Ce que vous devez savoir sur les extensomètres pour que nous parlions le même langage.
Qu’est-ce qu’un extensomètre et pourquoi l’utilise-t-on ?
Lorsqu’ils sont utilisés pour les essais de matériaux, les extensomètres servent à mesurer avec précision les propriétés des matériaux qui sont essentielles pour une vaste gamme de conceptions techniques – avions, systèmes énergétiques, dispositifs médicaux, automobiles et structures civiles, pour n’en citer que quelques-unes.
Les extensomètres mesurent la déformation en extension, compression ou cisaillement d’un échantillon de matériau lorsqu’une force est appliquée dans une machine d’essai. Ils sont souvent utilisés pour mesurer la déformation de l’éprouvette, qui est calculée en divisant la variation de la longueur de l’éprouvette par sa longueur initiale. L’utilisation d’un extensomètre permet de mesurer des propriétés clés telles que le module d’élasticité, la limite d’élasticité, l’allongement total et les courbes complètes de contrainte-déformation.
Les extensomètres mesurent la déformation (ou le déplacement) directement sur l’éprouvette. Par conséquent, ils fournissent des mesures beaucoup plus précises et reproductibles que les mesures basées sur le mouvement de la traverse de la machine d’essai, qui comprendrait des erreurs causées par les déflexions de la cellule de charge et des composants d’entraînement de la machine d’essai. Ils existent dans une grande variété de formes, de tailles, de capacités de mesure et de températures, et ils peuvent être en contact direct avec l’échantillon ou effectuer des mesures optiques sans contact avec l’échantillon. Les extensomètres sont réutilisables et durent des années, et ils sont très rentables par rapport aux jauges de contrainte collées ou aux mesures par imagerie numérique.
Qu’est-ce la base de mesure (Gauge Length)?
La longueur de la jauge d’un extensomètre est la distance entre les points de mesure initiaux de l’extensomètre sur le spécimen de test.
Si vous utilisez une norme d’essai, telle qu’une norme ISO ou ASTM, vérifiez la norme pour les exigences relatives à la longueur du calibre de l’extensomètre. De nombreuses normes d’essai spécifient les dimensions de l’échantillon et la base de mesure de l’extensomètre correspondante.
Qu’est-ce la plage de mesure (Measuring Range)?
La plage de mesure d’un extensomètre est la capacité de mesure de l’extensomètre en tension (+) ou en compression (-) en unités de % de déformation, d’extension maximale ou de déviation maximale. Lorsque la plage de mesure est spécifiée en unités de % de déformation, il s’agit de l’extension maximale en pourcentage de la longueur initiale de la jauge. L’extension maximale, le déplacement ou la déflexion seront exprimés en unités de longueur telles que les millimètres.
Lorsque vous déterminez la plage de mesure requise pour votre application, estimez les valeurs maximales de déformation ou d’extension que vous devrez mesurer, telles que l’allongement de l’échantillon à la rupture ou la déformation totale lorsque l’extensomètre est retiré après la déviation. Ensuite, sélectionnez une plage de mesure pour l’extensomètre qui répond ou dépasse ces exigences. Si vous utilisez une norme d’essai, vérifiez également la norme pour les exigences de l’extensomètre.
Il existe une note technique pratique à titre de référence que vous pouvez télécharger ici.
Comment les extensomètres sont-ils interfacés avec les machines d’essai ?
La plupart des extensomètres ont soit un pont de jauges, soit une sortie analogique de « haut niveau » (généralement ±10V ou 0-10V). Certains extensomètres utilisent des LVDT, des codeurs à sortie en quadrature, des potentiomètres analogiques ou des processeurs numériques qui fournissent des mesures sous forme de flux de données en série. Dans tous les cas, la machine d’essai doit être équipée d’une électronique adaptée au type d’extensomètre. Par exemple, l’électronique d’un « extensomètre à jauges de contrainte » devra fournir une tension d’excitation au pont de jauges de contrainte de l’extensomètre et devra amplifier sa sortie en millivolts.
Epsilon peut fournir le connecteur dont vous avez besoin pour correspondre à votre machine d’essai des matériaux. Nous pouvons également fournir une électronique autonome pour les extensomètres à jauges de contrainte si vous n’êtes pas en mesure d’obtenir une électronique appropriée pour une ancienne machine d’essai.
En savoir plus via la page de compatibilité.
Comment spécifier un extensomètre:
De même, vos échantillons peuvent nécessiter plusieurs plages de mesure différentes et, par conséquent, plusieurs extensomètres. Dans la plupart des cas, vous obtiendrez la meilleure qualité de données en effectuant des mesures critiques à des valeurs de déformation ou de déplacement supérieures à 1% de la plage de mesure de l’extensomètre. Par exemple, la qualité des données peut être médiocre lorsque vous mesurez la déformation de 0,2 % d’une éprouvette métallique avec un extensomètre dont la plage de mesure est de 100 % de la déformation. Pour cette application, il est recommandé d’utiliser plutôt un extensomètre dont la plage de mesure est de 50 % ou 25 % (ou moins).
En outre, déterminez la plage de températures des spécimens que vous allez tester. L’extensomètre doit-il être utilisé à l’intérieur d’une chambre environnementale ou d’une chambre cryogénique où l’extensomètre est à la température de test ?
Enfin, assurez-vous que l’électronique de la machine d’essai peut fonctionner avec le type d’extensomètre que vous allez utiliser. Par exemple, un extensomètre à jauge de contrainte nécessite une électronique adaptée à ce type de transducteur.
N’oubliez pas de déterminer à l’avance comment vous allez calibrer l’extensomètre et la machine d’essai, et comment vous allez vérifier la précision du système de mesure de l’extensomètre. Presque tous les extensomètres d’Epsilon comprennent un moyen d’étalonnage électrique. (voir shunt calibration pour extensomètres), mais vous voudrez également vérifier le système de mesure de la déformation en utilisant un calibrateur d’extensomètre mécaniqe comme notre Epsilon’s 3590VHR calibrator, ou via un fournisseur de services d’étalonnage. La planification et la budgétisation de cette étape finale sont cruciales.
Découvrez les différents modèles et leurs applications sur: Aperçu de différent modèles.
