Como medir a deformação mecânica com um sistema de aquisição de dados (DAQ)

+ Sistema de aquisição de dados

Caracterizar a deformação mecânica nos pontos de teste

A medição mecânica de deformação requer a detecção de variações muito pequenas em um extensômetro à medida que uma estrutura se estica, se comprime ou se dobra sob uma carga mecânica aplicada. A medição por extensômetro baseia-se na relação entre a deformação física e a variação resultante na resistência elétrica. A variação medida pode ser pequena em relação à resistência nominal do extensômetro; portanto, o teste deve levar em conta o fator de extensômetro, a resistência da fiação, o desvio inicial, o posicionamento do sensor e a direção mecânica da deformação aplicada. Quando vários extensômetros são fixados em diferentes locais de uma estrutura, cada ponto de medição pode sofrer uma combinação diferente de deformação por tração, compressão, axial ou flexão. A aquisição multicanal de deformação deve preservar essas respostas individuais para que os engenheiros possam comparar a deformação em toda a estrutura, em vez de tratar a amostra como um único ponto de medição.

A medição de deformação por ponte introduz variáveis adicionais, pois o extensômetro faz parte de uma ponte de Wheatstone cuja saída varia à medida que um ou mais elementos ativos da ponte alteram sua resistência. As configurações de quarto, meio e ponte completa produzem respostas elétricas diferentes, dependendo do número e da orientação dos extensômetros ativos. A tensão de excitação, o equilíbrio da ponte, os efeitos da temperatura, a resistência dos fios, o fator de extensômetro e a referência sem deformação influenciam o resultado medido. Em uma medição de deformação por aquisição de dados (DAQ), pequenas variações na saída da ponte devem ser capturadas repetidamente enquanto a carga mecânica varia ao longo do tempo. Os engenheiros também podem precisar comparar medições de vários extensômetros simultaneamente ou sequencialmente para determinar como a deformação se propaga pelo objeto em teste. A medição da deformação mecânica resultante depende, portanto, de condições consistentes de medição dos extensômetros, valores de referência estáveis e aquisição repetível em todos os locais monitorados.

Solução de aquisição de dados (DAQ) para medição de deformação mecânica

A realização de um teste de deformação requer a conexão de extensômetros aos canais de medição, a definição dos parâmetros dos extensômetros e da ponte, o estabelecimento de uma referência sem deformação e a aquisição de medições à medida que a carga mecânica varia. Um sistema DAQ da Keysight com um multiplexador compatível fornece a estrutura de medição para a medição direta da deformação e da deformação em ponte em vários pontos de teste. Os engenheiros podem configurar os canais de medição dos extensômetros para medições diretas baseadas em resistência ou para configurações de quarto de ponte, meia ponte e ponte completa, dependendo do arranjo dos sensores. Para medições em ponte, a configuração de teste utiliza uma tensão de excitação externa, além do fator de medição e dos parâmetros de ponte apropriados, para converter a resposta da ponte medida em deformação. O sistema DAQ pode estabelecer um desvio de deformação que representa a condição sem carga e aplicar essa referência durante as medições subsequentes. A aquisição multicanal de deformação permite, então, que os engenheiros monitorem respostas de tração, compressão, axiais ou de flexão em vários locais, enquanto registram os dados resultantes da medição da deformação mecânica.

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Diagrama de blocos da solução de aquisição de dados (DAQ) para medição de deformação mecânica

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