curs-1-dispozitive-de-masurare-a-lungimilor.pdf

7/23/2019 Curs-1-dispozitive-de-masurare-a-lungimilor.pdf

1/21

METODE EXPERIMENTALE N

INGINERIA STRUCTURAL

CCIAMASTER INGINERIE SRUCTURAL

s.l. dr. ing. Cristian Ghindea


2/21

NECESITATEA MSURTORILOR EXPERIMENTALE I ANCERCRILOR N CONSTRUCII

Stabilirea si/sau verificarea caracteristicilor fizico-mecanice

ale materialelor utilizate la realizarea construciilor (rezisten

la rupere, modul de elasticitate, deformaii specifice ultime,

etc.)

Verificarea experimental a principiilor i modelelor de calcul

Stabilirea unui sistem de ncrcri ct mai apropiat de situaia

de ncrcare real

Urmrirea comportrii n timp a construciilor sub aciunea

ncrcrilor de exploatare i a ncrcrilor excepionale

Curs 1

METODE EXPERIMENTALE N INGINERIA STRUCTURAL

2


3/21

Senzor pentru masurarea

acceleratiilor verticale

Senzor pentru masurarea

acceleratiilor orizontale

Acc 7751

Acc 7752

Acc 7753

Acc 7754


4/21

NCERCAREA CONSTRUCIILOR

Metode i dispozitive de msuratutilizate la ncercri experimentale n

construcii


5/21

Msurtorile au drept obiectiv cunoaterea anumitor parametrii cecaracterizeaz i expliccomportarea de ansamblu sau locala elementelorcercetate.

Dispozitive

Dispozitive specializate

Dispozitive pentrudeterminarea mai multor

mrimi

5

Funcie de parametrii ce

urmeaz a fi studiai


6/216

Cerinepentru utilizarea dispozitivelor demsurat:

precizia aparatelor trebuie s corespundnevoilor de determinarea valorii mrimiide msurat.

o precizia caracteristica metrologic a unui aparat demsurat gradul de exactitate a rezultatelor n msurtori

-Precizia msurtorii este cu att mai mare cu ctaparatul este mai sensibil iare un prag de sensibilitatemai cobort(fidelitatea siguranacitirii )

domeniul de msurare sfie ct mai larg, adecvat nevoilor, fraavea variaiide precizie a indicaiilorpe cuprinsul su elementele destinate indicrii sau nregistrrii s ofereposibilitatea unei citiri, univoce icomode, a rezultatelormsurtorii greutatea igabaritul aparatelorsfie ct mai reduse sa existe posibilitatea unei manipulri uoarepe timpul instalriidispozitivelor de msurat pe elementul de construcie cercetat

(instalare rapid i uoar) aparate apte pentru lucru n condiiigrele

Precizia metodei de determinare experimentaladepinde de:- Precizia dispozitivului de masurat- Repetabilitatea incercarii

- Datele de intrare cunoscute sau necunoscute (unde este cazul)- Experienta utilizatorului


7/217

n funcie de scopulncercrii i precizianecesara msurtorilor

Aparate sau dispozitive de msuratsimple, improvizate

Aparate cu scheme complicate

n funciede regimul desolicitare a elementelorde construcie

Dispozitive de msuraren regim static

Dispozitive de msuraren regim dinamic

Dupnatura parametrilor

de msurat

Deplasri

Deformaii

Rotiri

Acceleraii

Frecvene

Defazaje

OBS: Unele din dispozitivele de msurare n regim static se pot folosi i pentru msurtoridinamice.


8/21

caracterrelativ

8

MSURAREADEPLASRILORIDEFORMAIILOR

Deplasare = schimbarea poziiei unui punct al construciei supuse

ncercrilorDeformaie = schimbarea distanei relative a punctelor construciei

Msurareadeplasrilor sau

deformaiilor absolut

Se msoar apropierea saundeprtarea a dou puncte ale

construciei ncercateDeplasrile se msoar n raport

cu repere fixe, legate rigid de

pmnt (sistem general dereferin)

Deplasri liniarei deformaii

msurate

Tasri de fundaii

Sgei grinzi

Deplasri pe orizontal i vertical a elementelorde construcie i a construciilor n ansamblu


9/21

9

DISPOZITIVEPENTRUMSURAREA

DEPLASRILORIDEFORMAIILORLI NIARE

Amplificatoare de sgei

- se bazeaz pe principiul amplificrii lungimilor prinintermediul prghiilor- deplasarea elementului se transmite braului prghiei,care o amplific i o indic pe un cadran aflat pe unelement indeformabil (reper fix)

500 50

- se pot citi deplasriminime de 0.1-0.2 mm

Pentru msurarea deplasrilor liniare cu oprecizie ridicat se vor folosi dispozitive

speciale


10/21

10



Rigle indicatoare - Compuse din dourigle (de ex.: rigla inferioar fixatde fundaia nedeplasabil, iar cea superioarde elementulde construciea crei sgeatse msoar).- Capetele libere ale riglelor sunt alturate i au

posibilitatea deplasriirelative una fade alta.

Rigle indicatoare cucitire digital pevertical

-gama de deplasri maxime

msurate: 100-1000 mm

- eroare demsurare: 0.030.07 mm

-rezoluiedemsurare: 0.01 mm

Rigle indicatoare cu citiredigital pe orizontal

Folosite la msurarea deplasrilorprin transmiterea, fr modificri,mrimii msurate, uor accesibiloperatorului

D


11/21

11



Comparatoare i micro-comparatoare cu tij (de contact)- micarea liniar a tijei estetransformat i amplificat, prinintermediul unor roi dinatedispuse n cutia aparatului, ntr-omicare de rotaie a unui ax decare este fixat ceasul indicator.Acesta se micpe un cadran careare o scar gradat n modcorespunztor- Uzual, scara gradat este realizatcu diviziuni de 0.01 mm. Cadranuleste gradat n 100 de diviziuni, astfelnct la o rotire complet a aculuiindicator s corespund 1 mm.-Un al doilea ceas indicator (mai mic)nregistreaz numrul de mm ntregi- Domeniul de msurare este limitatla lungimea tijei (10 mm, n general)

D


12/21

12



Comparatoare i micro-comparatoare cu fir

- Deplasarea elementului de construcie se transmite prinintermediul unui fir metalic la un tambur pe care acesta estenfurat. La captulfirului este atrnato greutate pentru al ntinde.- Micarea rectilinie a firului se transform prin intermediultamburului ntr-o micare circular.

- Tamburul pune n micareprin intermediul unorroi dinateun acindicator ce se micn faaunui cadran

- Uzual, scara gradat este realizat cu diviziuni de0.01 mm. Cadranul este gradat n 100 de diviziuni,astfel nct la o rotire complet a acului indicator s

corespund 1 mm.-Un al doilea ceas indicator (mai mic) nregistreaznumrul de mm ntregi

-La efectuarea citirilor pe cele dou indicatoare,trebuie inut seama c domeniul de msurare al

comparatoarelor cu fir este practic nelimitat

D

ISPOZITIVE

PENTRU

MSURAREA


13/21

13



Traductori de deplasare inductivi

- Principiul debazl constituie transformarea unormrimielectricen uniti de lungime, ceea ce permite msurarea deplasrilorelementelor de construcie

- domeniul de msurare uzual: 0 500 mm

- design compact, durabilitate, sensibilitatesczut la efectul temperaturii- se pot folosi si la msurtori n regim dinamic- nregistrare computerizat a valorilor msurate

- Acelaiprincipiu se aplic ila realizarea comparatorilor cu afiajdigital:

D

ISPOZITIVE

PENTRU

MSURAREA

DIMENSIUNILOR

DEPLASRILOR


14/21

14

DISPOZITIVEPENTRUMSURAREA DIMENSIUNILOR, DEPLASRILOR

IDEFORMAIILORLI NIARE

ublere cu gradaie clasic, cu indicator analogic sau digital

- Principiul de funcionareeste similar cu cel al riglei indicatoare- n principal este un instrument pentru msurarea cu precizieridicata dimensiunilor elementelor, dar prin compararea valorilormsurate static poate servi i la determinarea deplasrilor saudeformaiilor - domeniul de msurare : 0 300 (2000) mm

-eroare de msurare: 1 mm (ubler clasic); 0.01(ubler cu afiaj digital)- se poate msura att la exteriorul elementelor,ct i la interior

D

ISPOZITIVE

PENTRU

MSURAREA

DIMENSIUNILOR

DEPLASRILOR


15/21

15

DISPOZITIVEPENTRUMSURAREA DIMENSIUNILOR, DEPLASRILOR

IDEFORMAIILORLI NIARE

- aparat pentru msurarealungimilor mici, de ordinul micronilor, alcruiprincipiu de funcionarese bazeazpe transformarea micriide rotaiea unui urubmicrometric n micarede translaie

- domeniul de msurare : pentru dimensiuni ntre0 1000 mm cu variaii ale acestora de

aproximativ 25 mm- se poate msura att la exteriorul elementelor,ct i la interior- eroare de msurare: 0.01 mm

Micrometre cu gradaie clasic, cu indicator analogic sau digital

D

ISPOZITIVE

PENTRU

MSURAREA

DEFORMAIILOR

UNGHIULARE


16/21

16

DISPOZITIVEPENTRUMSURAREADEFORMAIILORUNGHIULARE

- unghiurile de rotire se msoar cu ajutorul unor dispozitive i aparate care poartdenumirea declinometre- pot fi de mai multe tipuri: cu prghie, cu pendul, cu nivel

Clinometre

Clinometrul cu prghie- simplu de implementat,putnd realiza msurtori cuprecizie ridicat- Const ntr-un bra metalicfixat solidar de elementulstudiat. Se monteaz doufirece au la capt dispozitivepentru msurat deplasriliniare(comparatoare cu fir, traductoride deplasare inductivi, etc.)- se poate msura iunghiul de

rotire datorat torsiunii unuielement de construcie (braulmetalic se monteaztransversalpe element) D1 D2a

tg a=(D2-D1)/l

l

l

D1D2

tg a=(D1+D2)/l

a

D

ISPOZITIVE

PENTRU

MSURAREA

DEFORMAIILOR

UNGHIULARE


17/21

17


Clinometru digital - msoar, n funcie de necesiti,unghiuri n sau nclinri n %, printr-oapsare de buton si cu o precizie de

pn la 5/100.- sgeile indicatoare arat abaterea

fa de orizontal i vertical.

Caracteristici tehnice:Domeniu de msurare: 360 (4 x 90)Precizie de msurare electronica: 0/900,05Precizie de msurare electronica: 1-890,2Precizie de msurare nivele: 0,057 = 1 mm/m

D

ISPOZITIVE

PENTRU

MSURAREA

DEFORMAIILOR

UNGHIULARE


18/21

18


Clinometru optic- Dispozitiv de msurare optic bazat pe proprietile de reflexie ale uneilumini polarizate (de obicei un laser)

R

y

z

x

Laser

Separator de razeluminoase

Element int

f+z1

f+z2

Senzor de imagineliniar

Lentile, f

q

Schem simplificat defuncionare

Clinometru optic

D

ISPOZITIVE

PENTRU

MSURAREA

DEPLASRILOR

RELATIVE

DIN


19/21

19

DISPOZITIVEPENTRUMSURAREADEPLASRILORRELATIVEDIN

LUNECARE

Este necesar msurarea deplasrilor din lunecare la elemente cu seciunecompus pentru verificarea calitii mbinrii

Se pot folosi ublere, comparatoare cu tij, traductori de deplasareinductivi Dispozitivul de msur se fixeaz solidar de o unul dintre elementele carese deplaseaz, n timp ce tija se sprijin pe un bra fixat pe corpul cellalt.

D

ISPOZITIVE

PENTRU

MSURAREA

DEFORMAIILOR

SPECIF ICE


20/21

20

DISPOZITIVEPENTRUMSURAREADEFORMAIILORSPECIF ICE

- mrciletensometrice sunt realizate, n general, dintr-un fir metalicfoarte subiremontat pe un strat suport ce se lipetepe suprafaaelementului studiat, deformndu-se solidar cu acesta- prin deformarea firului metalic, acesta i modific rezistenaelectric. Variaia mrimii electrice se transform n deformaie

specific mediatpe lungimea mrciitensometrice

Dispozitive de msur electro-rezistive (mrci tensometrice, rozete)

l0-n funcie de materialul folosit sau de cerinele msurtorii se folosescmrci tensometrice cu diverse lungimi- Amplasarea a dou sau trei mrci tensometrice n jurul unui punct pedirecii prestabilite poart numele de rozet

- se pot realiza msurtori statice sau dinamice n funcie de cerine

D

ISPOZITIVE

PENTRU

MSURAREA


21/21

21


FORTELOR SI MOMENTELOR

DINAMOMETRU

- aparat de msura forei,momentului fore

- determinarea fortei se bazeaza pe capacitatea dedeformare a resortului

- de principiu este alcatuit dintr-un resort, elemente deprindere si sistem de citire a marimii fortei

TRADUCTORI DE FORTA ELECTRICI

- aparat de msura forei

- marimea fortei rezulta din modificarea uneicaracteristici electrice a sistemului de masura(principiu valabil pentru determinare si a altormarimi fizice)

curs-1-dispozitive-de-masurare-a-lungimilor.pdf

Documents