Esistono centinaia di modelli di estensimetri e con diverse tecnologie, quindi scegliere quello più adatto può creare confusione. Esistono estensimetri speciali per l'impiego a temperatura non ambientale o in applicazioni in immersione. Esistono estensimetri laser e video per la raccolta di dati ad alta precisione. In questa guida esamineremo gli aspetti da considerare quando si sceglie un estensimetro assiale per applicazioni a temperatura ambiente. Conoscere le seguenti proprietà del campione prima di iniziare il test aiuterà a scegliere l'estensimetro più adatto.
DETERMINARE LA LUNGHEZZA DEL CALIBRO DEL CAMPIONE
La maggior parte dei campioni di materiale presenta estremità o spalle allargate per la presa e una sezione di calibro con una sezione trasversale più piccola. La deformazione di solito viene misurata sul 70-80% della sezione del calibro per garantire che la deformazione del materiale avvenga lungo la lunghezza con una sezione trasversale di area costante. Le lunghezze dei calibri per gli estensimetri a contatto variano in genere da 3 mm (0,12 pollici) a 100 mm (~4 pollici), con lunghezze maggiori disponibili per applicazioni specifiche come i test dei tondini per armatura. I kit di estensione della lunghezza del calibro possono modificare la lunghezza del calibro di un estensimetro per eseguire misure di deformazione con lunghezze del calibro maggiori o minori.
CONSIDERARE L'AREA DELLA SEZIONE TRASVERSALE DEL CAMPIONE
Se il campione è rotondo oppure piatto determina il tipo di lame di coltello da utilizzare. Le lame dritte sono quelle standard per diversi estensimetri e sono consigliate per i test su campioni rotondi. Le lame di coltello con tre punti di contatto con il campione sono spesso utilizzate per i test su campioni piatti. Includono una lama di coltello con punto di contatto singolo e con due punti di contatto. Il contatto a tre punti con il campione crea un piano, assicurando che l'estensimetro sia allineato con l'asse del test.
FARE UNA STIMA DELLA LUNGHEZZA DI VOLO DEL CAMPIONE
L'intervallo di misurazione è la corsa massima che un estensimetro può effettuare ottenendo comunque risultati precisi. L'intervallo di misurazione è indicato da una misura assoluta della distanza o da una misura relativa dell'intervallo di deformazione rispetto alla lunghezza del calibro. Ad esempio, un estensimetro con calibro lungo 50 mm avrà un intervallo di misurazione pari a ±10% o ±5 mm. La maggior parte dei migliori estensimetri a contatto è progettata con una protezione da sovraccarico che consente al dispositivo di estendersi leggermente oltre il suo campo di misura nominale senza danneggiare i componenti.
TENERE IN CONSIDERAZIONE LE PROPRIETÀ DI FORZA DEL CAMPIONE
Il campione deve essere abbastanza robusto da sostenere il peso dell'estensimetro. La maggior parte degli estensimetri a temperatura ambientale sono attaccati al campione tramite molle, elastici o kit di attacco rapido. Cercare estensimetri leggeri in grado di restare fissati vicino al campione. Il peso e la lunghezza dell'estensimetro creano un movimento di ribaltamento che deve essere contrastato dalla lama di coltello inferiore. La lama di coltello inferiore scaverà il campione e la lama di coltello superiore lo rimuoverà. Questo problema peggiora quanto più diminuisce la lunghezza del calibro. Quindi, cercare lame di coltello affilate su entrambi i lati con un punto simmetrico al centro della lama. Queste lame di coltello dureranno di più ed è meno probabile che causino scheggiature rispetto alle opzioni asimmetriche. Gli estensimetri sono spesso più pesanti e lunghi ed è più probabile che pieghino il campione o lo facciano scivolare.
PREVEDERE IL MODO IN CUI IL CAMPIONE SI ROMPERÀ
Se si pensa di eseguire test dopo la rottura del campione, assicurarsi che l'estensimetro sia all'altezza del compito. Molti estensimetri possono essere lasciati sul campione dopo la rottura, ma il contraccolpo di rotture ad alta energia potrebbe danneggiarli. Considerare la rimozione dell'estensimetro prima della rottura o l'utilizzo di un estensimetro senza contatto se il campione si può rompere in modo violento.
DETERMINARE I REQUISITI DI CALIBRAZIONE
Gli estensimetri sono classificati in base all'errore massimo di deformazione e/o spostamento rispetto a uno standard conosciuto. La norma ISO 9513 assegna un numero della classe (0,2, 0,5, ecc.) mentre la norma ASTM E83 assegna una lettera della classe (A, B1, B2, C, ecc.). Una differenza fondamentale tra gli standard ASTM e ISO è l'errore fisso consentito. Ad esempio, un estensimetro calibrato ISO 9513 di classe 0.5 può avere un errore relativo dello 0,5% di spostamento e un errore fisso di ± 1,5 μm e un estensimetro calibrato ASTM E83 di classe B1 può avere un errore relativo dello 0,5% di deformazione e un errore fisso di 0,1 mm/mm. Per ulteriori dettagli, consultare gli standard ASTM e ISO.
I nuovi compositi sviluppati per le applicazioni aerospaziali ad alta temperatura sono materiali molto rigidi e a bassa deformazione. Per testare questi materiali dovrebbe essere utilizzata la migliore classificazione per estensimetri disponibile. I test di trazione dei polimeri ad allungamento elevato possono essere eseguiti con una specifica meno rigida, come la ASTM E83 Classe C, dove l'errore relativo nella deformazione percentuale è molto piccolo rispetto all'intero intervallo di misurazione dell'estensimetro. Spesso la procedura di test ASTM o ISO definisce la classe di estensimetri necessaria.
