Les extensomètres se déclinent dans des centaines de modèles et sont dotés de différentes technologies, de sorte qu’il peut être difficile de faire le bon choix. Il existe des extensomètres spécialisés pour les applications à température non ambiante ou immergées. Des extensomètres laser et vidéo permettent également de recueillir des données précises. Dans ce guide, nous passerons en revue les éléments à prendre en compte lors de la sélection d’un extensomètre axial pour les applications à température ambiante. Connaître les propriétés des échantillons ci-dessous avant de commencer un essai vous aidera à choisir le meilleur extensomètre.
IDENTIFIER LA LONGUEUR DE JAUGE DE L’ÉCHANTILLON
La plupart des échantillons de matériaux sont dotés d’extrémités ou d’épaulements larges pour la préhension et d’une section à jauge avec une petite surface de la section. La déformation est généralement mesurée sur les 70 à 80 % de la section à jauge afin de s’assurer que la déformation du matériau se produit sur la longueur avec une section de surface constante. Les longueurs de jauges des extensomètres avec contact vont généralement de 3 mm (0,12 po.) à 100 mm (environ 4 po.), des longueurs de jauges plus importantes étant disponibles pour des applications spécifiques telles que les tests d’armatures. Les kits d’extension de longueur de jauge peuvent modifier la longueur de jauge des extensomètres existants pour réaliser des mesures de déformation à des longueurs de jauges plus ou moins importantes.
PRISE EN COMPTE DE LA SURFACE DE LA SECTION DE L’ÉCHANTILLON
Le fait que l’échantillon soit rond ou plat détermine le type de lames à utiliser. Les couteaux droits sont standards sur de nombreux extensomètres et recommandés pour tester les échantillons ronds. Les couteaux dotés d’un contact à trois points avec l’échantillon sont souvent utilisés pour tester des échantillons plats. Ils comprennent une lame à un ou deux points de contact. Le contact à trois points avec l’échantillon crée un plan, garantissant que votre extensomètre est aligné avec l’axe de votre essai.
ESTIMATION DE LA COURSE DE VOTRE ÉCHANTILLON
La plage de mesure correspond à la course maximale que peut réaliser un extensomètre tout en obtenant des résultats précis. La plage de mesure est indiquée soit par une mesure absolue de la distance, soit par une mesure relative de la gamme de déformation par rapport à la longueur de la jauge. Par exemple, un extensomètre de 50 mm de longueur de jauge aura une plage de mesure de ±10 % ou ±5 mm. La plupart des extensomètres avec contact haut de gamme sont conçus avec une protection contre le dépassement de course qui permet à l’appareil de se déployer légèrement au-delà de sa plage de mesure nominale sans endommager les composants.
PRISE EN COMPTE DES PROPRIÉTÉS DE RÉSISTANCE DE L’ÉCHANTILLON
L’échantillon doit être suffisamment résistant pour supporter le poids de l’extensomètre. La plupart des extensomètres à température ambiante sont fixés à l’échantillon à l’aide de ressorts, de bandes en caoutchouc ou de kits de fixation rapide. Optez pour des extensomètres légers qui peuvent être fixés près de l’échantillon. Le poids et la longueur de l’extensomètre créent un mouvement de renversement auquel doit réagir la lame inférieure. La lame du bas s’enfonce dans l’échantillon et celle du haut s’en éloigne. Ce problème s’aggrave lorsque la longueur de la jauge diminue. Ensuite, privilégiez des couteaux affûtés des deux côtés, avec un point symétrique au milieu. Ces lames dureront plus longtemps et risquent moins de s’ébrécher que les lames asymétriques. Les extensomètres bon marché sont souvent plus lourds et plus longs, et ils risquent davantage de plier l’échantillon ou de glisser.
PRÉVISION DE LA DÉFAILLANCE DE VOTRE ÉCHANTILLON
Si vous prévoyez de réaliser des essais jusqu’à la défaillance de l’échantillon, votre extensomètre devra être à la hauteur de la tâche. De nombreux extensomètres peuvent rester en place en cas de défaillance de l’échantillon, mais le jeu causé par des ruptures à haute énergie peut endommager l’extensomètre. Envisagez de retirer l’extensomètre avant la rupture ou d’utiliser un extensomètre sans contact si votre échantillon se casse violemment.
DÉTERMINATION DES EXIGENCES EN MATIÈRE D’ÉTALONNAGE
Les extensomètres sont classés en fonction de l’erreur maximale de déformation et/ou de déplacement selon une norme connue. La norme ISO 9513 attribue un numéro de classe (0.2, 0.5, etc.) alors que la norme ASTM E83 utilise une lettre de classe (A, B1, B2, C, etc.). L’une des principales différences entre les normes ASTM et ISO est l’erreur fixe admise. Par exemple, un extensomètre étalonné ISO 9513 classe 0.5 peut avoir une erreur relative de 0,5 % de déplacement et une erreur fixe de ± 1,5 μm et un extensomètre étalonné ASTM E83 classe B1 peut avoir une erreur relative de 0,5 % de déformation et une erreur fixe de 0,1 mm/mm. Reportez-vous aux normes ASTM et ISO pour en savoir plus.
Les nouveaux composites mis au point pour les applications aérospatiales à haute température sont des matériaux très rigides et à faible contrainte. La meilleure classification des extensomètres disponible doit être utilisée pour les essais de ces matériaux. Les essais de traction sur les polymères à longue élongation peuvent être réalisés selon une spécification plus souple telle que ASTM E83 Classe C, où l’erreur relative en pourcentage de déformation est très faible par rapport à l’ensemble de la plage de mesure de l’extensomètre. Souvent, la procédure d’essai ASTM ou ISO définit la classe d’extensomètre souhaitée pour les essais.
