Che cos'è un estensimetro?
Tutti i materiali si deformano quando viene applicato uno stress o un carico. La deformazione è una misura della quantità di deformazione che si verifica quando un oggetto è sotto stress. Un estensimetro è un attrezzo che viene utilizzato per misurare accuratamente questo cambiamento in un materiale che è sotto carico. Comprendere i cambiamenti dimensionali che si verificano quando un oggetto subisce una tensione è importante in molte applicazioni di progettazione meccanica.
La deformazione elastica si verifica quando un materiale è sottoposto a un basso livello di stress. Scomparirà dopo aver rimosso lo stress e il materiale tornerà al suo stato originale. A livelli elevati di stress, una sostanza si deformerà al punto in cui non si riprenderà e tornerà alle sue dimensioni originali. Questo si chiama sforzo di plastica. Un estensimetro può essere utilizzato per determinare quando un materiale è sottoposto a deformazione plastica e si è verificata una deformazione permanente.
L'estensimetro a lamina metallica è comunemente usato quando si verifica una quantità molto piccola di deformazione e cambiamento dimensionale. Questo tipo funziona misurando la variazione della resistenza elettrica che si verifica quando un materiale elettricamente conduttivo si deforma. L'estensimetro a lamina metallica è tipicamente costituito da una serie di linee parallele molto sottili di metallo conduttivo applicate su una lamina sottile. La lamina è fissata a un materiale di supporto che è elettricamente isolante e non condurrà tensione o corrente.
L'estensimetro a lamina metallica è incollato su un oggetto da misurare. Man mano che lo stress viene applicato e l'oggetto si deforma, anche la lamina metallica si deformerà e la sua resistenza elettrica cambierà. La variazione della resistenza elettrica viene misurata e può essere correlata alla deformazione del materiale. La relazione numerica tra la variazione della resistenza elettrica e la corrispondente deformazione meccanica è nota come fattore di gauge .
Gli estensimetri a foglio richiedono un'attenta calibrazione per garantire che la misurazione della deformazione sia accurata. La calibrazione viene completata mediante l'uso di un circuito elettrico noto come ponte di Wheatstone. Questo viene utilizzato per determinare il fattore di misurazione e compensa anche le variazioni di temperatura che causano l'espansione e la contrazione del materiale di lamina di metallo, che potrebbe generare risultati di misurazione errati.
Gli estensimetri sono disponibili per una varietà di applicazioni di misura. Questi sono usati per misurare la deformazione dovuta all'allungamento causato da una forza di trazione, compressione causata da una forza di spinta o persino pressione esercitata su una superficie da un peso o altro carico. Gli estensimetri sono spesso utilizzati per prove sperimentali in laboratorio e possono essere montati permanentemente su un oggetto per consentire misurazioni in corso.