La patente española ES 2324696 B2 describe un aparato y un procedimiento para medir la deformación en un ensayo de tracción en una probeta. El aparato está formado por un brazo articulado, en uno de cuyos extremos se encuentra una guía sobre la que se montan dos sensores láser, con capacidad de desplazarse a lo largo de la guía.

Sin embargo, el aparato descrito en ES 2324696 B2 presentan los inconvenientes de que: los sensores láser se colocan relativamente cerca de la probeta, por lo que pueden sufrir algún daño físico en caso de rotura accidental; no puede medir la deformación en probetas sumergidas en un líquido; no puede medir la deformación a temperaturas elevadas; su empleo con probetas de pequeño tamaño es engorroso.

Resumen de la invención

La presente invención trata de resolver los inconvenientes mencionados anteriormente mediante un procedimiento y aparato que permiten determinar la deformación en ensayos de tracción uniaxial, en los que la medida se realiza sin contacto con la probeta, de modo que pueden prevenirse posibles daños sobre el equipo en la rotura de la misma.

Concretamente, en un primer aspecto de la presente invención, se proporciona un aparato para medir la deformación por tracción de una probeta, que comprende: un brazo articulado configurado para fijarse a una máquina de ensayo, donde dicho brazo articulado comprende al menos dos tramos rígidos relacionados mediante un eje de articulación intermedia, y medios de anclaje conectados a un extremo de un primer tramo del brazo articulado y configurados para actuar como medio de fijación del brazo articulado a un pilar de la máquina de ensayo; una guía montada en un extremo del segundo tramo del brazo articulado. Sobre la guía están montados dos bastidores en forma de "U" que están situados paralelos entre sí y perpendiculares a la guía. Cada uno de los bastidores porta un sensor óptico respectivo, cada uno de los cuales tiene capacidad para desplazarse a lo largo de la guía mediante el desplazamiento del soporte respectivo; en el interior de la "U" de los soportes se aloja una probeta cuyo eje coincide con el de la guía, incluyendo dos objetivos fijables a dicha probeta en dos puntos de la misma. Estos objetivos están configurados para mediar la deformación de la probeta mediante la medición por parte de los sensores ópticos del desplazamiento de los objetivos.

En una realización preferente, los dos sensores ópticos son dos micrómetros ópticos digitales. En este caso, cada micrómetro óptico digital comprende preferentemente un transmisor configurado para emitir un haz de luz y un receptor configurado para recibir dicho haz de luz y para, cuando dicho objetivo se interpone en la trayectoria de dicho haz de luz y genera una sombra en dicho haz, detectar dicha sombra y traducirla a un desplazamiento de dicho objetivo.

Alternativamente, los dos sensores ópticos son dos micrómetros láser.

Preferentemente, los dos objetivos se fijan a dicha probeta mediante gomas elásticas.

Preferentemente, cada uno de dichos dos objetivos está formado por un elemento alargado. En este caso, preferentemente los elementos alargados tienen forma cilíndrica.

En otro aspecto de la presente invención, se proporciona un procedimiento para medir la deformación en un ensayo de tracción mediante un extensómetro. El procedimiento comprende las siguientes etapas:

a) señalizar dos puntos P_p y P_a en una probeta, separados a los largo de la misma una distancia L₀ por medio de sendos objetivos cilíndricos de diámetro diameter fijados a la probeta por medio de un elemento elástico;

b) calcular mediante sensores ópticos como los descritos anteriormente la distancia L₀, mediante la expresión:

 

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Reivindicaciones:

1. Aparato para medir la deformación por tracción de una probeta, que comprende:

- un brazo articulado configurado para fijarse a una máquina de ensayo, donde dicho brazo articulado comprende al menos dos tramos rígidos (1, 2) relacionados mediante un eje de articulación intermedia (3), y medios de anclaje (8) conectados a un extremo de un primer tramo (1) del brazo articulado y configurados para actuar como medio de fijación del brazo articulado a un pilar de la máquina de ensayo;

- una guía (10) montada en un extremo del segundo tramo (2) del brazo articulado;

estando el aparato caracterizado por que

sobre dicha guía (10) están montados dos bastidores (11, 12) en forma de "U", donde dichos dos bastidores (11, 12) están situados paralelos entre sí y perpendiculares a dicha guía (10), donde cada uno de dichos bastidores (11, 12) porta un sensor óptico respectivo (15, 13), cada uno de los cuales (15, 13) tiene capacidad para desplazarse a lo largo de dicha guía (10) mediante el desplazamiento del soporte respectivo (11, 12); donde en el interior de la "U" de dichos soportes (11, 12) se aloja una probeta (17) cuyo eje coincide con el de dicha guía (10), incluyendo dos objetivos (16, 14) fijables a dicha probeta (17) en dos puntos de la misma, estando dichos objetivos (16, 14) configurados para mediar la deformación de dicha probeta (17) mediante la medición por parte de dichos sensores ópticos (15, 13) del desplazamiento de dichos objetivos (16, 14).

2. El aparato de la reivindicación 1, donde dichos sensores ópticos (13, 15) son dos micrómetros ópticos digitales.

3. El aparato de la reivindicación 2, donde cada micrómetro óptico digital (13, 15) comprende un transmisor (13', 15') configurado para emitir un haz de luz y un receptor (13'', 15'') configurado para recibir dicho haz de luz y para, cuando dicho objetivo (14, 16) se interpone en la trayectoria de dicho haz de luz y genera una sombra en dicho haz, detectar dicha sombra y traducirla a un desplazamiento de dicho objetivo (14, 16).

4. El aparato de la reivindicación 1, donde dichos sensores ópticos (13, 15) son dos micrómetros láser.

5. El aparato de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde dichos dos objetivos (14, 16) se fijan a dicha probeta (17) mediante gomas elásticas (21).

6. El aparato de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde cada uno de dichos dos objetivos (14, 16) están formados por un elemento alargado.

7. El aparato de la reivindicación 6, donde dichos elementos alargados tienen forma cilíndrica.

8. Procedimiento para medir la deformación en un ensayo de tracción mediante un extensómetro, caracterizado por que comprende las siguientes etapas:

a) señalizar dos puntos P_p y P_a en una probeta (17), separados a los largo de la misma una distancia L₀ por medio de sendos objetivos cilíndricos (14, 16) de diámetro diameter fijados a la probeta (17) por medio de un elemento elástico;

b) calcular mediante sensores ópticos (14, 16) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores la distancia L₀, mediante la expresión:

en la que R es la longitud de un patrón de referencia, R_p y R_a son la lectura de los sensores (14, 16) cuando sobre el extensómetro se introduce el patrón de referencia y p₀ y a₀ son la lectura inicial de los sensores (14, 16) cuando se colocan los objetivos (14, 16).

c) medir durante la aplicación de un esfuerzo de tracción creciente los desplazamientos relativos ΔL_a y ΔL_p de los puntos P_a y P_p de la probeta (17), mediante los mismos sensores (14, 16) de forma que se puede determinar la variación de la separación entre los puntos por medio de la expresión:

d) calcular la deformación producida mediante la expresión

en la que ΔL es la variación de longitud sufrida por la base de medida, L₀.

 

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