos.
  • 10.
    Utilizan haces luminosospara registrar los alargamientos, los cuales obviamente estan excentos de todo frotamiento y efecto de inercia. El mas comun de este tipo de extensometro es el extensometro a espejo o de Martens.
  • 11.
    1. Debe seleccionarseun equipo de operación compuesto de un lector del extensómetro, un operador para la carga, un lector para la carga, un registrador. 2. Anotar el diámetro de la muestra después de medirlo con un micrómetro. Luego, se arranca el motor de la máquina de pruebas y se conecta el aire a presión . 3. Se abre la válvula de carga y se eleva el pistón una pulgada más o menos, después de lo cual se cierra dicha válvula. 4. Sujetar el extensómetro.
  • 12.
    5. Ponga encero la aguja indicadora de la carga. 6. Apriete los sujetadores de la muestra hasta que en la carátula del medidor de carga se observe una carga apenas perceptible (menos de 25 libras). 7. Suelte el tornillo de cierre del medidor de deformación y gire la carátula gra- duada hasta que el cero coincida con la aguja. Apriete y el extensómetro quedará listo para usarlo. 8. El operador de la carga abre cuidadosamente la válvula de carga hasta que la aguja se mueva con lentitud. El operador de la carga cierra la válvula de carga en ese mismo instante y se hace la respectiva lectura de carga. 9. Se sigue con cuidado este mismo procedimiento hasta que se alcanza el punto de cedencia o se esté a 0.2% del esfuerzo de cedencia; en este punto debe cerrarse la válvula de carga. 10. El extensómetro se saca cuidadosamente antes de que se rompa o se dañe. 11. ) Después de quitar el extensómetro se abre de nuevo la válvula de carga y se aumenta lentamente la carga hasta que se produce una fractura, mientras que se toman varias medidas de longitud de la escala con un par de divisores. 12. Después de retirar la muestra, abra la válvula de descarga de ajuste aproximado, más o menos a la mitad de su giro y deje que salga el aceite del cilindro de operación. Cuando esté hecho, la placa inferior (la móvil) debe bajarse tanto como sea posible; luego se cierra la válvula de descarga. Cierre las válvulas con firmeza; pero sin forzarlas. Se deben medir y registrar la longitud final de la escala y el diámetro final de la muestra. Se observa y anota el tipo de fractura producida.
  • 13.
    Módulo de Elasticidadde Metales, por Tracción o Compresión. - Determinación con extensómetros Huggenberger - Determinación con extensómetros a espejos Martens - Adicional por preparación de la probeta Determinación del límite 0,2% - Con extensómetros eléctricos Longitud mínima de la muestra, 150 cm Cables hasta 10 mm de diámetro Cables de más de 10 mm de diámetro y menos 20 mm Cables de más de 20 mm de diámetro Compresión Estática sobre Metales. Norma ASTM E 9. Comprende la determinación del Límite de Fluencia, Acortamiento y Carga de Rotura - Hasta 30 t - 30 a 100 t - 100 a 200 t - 200 a 500 t
  • 14.