Sensori di deformazione

Tecnologie di misura per l'analisi delle deformazioni su strutture e componenti in esercizio

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I sensori di deformazione rilevano le variazioni dimensionali che un corpo subisce quando viene sottoposto a carico, restituendo il dato da cui si ricavano le sollecitazioni reali del materiale. Un sensore di deformazione può lavorare a contatto, applicato direttamente sulla superficie in esame, oppure senza contatto, attraverso tecniche ottiche che osservano l'intera area sollecitata. Le due famiglie rispondono a esigenze diverse: la prima offre precisione puntuale e continuità di misura nel tempo, la seconda restituisce una mappa completa del campo deformativo. Attorno al trasduttore di deformazione si costruisce poi la catena di misura, fatta di condizionamento del segnale, acquisizione, trasmissione e materiali di installazione, elementi che incidono sull'attendibilità del risultato quanto il sensore stesso. Le sezioni che seguono raccolgono le tecnologie disponibili per ciascun ramo, dalla misura estensimetrica alla correlazione digitale delle immagini, dalla fotoelasticità alla simulazione termomeccanica dei processi, con i criteri utili a orientarsi tra approcci alternativi.

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Estensimetri

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Gli estensimetri misurano le deformazioni superficiali di una struttura per ricavarne le sollecitazioni. Sono lo strumento di riferimento nell'analisi sperimentale delle tensioni, con configurazioni lineari e a rosetta per ogni tipo di misura, statica o dinamica. Scopri la gamma e come scegliere il sensore adatto alla tua applicazione.

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Estensimetri OEM

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Gli estensimetri OEM sono i componenti sensibili che i costruttori integrano nei propri trasduttori di forza, coppia e pressione. Progettati per la produzione di serie, garantiscono stabilità, ripetibilità e compensazione termica accurata. Scopri le soluzioni per chi costruisce celle di carico e strumenti di misura basati sul principio estensimetrico.

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Estensimetria wireless

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L'acquisizione estensimetrica wireless elimina i vincoli del cablaggio tradizionale: i nodi di misura trasmettono il segnale via radio a un gateway centrale, senza fili tra il punto di misura e il sistema di acquisizione. Adatta a strutture di grandi dimensioni, ambienti difficili e componenti rotanti.

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Telemetria estensimetrica

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Acquisitori estensimetrici

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Gli acquisitori estensimetrici completano il sistema di misura: alimentano il ponte di Wheatstone, condizionano il segnale e lo convertono in un valore digitale di deformazione. Disponibili in configurazioni da banco, modulari e multi-canale, si adattano a prove statiche, dinamiche e di fatica su componenti di qualsiasi complessità.

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Accessori per estensimetria

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L'affidabilità di una misura estensimetrica dipende anche da ciò che sta attorno al sensore: adesivi, materiali per la preparazione della superficie, rivestimenti protettivi, cavi e utensili di installazione. Accessori qualificati e compatibili tra loro riducono scollamenti, derive e interruzioni del ponte durante le prove.

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Simulatori termomeccanici

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I simulatori termomeccanici riproducono in laboratorio i cicli termici e meccanici dei processi metallurgici reali, dalla saldatura alla laminazione al trattamento termico. Permettono di studiare il comportamento dei materiali, sviluppare nuove leghe e validare i parametri di processo su provini di dimensioni ridotte, prima del trasferimento in produzione.

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Digital image correlation

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La correlazione digitale delle immagini misura spostamenti e deformazioni senza contatto, confrontando le immagini della superficie prima e dopo l'applicazione del carico. Restituisce il campo deformativo sull'intera area inquadrata e non nel singolo punto, ed è adatta a materiali compositi, geometrie complesse e prove dinamiche.

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FAQ

Un sensore di deformazione è un dispositivo che rileva la variazione di lunghezza relativa di un materiale sottoposto a carico. Il valore misurato, combinato con le proprietà elastiche del materiale, permette di risalire alle sollecitazioni interne che agiscono sul componente, informazione che non è ottenibile per via diretta.

La deformazione è la variazione dimensionale che un corpo subisce sotto carico, mentre la sollecitazione è la forza interna per unità di superficie che la provoca. Gli strumenti misurano la prima e ricavano la seconda applicando le proprietà elastiche del materiale, tipicamente il modulo di Young.

La misura a contatto impiega un sensore applicato sulla superficie, che restituisce il valore nel punto di installazione con elevata precisione e stabilità nel tempo. Le tecniche senza contatto osservano otticamente l'intera area e restituiscono il campo deformativo completo, utile quando il punto critico non è noto a priori.

La deformazione è una grandezza adimensionale, espressa come rapporto tra allungamento e lunghezza iniziale. Nella pratica si utilizza il microstrain, pari a una milionesima parte di questo rapporto e indicato con il simbolo µε: un valore di 1000 µε corrisponde a un allungamento dello 0,1 per cento.

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