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
7/23/2019 Curs-1-dispozitive-de-masurare-a-lungimilor.pdf
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
7/23/2019 Curs-1-dispozitive-de-masurare-a-lungimilor.pdf
3/21
Senzor pentru masurarea
acceleratiilor verticale
Senzor pentru masurarea
acceleratiilor orizontale
Acc 7751
Acc 7752
Acc 7753
Acc 7754
7/23/2019 Curs-1-dispozitive-de-masurare-a-lungimilor.pdf
4/21
NCERCAREA CONSTRUCIILOR
Metode i dispozitive de msuratutilizate la ncercri experimentale n
construcii
7/23/2019 Curs-1-dispozitive-de-masurare-a-lungimilor.pdf
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
7/23/2019 Curs-1-dispozitive-de-masurare-a-lungimilor.pdf
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
7/23/2019 Curs-1-dispozitive-de-masurare-a-lungimilor.pdf
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.
7/23/2019 Curs-1-dispozitive-de-masurare-a-lungimilor.pdf
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
7/23/2019 Curs-1-dispozitive-de-masurare-a-lungimilor.pdf
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
7/23/2019 Curs-1-dispozitive-de-masurare-a-lungimilor.pdf
10/21
10
DISPOZITIVEPENTRUMSURAREA
DEPLASRILORIDEFORMAIILORLI NIARE
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
7/23/2019 Curs-1-dispozitive-de-masurare-a-lungimilor.pdf
11/21
11
DISPOZITIVEPENTRUMSURAREA
DEPLASRILORIDEFORMAIILORLI NIARE
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
7/23/2019 Curs-1-dispozitive-de-masurare-a-lungimilor.pdf
12/21
12
DISPOZITIVEPENTRUMSURAREA
DEPLASRILORIDEFORMAIILORLI NIARE
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
7/23/2019 Curs-1-dispozitive-de-masurare-a-lungimilor.pdf
13/21
13
DISPOZITIVEPENTRUMSURAREA
DEPLASRILORIDEFORMAIILORLI NIARE
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
7/23/2019 Curs-1-dispozitive-de-masurare-a-lungimilor.pdf
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
7/23/2019 Curs-1-dispozitive-de-masurare-a-lungimilor.pdf
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
7/23/2019 Curs-1-dispozitive-de-masurare-a-lungimilor.pdf
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
7/23/2019 Curs-1-dispozitive-de-masurare-a-lungimilor.pdf
17/21
17
DISPOZITIVEPENTRUMSURAREADEFORMAIILORUNGHIULARE
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
7/23/2019 Curs-1-dispozitive-de-masurare-a-lungimilor.pdf
18/21
18
DISPOZITIVEPENTRUMSURAREADEFORMAIILORUNGHIULARE
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
7/23/2019 Curs-1-dispozitive-de-masurare-a-lungimilor.pdf
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
7/23/2019 Curs-1-dispozitive-de-masurare-a-lungimilor.pdf
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
7/23/2019 Curs-1-dispozitive-de-masurare-a-lungimilor.pdf
21/21
21
DISPOZITIVEPENTRUMSURAREA
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)