BR112018067331B1 - Sensor de deformação que permite a discriminação da medição, de acordo com a direção da deformação - Google Patents

Sensor de deformação que permite a discriminação da medição, de acordo com a direção da deformação Download PDF

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Abstract

?SENSOR DE DEFORMAÇÃO QUE PERMITE A DISCRIMINAÇÃO DA MEDIÇÃO, DE ACORDO COM A DIREÇÃO DA DEFORMAÇÃO? trata-se, a presente invenção, de um sensor passivo de deformação(ções) C2, que compreende um sistema de detecção de variação de distância entre dois pontos ou regiões de uma estrutura e um suporte (1) contendo uma primeira parte e uma segunda parte (1, 1b) configuradas para serem fixadas aos referidos pontos ou regiões. O referido sistema compreende um conjunto de medição (13) carregado pela primeira parte (1a) e acionável unicamente em uma direção de medição, para medir e armazenar uma medição associada com pelo menos uma deformação, na direção de medição, e um dispositivo de acionamento (12) que compreende um conjunto intermediário (15) contendo um elemento de acionamento (15c) do conjunto de medição (13), e um conjunto de acionamento (14) contendo uma parte de propulsão (14c) ao lado do conjunto intermediário (15) e configurada para que o elemento de acionamento (15c) seja deslocado em relação ao conjunto de medição (13) somente quando a segunda parte (1b) se desloca na direção de medição.

Description

Campo Técnico
[001] A presente invenção refere-se ao campo de microssensores e, mais especificamente, refere-se a um sensor passivo de deformação(ções), que permite a discriminação da medição, de acordo com a direção da deformação.
Fundamentos da Invenção
[002] A expressão “sensor passivo” refere-se a um sensor que funciona sem energia elétrica, ao contrário dos sensores denominados ativos, que utilizam uma fonte de energia como uma alimentação elétrica ou um sistema de recuperação de energia elétrica.
[003] Sabe-se que o Pedido de Patente Europeia No. EP1998145 A1 descreve um microssensor passivo, com contagem reversível do número de ciclos de solicitações experimentados por uma estrutura submetida a uma ação externa repetida, que, por exemplo, pode corresponder ao número de ciclos de temperatura, ciclos de solicitações mecânicas em tração, em compressão e/ou em flexão geradas, por exemplo, pela passagem de veículos sobre uma ponte, gerando um nível de restrição conhecido na estrutura. Na verdade, no campo de infraestruturas rodoviárias, como, por exemplo, uma ponte, é importante saber o número de veículos que atravessam para que a evolução estrutural possa ser determinada.
[004] Com referência às Figuras 1a e 1b, nas quais foi ilustrado um sensor, de acordo com a Patente Europeia EP1998145 A1, pode-se observar que este sensor compreende um sistema de contagem de ciclos de solicitações, que compreende um suporte (101), principalmente na forma de “U”, contendo, então, uma primeira parte (102) e uma segunda parte (103) conectadas por uma terceira parte (104), formando a base do “U”, e meios de contagem (105) dispostos sobre o suporte (101) e constituído por pelo menos uma primeira roda dentada (106), para a referida contagem, disposta sobre a referida primeira parte (102) do suporte (101) e, por um lado, uma viga de acionamento (107) da referida roda de contagem (106) fixada a uma (108) de suas extremidades (108, 109), à referida segunda parte (103), e compreende, em sua outra extremidade (109), um dente (110), visível na Figura 1b, e apto a constituir uma engrenagem (111) do tipo catraca, com os dentes (112) da roda de contagem (106), e, por outro lado, um dispositivo anti-retorno (113) da roda de contagem (106), que aqui é uma viga anti-retorno (175), tendo uma extremidade solidária com a primeira parte (102) do suporte (101) e a outra extremidade carrega um dente (139).
[005] A seta na Figura 1b indica o sentido normal de rotação da roda de contagem (106). Como se pode ver bem na referida Figura 1b, os dentes (112) da roda de contagem (106), o dente (110) da viga de acionamento (107) e o dente (139) da viga anti-retorno (175) compreendem, cada um deles, de acordo com a referida direção, uma superfície radial, respectivamente, (114, 119 e 141), e uma superfície inclinada, respectivamente, (115, 118 e 140), sendo que a superfície radial (119 e 141) e os dentes (110 e 139) ficam localizados na frente de uma superfície radial (114) de um dente (112) da roda de contagem (106). A superfície radial (119) do dente (110) é orientada para apoiar-se contra a superfície radial (114) de um dente (112) quando a viga de acionamento (107) é deslocada na referida direção, ou seja, quando a segunda parte (103) se aproxima da primeira parte (102) do suporte (101). O dente (139) da viga anti-retorno (175) é orientado da mesma forma, como o dente (110).
[006] A aproximação da primeira parte e da segunda parte (102, 103) do suporte (101) produz, assim, o acionamento da roda dentada (106) através do dente (110) da viga de acionamento (107), enquanto o afastamento destas duas partes (102, 103) produz a manutenção da primeira roda dentada (106) pelo dispositivo anti-retorno (113) e a escamoteação do dente (110) da viga de acionamento (107) sobre um dente (112) da primeira roda dentada (106). Para esta finalidade, a viga de acionamento (107) apresenta uma elasticidade suficiente para permitir a escamoteação do dente (110) sem deterioração. Além disso, as vigas de acionamento (107) e anti-retorno (175) apresentam uma flexão quando estão posicionadas contra a roda (106). Esta deformação inicial garante o contato e, portanto, a engrenagem, apesar das falhas e das incertezas de fabricação/montagem.
[007] Como se pode observar na Figura 1a, a primeira parte e a segunda parte (102, 103) compreendem a primeira e a segunda região de ancoragem, respectivamente, (124 e 125), dispostas, respectivamente, de acordo com um primeiro eixo e um segundo eixo paralelos entre si e constituídos por furos nos quais pode ser inserido um parafuso para a fixação do sensor sobre a estrutura a ser monitorada. Os furos (124, 125) têm um diâmetro ligeiramente maior do que os referidos parafusos. As faces inferiores, opostas àqueles visíveis na Figura 1a, das respectivas partes (102, 103 e 104) do suporte (101) são planas e dispostas em um mesmo plano e destinam-se a ser chapeadas pelos referidos parafusos contra a estrutura a ser monitorada. Neste tipo de sensor, o eixo da roda de contagem (106) é colocado sobre o referido eixo da primeira região de ancoragem (124) e a viga de acionamento (107) fica solidária com a segunda parte (103).
[008] Quando o suporte (101) é submetido a um ciclo de solicitação em tração, de acordo com a direção (X) (Figura 1a), por exemplo, porque a própria estrutura é submetida a uma solicitação em tração, a primeira parte e a segunda parte (102, 103) do suporte (101), antes de mais nada, irão se distanciar uma da outra, no início da solicitação, sem acionar a rotação da roda de contagem (106), que é mantida pelo dispositivo anti-retorno (113), em seguida, as partes (102, 103) se aproximam por causa do desaparecimento da solicitação, trazendo o dente (110) da viga de acionamento (107) para rodar a roda de contagem (106). Isto também se aplica quando o suporte (101) é submetido a um ciclo de solicitação em compressão, de acordo com a direção (X), com a diferença que o acionamento da roda de contagem (106) ocorre pelo aparecimento da solicitação e não quando desaparece.
[009] A solução na base do sistema de detecção do sensor, de acordo com a Patente Europeia EP1998145 A1, permite, então, contar, de forma confiável, o número de ciclos de solicitações experimentados pela estrutura, de acordo com uma direção (X) da estrutura, sendo pouco importante a direção das solicitações, de acordo com a direção (X). Em outras palavras, o sensor não permite uma discriminação entre uma solicitação do sensor em tração e uma solicitação do sensor em compressão, mas unicamente para contar o número de ciclos de solicitações.
[010] Observa-se aqui que as regiões de ancoragem (124, 125) são dispostas de tal forma que o comprimento do suporte (101), de acordo com a direção (X), seja o maior possível e a deformação da referida estrutura entre o referido primeiro e o referido segundo eixo seja pelo menos igual ao passo P dos dentes (112) da roda de contagem (106). Na verdade, quando o sensor é fixado sobre uma estrutura sujeita a uma deformação, a variação de distância entre as duas regiões de ancoragem (124 e 125), então, entre o referido primeiro e o referido segundo eixo, é proporcional ao comprimento L. Por conseguinte, para um passo P dado pelos dentes (112) da roda de contagem (106) e, no caso da utilização de uma única viga de acionamento (107), a deformação da estrutura entre o referido primeiro e o referido segundo eixo deve ser pelo menos igual a P e, de preferência, menor ou igual a 1,5P.
[011] Em outras palavras, um ciclo de solicitação da estrutura que conduz a uma variação de distância entre as regiões de ancoragem (124, 125) inferior ao dito passo P não será contado. Além disso, qualquer variação de distância que exceda o valor limite que constitui o dito passo P será contada como sendo um ciclo, independentemente da amplitude desta variação de distância.
[012] A solução na base do sistema de detecção do sensor, de acordo com a Patente Europeia EP1998145 A1, também apresenta, portanto, a desvantagem de não permitir detectar vários limiares de amplitude de variação de distância entre a primeira e a segunda região de ancoragem.
[013] Em referência às Figuras 2a, 2b, 2c e 2d, pode-se observar que foi ilustrado um sensor, de acordo com a Patente Francesa FR2974410 B1, que é baseado no mesmo princípio técnico do sensor, de acordo com a Patente Europeu EP1998145 A1, mas que permite a detecção de vários limiares.
[014] Primeiramente, em referência à Figura 2a, pode-se observar que o suporte (201) apresenta aqui um primeiro e um segundo subconjunto (202, 203) em forma de “L” dispostos de cabeça para baixo, um em relação ao outro, e separados sobretudo longitudinalmente, de acordo com a direção (X), por um espaço (204) e cujas bases respectivas (205, 206) são, em parte, regiões de ancoragem do suporte (201) sobre a estrutura a ser monitorada. Cada uma destas bases (205, 206) compreende dois furos (207, 208, 209 e 210). Os eixos Y1 e Y2 que passam, respectivamente, pelos centros dos furos (207, 208, 209 e 210) são perpendiculares à direção (X), enquanto os eixos X1 e X2 que passam, respectivamente, pelos centros dos furos (207, 208, 209 e 210) são paralelos à direção (X). Além disso, a primeira e a segunda porção longitudinal (211, 212) são conectadas uma à outra, em suas extremidades, por um elemento elástico, neste caso, um cordão de tecido (213 e 214).
[015] A segunda parte (211) do primeiro subconjunto (202) possui três primeiros furos (não visíveis) uniformemente distribuídos de acordo com a direção (X), bem como três pares de segundos furos (não visíveis), sendo que o eixo que passa pelos centros de um par de segundos furos é paralelo ao eixo Y1 e cada um dos pares de furos está associado com um dos primeiros furos. Cada segundo furo destina-se a receber um eixo que fica acima do suporte (201) e permite o pré- posicionamento de meios anti-retorno.
[016] A segunda parte (211) do primeiro subconjunto (202) também tem muitas depressões (215) de forma substancialmente quadrada, como os primeiros furos, sendo que cada depressão (215) fica centralizada em torno de um dos primeiros furos. A segunda parte (211) do primeiro subconjunto (202) também tem três nichos (216), que podem ser melhor vistos na Figura 2c, que ficam acima da superfície lateral da segunda parte (211) do primeiro subconjunto (202) localizado ao lado da segunda parte (212) do segundo subconjunto (203). Para cada um dos primeiros furos, o eixo que passa através de seu centro e paralelamente ao eixo Y1 também é um eixo de simetria de um dos nichos (216). Cada um desses nichos tem, em sua parte média, um terceiro furo.
[017] A segunda parte (212) do segundo subconjunto (203) compreende três pares de quartos furos (não visíveis) distribuídos como os primeiros furos, de acordo com a direção (X), sendo que cada um dos referidos pares está associado a um dos primeiros furos. Cada quarto furo destina-se a receber um eixo que fica acima do suporte (201) e permite o pré-posicionamento de meios de acionamento. Além disso, a superfície lateral da segunda parte (212) do segundo subconjunto (203) situado ao lado da segunda parte (211) do primeiro subconjunto (202) possui entalhes (217) - (Figura 2c) de dimensões superiores àquelas dos nichos (216) e se destinam a permitir a introdução dos nichos (216) dentro dos mesmos (217).
[018] Cada uma das bases (205, 206) é parcialmente separada da segunda parte do “L” correspondente por dois entalhes (218, 219) coaxiais e um de frente para o outro. Os entalhes pequenos (218) não são essenciais. Os entalhes grandes (219) permitem criar elementos elásticos, ou seja, os cordões de tecido (213, 214), para a integração, de forma solidária, dos subconjuntos (202, 203), entre si.
[019] Sobre o suporte (201), foram dispostos três sistemas de detecção (220, 221, 222), sendo que cada um compreende: eixos (223, 224, 225 e 226) ajustados sob pressão nos referidos primeiro, segundo, terceiro e quarto furos, ficando acima do suporte (201) e servem de parada ou eixo de rotação; uma roda dentada (227); meios anti-retorno 228, e; um dispositivo de acionamento (229).
[020] Particularmente, em referência à Figura 2c, pode-se observar que cada dispositivo de acionamento (229) compreende uma placa na forma do número 9, compreendendo: - uma primeira parte (230) em “O”, rígida e fixada à segunda parte (212) do segundo subconjunto (203), sendo que a abertura central desta primeira parte (230) é constituída por uma botoeira; - uma segunda parte (231) elástica, cuja extremidade é solidária com a primeira parte (230) e a outra extremidade é solidária com uma terceira parte (232), e; - a terceira parte (232) que compreende uma viga principal (233) em forma de “L”, sendo que um dos lados é fixado à referida segunda parte (232), enquanto a base é solidária com uma viga secundária (234), substancialmente do mesmo comprimento e disposta paralelamente à viga principal (233), mas mais fina e contendo, conforme mostrada esquematicamente na Figura 2d, um dente (235) em sua extremidade.
[021] Os meios anti-retorno 228 também são sob a forma de uma placa e incluem: - uma primeira parte (237) em “O” rígida e fixada à segunda parte (211) do primeiro subconjunto (202) do suporte (201), sendo que a abertura central desta primeira parte (237) é constituída por uma botoeira, e; - uma segunda parte (238) de dimensões menores do que as da primeira parte (237) e com uma viga principal (239) em forma de “L”, sendo que um dos lados é fixado à referida primeira parte (237), enquanto a base é solidária com uma viga secundária (240) substancialmente do mesmo comprimento e disposta paralelamente à viga principal (239), mas mais fina e contendo, conforme mostrada esquematicamente na Figura 2d, um dente (241) em sua extremidade.
[022] Além disso, a face lateral da primeira parte (230, 237), respectivamente, do dispositivo de acionamento (229) e dos meios anti-retorno (228), cuja parte é solidária com a segunda parte, respectivamente, (231 e 238), compreende um entalhe (236, 242) substancialmente com a mesma dimensão dos eixos, respectivamente, (226 e 224), e forma da referida primeira parte (230, 237), para que o posicionamento dos eixos (224, 226) sobre o suporte (201) permita um perfeito pré- posicionamento do dispositivo de acionamento (229) e dos meios anti-retorno (228) antes de utilizá-los, por exemplo, por meio do uso de cola ou parafuso, sobre o suporte (201).
[023] Em referência à Figura 2d, pode-se observar que o princípio de contagem do sensor, de acordo com a Patente Francesa No. FR2974410 B1, é realmente idêntico ao do sensor, de acordo com a Patente Europeia No. EP1998145 A1, e, portanto, a roda dentada (227) possui dentes (243) em sua superfície externa periférica (244) e uma superfície periférica interna (245), de preferência, áspera, para cooperar com uma manga (246) solidária com o eixo (223), para formar um torque resistente e evitar uma autorrotação da roda dentada (227). A viga secundária ou de acionamento (234) do dispositivo de acionamento (229) compreende um dente (235) em sua extremidade livre, sendo que o referido dente (235) é capaz de formar uma engrenagem do tipo catraca com os dentes (243) da referida roda dentada (227).
[024] Na Figura 2d, a direção OX indica a direção das deformações que podem ser detectadas pelo sensor, enquanto a seta indica a direção normal de rotação da roda de contagem (227). Os dentes (243) da roda de contagem (227), o dente (235) da viga de acionamento (234) e o dente (241) da viga secundária (240) têm a mesma configuração daqueles ilustrados na Figura 1b, e os dentes (235 e 241), portanto, são capazes de formar uma engrenagem do tipo catraca com os dentes (243) da roda de contagem (227).
[025] Pode-se observar aqui que a função do eixo (225) inserido no furo do nicho (216) é de limitar, de acordo com a direção OX, a corrida da viga principal (233) para um valor aproximadamente igual a 1,5 vezes o passo P dos dentes (243) da roda dentada (227) associada. Como a viga de acionamento (234) é solidária e paralela à viga principal (233), seu deslocamento, de acordo com a direção OX, também será limitado a 1,5 vezes o passo P. Consequentemente, com este eixo (225) constitutivo de um dispositivo de limitação ou de parada, qualquer deslocamento, de acordo com a direção OX, maior do que o referido passo P, provocará a rotação da roda dentada (227) apenas para um ângulo correspondente a um único dente (243).
[026] Para permitir a detecção de diferentes limiares de deformações diferentes, as diferentes rodas dentadas (227) apresentam um passo de dentes diferentes de uma roda para a outra. Desta forma, uma deformação Δx experimentada pela estrutura será detectada ou não em função do seu valor e do valor dos passos P1, P2 e P3 das três rodas (227): - se Δx < P1 significa nenhuma detecção pelas rodas (227); - se P1 < Δx < P2 significa contagem apenas pela roda (227) de passo P1; - se P2 < Δx < P3 significa contagem pelas rodas (227) de passos P1 e P2, e; - se Δx > P3 significa contagem pelas três rodas (227).
[027] Portanto, o sensor, de acordo com a Patente Francesa No. FR2974410 B1, permite solucionar o problema de detecção de diferentes limiares de deformações. No entanto, como para o sensor, de acordo com a Patente Europeia No. EP1998145 A1, nenhuma discriminação entre uma solicitação do sensor em tração e uma solicitação do sensor em compressão é possível.
Sumário da Invenção
[028] Um objetivo da presente invenção consiste, portanto, em fornecer um sensor passivo que permite a discriminação da medição, de acordo com o tipo de deformação, ou seja, um alongamento (solicitação em tração) ou encurtamento (solicitação em compressão) do sensor.
[029] A presente invenção tem como objeto um sensor passivo de deformação(ões) experimentada(s) por uma estrutura, de acordo com uma direção chamada medição, sendo que o referido sensor compreende um sistema de detecção de variação de distância entre dois pontos ou regiões de uma estrutura, e um suporte, que compreende uma primeira parte e uma segunda parte configuradas para serem fixadas, respectivamente, a um e a outro dos referidos dois pontos ou regiões da estrutura, para que, quando uma primeira ou uma segunda parte se desloca em um sentido, na direção de medição, a outra primeira ou segunda parte se desloca, de acordo com o sentido oposto; o referido sistema de detecção compreende: - um conjunto de medição de deformação carregado pela primeira parte do suporte e acionável apenas em um sentido, referido como direção de medição, para medir e armazenar a amplitude de uma deformação ou o número de ciclos de deformações; - um dispositivo de acionamento, que compreende um elemento de acionamento, que se desloca na direção de medição e é configurado para acionar o conjunto de medição de deformação, quando o elemento de acionamento é deslocado na direção de medição, como resultado de um deslocamento relativo da primeira parte e da segunda parte do suporte;
[030] O dispositivo de acionamento é caracterizado pelo fato de compreender: - um conjunto intermediário, que compreende: • uma parte de fixação através da qual o conjunto intermediário é carregado por uma primeira parte ou uma segunda parte do suporte; • o elemento de acionamento, e; • uma conexão elástica entre a parte de fixação e o elemento de acionamento, e; - um conjunto de acionamento solidário com a referida primeira parte e a referida segunda parte do suporte, que não carregam o conjunto intermediário e possuem uma parte chamada parte de propulsão, que é direcionada na direção de medição, sendo que o referido conjunto de acionamento é configurado de tal forma que: • quando o conjunto intermediário é carregado pela primeira parte do suporte, a parte de propulsão fica ao lado do conjunto intermediário, de modo a exercer sobre este último uma propulsão na direção de medição, durante o deslocamento da segunda parte do suporte na direção de medição, deslocando, assim, o elemento de acionamento na direção de medição, para acionar o conjunto de medição de deformação, mas sem exercer qualquer ação sobre o conjunto intermediário, durante o deslocamento da segunda parte do suporte em uma segunda direção, que é oposta à direção de medição, e; • quando o conjunto intermediário é carregado pela segunda parte do suporte, a parte de propulsão fica ao lado do conjunto intermediário, de modo a não exercer qualquer ação sobre este último durante o deslocamento da segunda parte do suporte na direção de medição, sendo que o elemento de acionamento é, então, deslocado juntamente com a segunda parte do suporte, na direção de medição, para acionar o conjunto de medição de deformação, mas para exercer uma propulsão sobre o conjunto intermediário durante o deslocamento da segunda parte do suporte, no sentido oposto à direção de medição, a fim de impedir qualquer deslocamento relativo entre o elemento de acionamento e o conjunto de medição de deformação.
[031 ] Por este motivo que o conjunto de medição de deformação somente será acionado durante o deslocamento da segunda parte do suporte na direção de medição, permitindo, assim, a discriminação da medição entre uma solicitação do sensor em tração e uma solicitação do sensor em compressão.
[032] Em outras palavras, o conjunto de acionamento é configurado para cooperar, pela parte de propulsão, com o conjunto intermediário, de modo a permitir que o elemento de acionamento se desloque na direção de medição, em relação ao conjunto de medição de deformação, durante o deslocamento da segunda parte do suporte, na direção de medição e, assim, acionar o conjunto de medição de deformação, mas sem permitir que o elemento de acionamento se desloque em relação ao conjunto de medição de deformação durante o deslocamento da segunda parte do suporte em uma segunda direção, que é oposta à direção de medição.
[033] Pelo termo «solidário», deve-se compreender que o conjunto de acionamento se desloca como uma única peça com a parte do suporte ao qual está conectado.
[034] A direção de deslocamento de uma parte do suporte é definida por convenção neste pedido de patente, em relação a um marcador fixo centralizado no meio do sensor passivo, em seu estado não deformado.
[035] De acordo com uma primeira modalidade particular da presente invenção, o conjunto intermediário é carregado pela primeira parte do suporte e o conjunto de acionamento é solidário com a segunda parte do suporte e o conjunto de medição de deformação compreende pelo menos um dente fixo e o elemento de acionamento compreende pelo menos um dente, conhecido como dente móvel, sendo que o dente fixo ou cada dente fixo tem uma face de retenção direcionada na direção de medição e configurada para permitir o deslocamento do dente móvel ou dos dentes móveis para além do referido dente fixo, como resultado de um deslocamento da segunda parte do suporte na direção de medição, mas retém o dente móvel ou os dentes móveis quando o elemento de acionamento se desloca na segunda direção sob a ação da conexão elástica, depois de ter se deslocado para além do referido dente fixo.
[036] O sensor, de acordo com a primeira modalidade da presente invenção, permite determinar se a estrutura a ser monitorada foi submetida a uma solicitação superior a um limiar definido anteriormente na direção de medição, correspondente a uma solicitação em tração ou a uma solicitação em compressão. O referido sensor pode ser aplicado, por exemplo, a uma peça sensível de um mecanismo, por exemplo, em um trem de aterrisagem, de maneira a saber, em caso de acidente, se a peça foi submetida a uma solicitação inaceitável.
[037] O elemento de acionamento e/ou conjunto de medição pode, portanto, compreender vários dentes, a um passo P constante ou não.
[038] De acordo com uma variante da primeira modalidade específica da presente invenção, o conjunto de medição de deformação compreende vários dentes fixos, espaçados uns dos outros na direção de medição e em uma direção ortogonal na direção de medição, de preferência, localizados em um mesmo plano, e o elemento de acionamento também compreende vários dentes móveis igualmente espaçados uns dos outros, para que cada dente móvel fique localizado no eixo de um dente fixo correspondente, sendo que os dentes móveis e/ou dentes fixos são espaçados uns dos outros a um passo P inferior ao comprimento dos dentes móveis e/ou fixos.
[039] O elemento de acionamento pode ser formado pelo menos por uma viga denominada viga de acionamento, sendo que a referida pelo menos uma viga de acionamento compreende um ou mais dentes móveis, e a conexão elástica pode compreender pelo menos duas vigas de conexão paralelas, sendo que cada uma possui uma primeira extremidade solidária com a parte de fixação e uma segunda extremidade solidária com pelo menos uma viga de acionamento, sendo que as referidas pelo menos duas vigas de conexão formam um paralelogramo deformável.
[040] Em uma segunda modalidade da presente invenção, o conjunto de medição de deformação é uma roda dentada montada de forma rotativa sobre a primeira parte do suporte e o elemento de acionamento é formado por uma viga denominada viga de acionamento, a qual compreende, em uma região da extremidade, pelo menos um dente que se estende entre dois dentes da roda dentada, de forma a constituir uma engrenagem com os dentes da roda dentada.
[041] O sensor, de acordo com a segunda modalidade da presente invenção, é um sensor reversível que permite contar o número de ciclos de solicitações (ou variações de distância entre os referidos dois pontos ou regiões da estrutura), apenas na direção de medição e não no sentido oposto. O termo “reversível” significa que se trata do sensor Capaz de detectar um ciclo de solicitação sem se deteriorar, portanto, capaz de detectar um outro ciclo.
[042] Será vantajoso fornecer meios anti-retorno configurados para impedir a rotação da roda dentada na direção da rotação oposta àquela correspondente à direção de medição. Os referidos meios anti-retorno podem ser semelhantes àqueles baseados na Patente Francesa No. FR2974410 B1 e na Patente Europeia No. EP1998145 A1 (viga com dente ou freio no eixo da roda, por exemplo).
[043] O conjunto intermediário e o conjunto de acionamento podem ser carregados pela primeira e pela segunda parte do suporte, respectivamente, e o conjunto de acionamento pode se estender como um conjunto em balanço sobre a primeira parte do suporte, sendo que a região da extremidade do conjunto de acionamento que fica em balanço inclui a parte de propulsão e a referida parte de propulsão fica em contato ou à distância do conjunto intermediário.
[044] De acordo com uma primeira variante da segunda modalidade da presente invenção, o conjunto intermediário e o conjunto de acionamento são carregados pela primeira e pela segunda parte do suporte, respectivamente, e o conjunto intermediário compreende, estendendo-se desde a extremidade da conexão elástica oposta à parte de fixação do conjunto intermediário, uma parte de apoio que fica em balanço sobre a segunda parte do suporte e contra a qual a parte de propulsão exercerá uma propulsão em caso de deslocamento da segunda parte do suporte na direção de medição.
[045] De acordo com uma segunda variante da segunda modalidade da presente invenção, o conjunto intermediário e o conjunto de acionamento são carregados pela segunda e pela primeira parte do suporte, respectivamente, e o conjunto intermediário compreende, estendendo-se desde a extremidade da conexão elástica oposta à parte de fixação do conjunto intermediário, uma parte de apoio que fica em balanço sobre a primeira parte do suporte e contra a qual a parte de propulsão exercerá uma propulsão em caso de deslocamento da segunda parte do suporte no sentido oposto à direção de medição, sendo que a parte de propulsão é, de preferência, posicionada de modo a manter a viga de acionamento contra a ação de retorno da conexão elástica, em uma posição deslocada, na direção de medição, naquela que a viga de acionamento ocuparia na ausência da parte de propulsão.
[046] Na primeira e na segunda variante da segunda modalidade da presente invenção, o conjunto de acionamento pode compreender, vantajosamente, uma parte em forma de disco, cuja borda externa constitui a parte de propulsão, sendo que a parte em forma de disco é montada rotativamente em torno de um eixo de rotação excêntrico em relação ao centro da parte em forma de disco, para que a rotação da parte em forma de disco permita variar a distância entre a parte de propulsão e a parte de apoio do conjunto intermediário, ou a distância entre a posição deslocada, na qual a viga de acionamento é mantida e ocuparia, na ausência de um conjunto de acionamento.
[047] De acordo com uma terceira variante da segunda modalidade da presente invenção, o conjunto intermediário e o conjunto de acionamento são carregados pela primeira e pela segunda parte do suporte, respectivamente, e o elemento de acionamento é formado por uma peça intermediária, que, por um lado, compreende pelo menos um dente que se estende entre dois dentes da roda dentada, de forma a constituir uma engrenagem com os dentes da roda dentada e, por outro lado, um recesso no qual se estende a parte de propulsão do conjunto de acionamento, sendo que o referido recesso apresenta uma face de apoio, que é oposta à parte de propulsão, e, de preferência, também afastada da parte de propulsão. A peça intermediária pode ser uma peça na forma da letra “L”, cuja base apresenta uma face que forma a referida face de apoio e cuja porção longitudinal é conectada, por sua extremidade, à conexão elástica, que pode, por exemplo, ser formada por uma mola de tensão solidária com a peça intermediária, em uma primeira extremidade, e solidária com a primeira parte do suporte, em uma segunda extremidade, sendo que o eixo da mola de tensão é paralelo à direção de medição.
[048] Como uma alternativa para a segunda modalidade da presente invenção e suas variantes, a conexão elástica do conjunto intermediário pode compreender pelo menos duas vigas de conexão paralelas, ortogonais à direção de medição e cada uma das vigas de conexão tem uma primeira extremidade solidária com a parte de fixação e uma segunda extremidade solidária com a viga de acionamento, sendo que as referidas pelo menos duas vigas de conexão formam um paralelogramo deformável.
[049] De acordo com uma terceira modalidade da presente invenção, o sensor compreende um segundo conjunto de medição de deformação carregado pela primeira parte do suporte e acionável unicamente em uma segunda direção de medição, oposta à primeira direção de medição, para medir e armazenar a amplitude de uma deformação ou o número de ciclos de deformações, e pelo fato de o dispositivo de acionamento compreender: - um segundo conjunto intermediário, que compreende: • uma segunda parte de fixação pela qual o segundo conjunto intermediário é carregado pela primeira parte ou pela segunda parte do suporte; • um segundo elemento de acionamento que pode se deslocar, seguindo a direção de medição, e configurado para acionar o segundo conjunto de medição de deformação, quando o segundo elemento de acionamento é deslocado na segunda direção de medição, e; • uma segunda conexão elástica entre a segunda parte de fixação e o segundo elemento de acionamento, e; - um segundo conjunto de acionamento solidário com a referida primeira parte e a referida segunda parte do suporte que não carrega o segundo conjunto intermediário, e possui uma segunda parte de propulsão que é direcionada na segunda direção de medição, sendo que o referido segundo conjunto de acionamento é configurado de tal forma que: • quando o segundo conjunto intermediário é carregado pela primeira parte do suporte, a segunda parte de propulsão fica ao lado do segundo conjunto intermediário, para que possa exercer uma propulsão sobre o segundo conjunto intermediário, na segunda direção de medição, durante o deslocamento da segunda parte do suporte na segunda direção de medição, deslocando, assim, o segundo elemento de acionamento na segunda direção de medição, para acionar o segundo conjunto de medição de deformação, mas sem exercer qualquer ação sobre o segundo conjunto intermediário durante o deslocamento da segunda parte do suporte na primeira direção de medição, e; • quando o segundo conjunto intermediário é carregado pela segunda parte do suporte, a segunda parte de propulsão fica ao lado do segundo conjunto intermediário de modo a não exercer qualquer ação sobre o segundo conjunto intermediário durante o deslocamento da segunda parte do suporte na segunda direção de medição, sendo que o referido segundo elemento de acionamento é, portanto, deslocado juntamente com a segunda parte do suporte na segunda direção de medição, para acionar o segundo conjunto de medição de deformação, mas para exercer uma propulsão sobre o segundo conjunto intermediário durante o deslocamento da segunda parte do suporte na primeira direção de medição, a fim de impedir qualquer deslocamento relativo entre o segundo elemento de acionamento e o segundo conjunto de medição de deformação.
[050] Por este motivo que o segundo conjunto de medição de deformação somente será acionado durante o deslocamento da segunda parte do suporte na segunda direção de medição, permitindo, assim, que o sensor execute a medição de uma deformação decorrente de uma solicitação do sensor em tração ou de uma deformação decorrente de uma solicitação do sensor em compressão, enquanto discrimina uma da outra.
[051] O sensor da terceira modalidade da presente invenção permite, então, realizar uma medição associada a uma solicitação em uma primeira direção de medição e a uma solicitação em uma segunda direção de medição oposta, enquanto permite a discriminação das medições, na direção de medição. O referido sensor é particularmente vantajoso nos casos em que não é possível ter vários sensores em uma área específica da estrutura a ser monitorada, como, por exemplo, por ser uma estrutura de pequena dimensão.
[052] Os conjuntos de acionamento e os conjuntos intermediários dos sensores, de acordo com a presente invenção podem, por exemplo, ser feitos de silicone, metal ou plástico.
Breve Descrição dos Desenhos:
[053] Para melhor ilustrar o objeto da presente invenção, serão descritos abaixo, a título de orientação e não de limitação, as modalidades específicas da presente invenção, com referência aos desenhos em anexo.
[054] Sobre estes desenhos: - A Figura 1a é uma vista em perspectiva de um sensor passivo e reversível de contagem do número de ciclos de solicitações experimentados por uma estrutura, de acordo com um primeiro estado da técnica anterior; - A Figura 1b é uma vista esquemática da roda dentada de contagem, da viga de acionamento e da viga anti-retorno do sensor da Figura 1a; - A Figura 2a é uma vista em perspectiva de um sensor passivo e reversível de contagem do número de ciclos de solicitações com discriminação de pelo menos dois limiares diferentes de ciclos de solicitações, de acordo com um segundo estado da técnica anterior; - A Figura 2b é uma vista em corte longitudinal da Figura 2a, na qual o sensor está fixado sobre uma estrutura a ser monitorada; - A Figura 2c é uma vista ampliada de um dos sistemas de detecção e de contagem do sensor da Figura 2a; - A Figura 2d é um esquema detalhado parcial do dispositivo de detecção e de contagem da Figura 2c; - As Figuras 3a, 3b, 3c e 3d são vistas esquemáticas superiores de um sensor, de acordo com uma primeira modalidade da presente invenção, para a detecção de um limiar de amplitude de uma deformação em tração, respectivamente, no estado inicial, no referido limiar de amplitude de uma deformação, após o retorno ao estado inicial, e em caso de solicitação em compressão; - A Figura 4 é uma vista semelhante à da Figura 3a, que mostra um sensor, de acordo com a primeira modalidade da presente invenção, para a detecção em compressão; - As Figuras 5a e 5b são vistas semelhantes às das Figuras 3a e 3b, que mostram um sensor, de acordo com uma primeira variante da primeira modalidade da presente invenção, com três limares de detecção, respectivamente, no estado inicial e em um limite de detecção; - As Figuras 6a e 6B são vistas semelhantes às das Figuras 5a e 5b, que mostram um sensor, de acordo com uma segunda variante da presente invenção; - As Figuras 7a e 7b são vistas semelhantes às das Figuras 5a e 5b, que mostram um sensor, de acordo com uma terceira variante da presente invenção, o qual permite a discretização da contagem de várias amplitudes, cujas diferenças de valor são menores que o passo de um dente; - As Figuras 8a, 8b e 8c são vistas esquemáticas superiores de um sensor, de acordo com uma segunda modalidade da presente invenção, para a contagem de ciclos de solicitações em tração, respectivamente, no estado inicial, no meio de um ciclo de solicitação em tração e em caso de solicitação em compressão; - A Figura 9 é uma vista semelhante à da Figura 8a, que mostra um sensor, de acordo com a segunda modalidade da presente invenção, para a contagem de ciclos de solicitações em compressão; - As Figuras 10a e 10b são vistas detalhadas semelhantes às das Figuras 8a e 8b, que mostram uma parte de um sensor, de acordo com uma primeira variante da segunda modalidade da presente invenção, sempre para a contagem de ciclos de solicitações em tração; - As Figuras 11a e 11b são semelhantes às das Figuras 10a e 10b, que mostram uma parte de um sensor, de acordo com a primeira variante da presente invenção, mas para contagem de ciclos de solicitações em compressão; - As Figuras 12a, 12b e 12c são vistas semelhantes às das Figuras 8a, 8b e 8c, que mostram um sensor, de acordo com uma segunda variante da segunda modalidade da presente invenção; - As Figuras 13a, 13b e 13c são vistas semelhantes às das Figuras 8a, 8b e 8c, que mostram um sensor, de acordo com uma terceira variante da segunda modalidade da presente invenção; - A Figura 14 é uma vista esquemática superior de um sensor, de acordo com uma terceira modalidade da presente invenção, no estado inicial, e; - As Figuras 15 e 16 são semelhantes às da Figura 14, que mostram um sensor, respectivamente, de acordo com uma primeira e uma segunda variante da terceira modalidade da presente invenção.
Descrição Detalhada da Invenção:
[055] Os sensores, de acordo com a primeira, a segunda e a terceira modalidade da presente invenção descritas abaixo, bem como suas variantes, incluem um suporte semelhante ao suporte (201) da Patente Francesa No. FR2974410 B1 descrito acima, ou seja, um suporte (1) tendo uma primeira parte (1a) e uma segunda parte (1b) correspondentes, respectivamente, ao primeiro e ao segundo subconjunto (202, 203) do suporte (201), espaçados por um espaço (1c) e apresentam duas regiões de ancoragem (1d, 1e), sendo que cada uma das referidas regiões de ancoragem (1d, 1e) é constituída de dois pares de furos (1d, 1e).
[056] Em referência às Figuras, a direção de medição é paralela à direção longitudinal do suporte (1). Quando o sensor é solicitado em tração, o suporte (1) se alonga e, assim, as regiões de ancoragem (1d) se afastam umas das outras, sendo que a primeira parte (1a) se desloca para a esquerda, enquanto a segunda parte (1b) se desloca para a direita, quando se olha para as Figuras, e a direção de medição é direcionada para a direita. Por outro lado, quando o sensor é solicitado em compressão, o suporte (1) é encurtado e, portanto, as regiões de ancoragem (1d, 1e) se aproximam, sendo que a primeira parte (1a) se desloca para a direita, enquanto a segunda parte (1b) se desloca para a esquerda, e a direção de medição é direcionada para a esquerda.
[057] Observa-se aqui que a primeira parte e a segunda parte (1a, 1b) são rígidas e não se deformam ou deformam muito pouco. Portanto, podemos realmente observar o deslocamento da primeira parte e da segunda parte (1a, 1b) na direção de medição.
[058] Observa-se aqui também que as vistas são esquemáticas e os sistemas de detecção foram ampliados de uma maneira exagerada, para permitir uma melhor visualização do seu comportamento, no caso de solicitações. O deslocamento da primeira parte e da segunda parte (1a, 1b) do suporte (1) não foi ilustrado nas Figuras. Evidentemente, as deformações que se pretende medir pelos sensores, de acordo com a presente invenção, são da ordem de algumas centenas de nanômetros a dezenas de micrômetros. Algumas modalidades da presente invenção em outra escala poderão ser utilizadas para detectar, contar e armazenar deformações de vários milímetros a vários centímetros. Primeira Modalidade: Detecção de um Limiar de Amplitude da Deformação em Tração
[059] Primeiramente em referência à Figura 3a, na qual foi ilustrada uma vista esquemática superior do sensor C1, de acordo com uma primeira modalidade da presente invenção, para a detecção de um limiar de amplitude de uma deformação em tração, pode-se verificar que o sensor C1 compreende um dispositivo de acionamento (2) e um conjunto de medição (3).
[060] O dispositivo de acionamento (2) compreende um conjunto de acionamento (4) e um conjunto intermediário (5).
[061] O conjunto de acionamento (4) é formado por uma placa rígida que compreende uma primeira parte (4a) em “O”, fixada na porção longitudinal da segunda parte (1b) do suporte (1) e uma viga (4b) que se estende desde a borda lateral da primeira parte (4a), que fica localizada mais próximo do espaço (1e) e, perpendicularmente à referida borda e, portanto, perpendicularmente à direção (X). O comprimento da viga (4b) é tal que a extremidade livre da viga (4b) fica em balanço em relação à porção longitudinal da segunda parte (1b), em outras palavras, a viga (4b) fica localizada acima da porção longitudinal da primeira parte (1a). A região da extremidade livre da viga (4b) apresenta, em uma borda longitudinal da viga (4b), uma projeção arredondada formando uma parte de propulsão (4c). O conjunto de acionamento (4) é solidário com a segunda parte (1b) e, portanto, deslocam-se contiguamente.
[062] O conjunto intermediário (5) compreende uma parte de fixação (5a), duas vigas de conexão (5b) e uma viga de acionamento (5c). A parte de fixação (5a) é uma placa rígida em “O” fixada na porção longitudinal da primeira parte (1a) do suporte (1). As duas vigas de conexão (5b) se estendem perpendicularmente a uma borda da parte de fixação (5a), que é paralela à direção (X). Elas são, portanto, paralelas entre si e perpendiculares à direção (X). As extremidades livres das vigas de conexão (5b) são solidárias com a viga de acionamento (5c), no nível de uma região de uma primeira extremidade (5d) da viga de acionamento (5c), sendo que a referida viga de acionamento (5c) possui, em sua extremidade, um dente (5a), conhecido como dente móvel. A viga de acionamento (5c) é geralmente paralela à direção (X).
[063] As duas vigas de conexão (5b) formam, juntas, um paralelogramo deformável. Em outras palavras, a viga de acionamento (5c) é conectada à parte de fixação (5a) por uma conexão que permite deslocar, de forma elástica, a viga de acionamento (5c) de acordo com a direção (X), mantendo a viga de acionamento (5c), geralmente, paralela à direção (X).
[064] O conjunto de medição (3) compreende uma parte de fixação (3a) e um dente (3b), conhecido como dente fixo. No exemplo mostrado nas Figuras de 3a a 3d, a mesma placa rígida em “O” forma a parte de fixação (5a) do conjunto intermediário (5) e a parte de fixação (3a) do conjunto de medição (3). No entanto, a parte de fixação (3a) também compreende uma porção retangular (3c) que se estende perpendicularmente na borda da parte de fixação (5a) a partir da qual se estendem as vigas de conexão (5b), e o dente (3b) é solidário com a borda livre (3d) da porção (3c), que fica localizada mais próximo do espaço (1e).
[065] Uma depressão será incluída na porção longitudinal da primeira parte do suporte (1), sendo que a referida depressão pode se estender sob as vigas de conexão (5b) até parcialmente, sob a referida porção retangular (3c) e sob o dente fixo (3b), para que a placa que forma a parte de fixação (5a) e a parte de fixação (3a) sejam fixadas ao suporte (1) também parcialmente no nível da porção retangular (3c).
[066] Pode-se verificar aqui que as aberturas centrais das primeiras partes (4a e 3a/5a) são constituídas de uma botoeira e as primeiras partes (4a e 3a/5a) são fixadas ao suporte (1) por qualquer meio apropriado, como, por exemplo, por meio de cola ou parafuso. Pode-se também incluir um pré- posicionamento por entalhes e eixos, como para o sensor, de acordo com a Patente Francesa No. FR2974410 B1. Isto será aplicável a todas as modalidades da presente invenção descritas abaixo.
[067] O dente fixo (3b) e o dente móvel (5e) apresentam uma primeira superfície (3e, 5f), respectivamente, chamada superfície de retenção, que é perpendicular à direção (X) ou inclinada em relação à direção (X), de modo a formar um detentor e uma segunda superfície inclinada (3f, 5g), respectivamente, conectando o topo do dente (3b, 5a) à borda da porção retangular (3c) ou à extremidade livre da viga de acionamento (5c), respectivamente.
[068] O conjunto de acionamento (4) e o conjunto intermediário (5) são posicionados no suporte (1), de tal forma que a parte de propulsão (4c) fica, no estado inicial do sensor, ou seja, na ausência de solicitação, em contato ou à distância da primeira extremidade (5d) da viga de acionamento (5c), e situa-se entre a viga de acionamento (5c) e a região de ancoragem (1d) da primeira parte (1a) do suporte (1).
[069] O conjunto de acionamento (4) e o conjunto intermediário (5) são igualmente posicionados, de tal forma que o dente móvel (5e) é capaz de ancorar no dente fixo (3b), quando o sensor C1 é submetido a uma solicitação em tração superior ao limiar de amplitude, conforme será explicado abaixo. Para esta finalidade, a viga de acionamento (5c) pode apresentar uma deflexão quando for implementada, a fim de assegurar o contato e, portanto, a ancoragem, apesar das incertezas de fabricação/montagem.
[070] Agora em referência à Figura 3b, pode-se verificar que em caso de solicitação do sensor C1 em tração, o que se traduz em um afastamento das regiões de ancoragem (1d e 1e), a parte de propulsão (4c), que se desloca juntamente com a segunda parte suporte (1b) do suporte (1), impulsiona a extremidade (5d) da viga de acionamento (5c), deformando o paralelogramo deformável, que constitui as vigas de conexão (5b) e, portanto, desloca a viga de acionamento (5c) em direção do dente fixo (3b).
[071] Se a amplitude da deformação do sensor C1 for maior que um limiar de detecção, o que será definido abaixo, o dente móvel (5e) passa o dente fixo (5b) pela deformação da viga de acionamento (5c), devido à cooperação das superfícies inclinadas (3f, 5g) e depois volta e se coloca contra a borda (3d) da parte de fixação (3a), devido à deflexão inicial da viga de acionamento (5c).
[072] Quando a solicitação em tração desaparece, as regiões de ancoragem (1d, 1e) se aproximam e a primeira parte e a segunda parte (1a, 1b) do suporte (1) se deslocam, portanto, no sentido oposto, conforme mostrado na Figura 3c. A ação da parte de propulsão (4c) sobre a viga de acionamento (5c) é então relaxada, para que a viga de acionamento (5c) fique livre para retornar à posição original (Figura 3a) sob o efeito do retorno elástico fornecido pelas vigas de conexão (5b). No entanto, o referido retorno da viga de acionamento (5c) para o estado inicial é impedido pela retenção do dente móvel (5e) pelo dente fixo (3b), por meio da cooperação das primeiras superfícies de retenção (3e, 5f).
[073] Portanto, é possível saber se o limiar de amplitude em tração foi atingido, simplesmente, verificando o sensor C1, para determinar se a viga de acionamento (5c) está retida pelo dente fixo (3b) em uma posição deformada.
[074] Conforme observado acima, o sensor C1 é um sensor para a detecção de um limiar de amplitude da deformação em tração. Na Figura 3d, foi ilustrado o sensor C1 quando submetido à solicitação em compressão, que se traduz em uma reaproximação das regiões de ancoragem (1d e 1e). Verifica-se, neste caso, que a parte de propulsão (4c) e a viga de acionamento (5c) são afastadas umas das outras e a viga de acionamento (5c), portanto, não é deslocada na direção do dente fixo (3b). No final da solicitação em compressão, a primeira parte e a segunda parte (1a, 1b) do suporte (1) retornam à posição inicial da Figura 3a. Nenhuma medição da solicitação em compressão é executada pelo sensor.
[075] O sensor C1, de acordo com a primeira modalidade da presente invenção, permite a discriminação entre uma solicitação do sensor em tração e uma solicitação do sensor C1 em compressão, permitindo apenas a detecção das solicitações em tração.
[076] Em referência à Figura 4, pode-se observar que foi ilustrado o sensor C1’, de acordo com uma variante da primeira modalidade da presente invenção, disposto para a detecção de um limiar de amplitude de uma deformação em compressão.
[077] O sensor C1’ compreende um dispositivo de acionamento (2’) e um conjunto de medição (3’), que são simétricos ao dispositivo de acionamento (2) e ao conjunto de medição (3), em relação a um plano mediano perpendicular à direção (X) e ao suporte (1).
[078] O dispositivo de acionamento (2’) compreende, portanto, por um lado, um conjunto de acionamento (4’), que inclui uma parte de fixação em “O” (4a’), uma viga (4b’) e uma parte de propulsão (4c’), e, por outro lado, um conjunto intermediário (5’), que inclui uma parte de fixação (5a’), duas vigas de conexão (5b’) que formam um paralelogramo deformável, e uma viga de acionamento (5c’) com um dente móvel (5e’). O conjunto de medição (3’) compreende uma parte de fixação (3a’), um dente fixo (3b’) e uma porção (3c’).
[079] Neste caso, o conjunto de acionamento (4’) fica localizado entre a viga de acionamento (5c’) e a região de ancoragem (1e) e a orientação dos dentes fixos (3b’) e dos dentes móveis (5e’) é invertida em relação aos dentes (3b e 5e).
[080] Observa-se, facilmente, que o sensor C1’ tem o mesmo comportamento, no caso de solicitação em compressão, como o sensor C1, no caso de solicitação em tração: a parte de propulsão (4c’) apoia-se sobre a viga de acionamento (5c’) e, se a amplitude da deformação em compressão exceder o limiar de amplitude, então, a viga de acionamento (5c’) será mantida na posição deformada, retendo o dente móvel (5e’) pelo dente fixo (3b’). Da mesma forma, nenhuma detecção será executada pelo sensor C1’, no caso de solicitação em tração.
[081] Em outras palavras, o princípio básico da configuração do dispositivo de acionamento (2, 2’) e do conjunto de medição (3, 3’) é aplicável tanto aos sensores projetados para detectarem somente as solicitações em tração, como aos sensores projetados para detectarem somente as solicitações em compressão.
[082] Além disso, conforme mencionado acima, esta configuração permite determinar se o sensor C1, C1’ sofreu uma deformação em tração ou em compressão superior ou igual a um limiar de amplitude.
[083] Esse limiar de amplitude é definido pela distância que a parte de propulsão (4c) deve percorrer até que o deslocamento do dente móvel (5e) ocorra para além da posição do dente fixo (3b), permitindo, portanto, o bloqueio do dente móvel (5e) pelo dente fixo (3b), a partir do estado inicial na ausência de solicitação, sendo que a referida distância é medição de acordo com a direção (X).
[084] No caso em que, no estado inicial, a parte de propulsão (4c, 4 c’) estiver em contato com a viga de acionamento (5c, 5 c’), o limiar de amplitude será a distância entre os topos dos dentes fixos (3b, 3b’) e dos dentes móveis (5e, 5e’). No caso em que, no estado inicial, a parte de propulsão (4c, 4 c’) estiver a uma distância, conhecida como deslocamento, da viga de acionamento (5c, 5 c’), o limiar de amplitude será a soma da distância de deslocamento e a distância entre os topos dos dentes fixos (3b, 3b’) e dos dentes móveis (5e, 5e’). Em ambos os casos, a deformação, cuja amplitude é medição, é aquela experimentada pelo sensor no estado inicial, ou seja, sem solicitação e sem deformação do suporte (1, 1’).
[085] Observou-se aqui que, ao utilizar os mesmos componentes que formam o dispositivo de acionamento (2, 2’) e o conjunto de medição (3, 3’), pode-se definir o valor do limiar da amplitude posicionando, simplesmente, o conjunto de acionamento (4, 4’) mais ou menos longe da viga de acionamento (5c, 5c’).
Primeira Variante da Primeira Modalidade
[086] Agora em referência às Figuras 5a e 5b, pode-se observar que elas representam o sensor C11, de acordo com uma primeira variante do sensor C1 e que difere deste último simplesmente pelo fato de a viga de acionamento (5c1) do conjunto de acionamento ter três dentes móveis (5e1) e não apenas um. Os dentes móveis (5e1) são dispostos de maneira sucessiva para formar uma cremalheira com três dentes, com a mesma orientação do dente móvel (5e). De acordo com esta primeira variante, somente um dente fixo (3b1) é previsto, com a mesma orientação do dente fixo (3b).
[087] A referida configuração permite definir três limiares de detecção de amplitude de uma deformação em tração, que o sensor pode detectar. No caso em que a parte de propulsão (4c1) fica em contato com a viga de acionamento (5c1) no estado inicial, o primeiro, o segundo e o terceiro limiar de amplitude são iguais à distância, entre o topo do dente fixo (3b1) e o topo, respectivamente, do dente móvel (5e1), respectivamente, mais próximo do dente fixo (3b1), do dente móvel (5e1) central e do dente móvel (5e1), mais distante do dente fixo (3b1).
[088] Foi ilustrado na Figura 5b o sensor C11 solicitado em tração, especialmente no momento em que a amplitude da deformação é igual ao segundo limiar de amplitude, uma vez que o dente móvel (5e1) central é retido pelo dente fixo (3b1).
Segunda Variante da Primeira Modalidade
[089] Agora em referência às Figuras 6a e 6b, pode-se observar que foi ilustrado o sensor C12, de acordo com uma segunda variante do sensor C1, e que difere do sensor C11, de acordo com a primeira variante, simplesmente pelo fato de ter três dentes fixos (3b2) e não apenas um, sendo que os referidos dentes são dispostos de maneira sucessiva para formar uma cremalheira com três dentes, com a mesma orientação do dente fixo (3b). A viga de acionamento (5c2) é idêntica à viga de acionamento (5c1) e, portanto, possui três dentes móveis (5e2).
[090] O sensor C12 também permite definir três limiares de amplitude de detecção.
Terceira Variante da Primeira Modalidade
[091] Agora em referência às Figuras 7a e 7b, pode-se observar que foi ilustrado o sensor C13, de acordo com uma terceira variante do sensor C1, e que difere do referido sensor C1 pelo fato de as duas vigas de conexão (5b3) seres solidárias com as três vigas de acionamento (5c3), sendo que cada uma possui um dente móvel (5e3), e pelo fato de serem incluídos três dentes fixos (3b3).
[092] As vigas de acionamento (5c3) são paralelas entre si e à direção (X) e são espaçadas umas das outras, de acordo com uma direção transversal, que é perpendicular à direção (X) e pertence ao plano médio do suporte (1). O comprimento das vigas de acionamento (5c3) é crescente, sendo que a viga de menor comprimento é a parte mais próxima da parte de fixação (5a3). Como os dentes móveis (5e3) se encontram na extremidade livre das vigas de acionamento (5c3), eles são espaçados uns dos outros, de acordo com a direção (X) e de acordo com a direção transversal. Além disso, a distância entre o dente móvel (5e3) da viga (5c3) menor e o dente móvel (5e3) da viga (5c3) central é menor que a distância entre o dente móvel (5e3) da viga (5c3) central e o dente móvel (5c3) da viga (5c3) mais longa.
[093] Os três dentes fixos (5b3) são espaçados uns dos outros a um passo constante, de acordo com a direção (X), e também de acordo com a referida direção transversal para que cada dente fixo (5b3) corresponda a um dente móvel (5e3). Em particular, o dente fixo (5b3) mais próximo da parte da fixação (5a3) fica localizado no mesmo eixo do dente móvel (5e3) da viga (5c3) mais curta, o dente fixo (5b3) central fica localizado no mesmo eixo do dente móvel (5r3) da viga (5c3) central, e o dente fixo (5b3) fica localizado no mesmo eixo do dente móvel (5e3) restante.
[094] A orientação dos dentes fixos (5b3) e dos dentes móveis (5e3) é idêntica à orientação do dente fixo (5b) e do dente móvel (5e), respectivamente.
[095] A configuração acima permite obter o sensor com três limiares de amplitude separados por um valor menor que o tamanho dos dentes móveis e/ou fixos.
[096] Na verdade, entendemos que na primeira e na segunda variação acima mencionadas, os três limiares de amplitude são separados pelo menos pelo passo, que é constante, da cremalheira formada pelos dentes fixos e/ou pelos dentes móveis. No entanto, na terceira variante, podemos prever que a distância entre dois dentes móveis (5e3) adjacentes ou dois dentes fixos (5b3) adjacentes, medição de acordo com a direção (X), é menor que o comprimento do dente (5e3) ou (5b3).
[097] Outra maneira de obter este resultado é pela definição dos comprimentos das vigas de acionamento (5c3), para que a diferença entre a distância entre um par de dente móvel (5e3)/dente fixo (5b3) e a distância entre o par de dente móvel (5e3)/dente fixo (5b3) seguinte seja menor que o comprimento dos dentes, o que é possibilitado pelo deslocamento dos dentes (5b3, 5e3), de acordo com a direção transversal.
[098] Assim sendo, é possível obter informações mais detalhadas sobre as deformações experimentadas pelo sensor C13, em particular, saber se o mesmo sofreu uma deformação muito próxima de um limiar de amplitude correspondente a uma amplitude de uma deformação inadmissível. Por exemplo, tal amplitude corresponderia a uma retenção do dente móvel (5e3) da viga (5c3) menor no dente fixo (5b3) correspondente. Em referência à Figura 7b, pode-se verificar que foi ilustrado o sensor C13 a uma amplitude de uma deformação em tração nas proximidades, mas inferior à referida amplitude inadmissível, sendo que a parte de propulsão (4c3) deslocou as vigas (5c3) até o dente móvel (5e3) da viga (5c3) mais comprida ser retido pelo dente fixo (5b3) correspondente.
[099] Evidentemente, a configuração da primeira à terceira variante pode ser aplicada a um sensor, para a medição de uma solicitação em compressão, da mesma forma descrita em relação à Figura 4.
[0100] Deve-se observar também que os conjuntos de medição e os conjuntos intermediários dos sensores, de acordo com da primeira à terceira variante são formados por placas individuais, mas eles poderiam muito bem ser formados pela mesma placa, como na primeira modalidade. Da mesma forma, o conjunto de medição (3) e o conjunto intermediário (5) da primeira modalidade da presente invenção podem ser formados por duas placas individuais.
Segunda Modalidade: Contagem de Ciclos de Solicitações
[0101] Agora em referência à Figura 8a, pode-se observar que o sensor C2, de acordo com uma segunda modalidade da presente invenção, para a contagem de ciclos de solicitações em tração, compreende um dispositivo de acionamento (12) e um conjunto de medição (13).
[0102] O dispositivo de acionamento (12) compreende um conjunto de acionamento (14) e um conjunto intermediário (15).
[0103] O conjunto de acionamento (14) é idêntico ao conjunto de acionamento (4) da primeira modalidade e compreende também uma parte de fixação (14a), uma viga (4b) e uma parte de propulsão (14c).
[0104] O conjunto intermediário (15) é semelhante ao conjunto intermediário (5) e compreende também uma parte de fixação (15a), pela qual é fixado à primeira parte (1a) do suporte (1), sendo que duas vigas de conexão (15b) formam um paralelogramo deformável, e uma viga de acionamento (15c) inclui uma primeira extremidade (15d), sobre a qual a parte de propulsão (14c) destina-se a impulsionar, e carrega, em sua extremidade livre, um dente móvel (15e). A parte de propulsão (14c) fica localizada entre a viga de acionamento (5c) e a região de ancoragem (1d).
[0105] O conjunto de medição (13) compreende uma roda dentada (13a) montada rotativamente em torno de um eixo (13b) fixado perpendicularmente à primeira parte do suporte (1) e um dispositivo anti-retorno (13c).
[0106] O princípio de contagem do conjunto de medição (13) é idêntico ao do Pedido de Patente Europeia No. EP1998145 A1 e ao da Patente Francesa No. FR2974410 B1, o qual foi descrito em detalhe em referência às Figuras de 1a a 2d.
[0107] Em referência à Figura 8b, pode-se observar que em caso de solicitação do sensor C2 em tração, a primeira parte e a segunda parte (1a, 1b) do suporte (1) são deslocadas, respectivamente, para a esquerda e para a direita, e a parte de propulsão (14c) desloca a viga de acionamento (15c) para a região de ancoragem (1e), similarmente ao que acontece com o sensor C1, de acordo com a primeira modalidade da presente invenção. O dente móvel (15e) impulsiona, então, um dente (13d) da roda dentada (13a) e, assim, roda a referida roda dentada na direção indicada pela seta a um ângulo que equivale a um ciclo de solicitação em tração. Quando o suporte (1) retorna ao estado inicial após o relaxamento da solicitação em tração, a parte de propulsão (14c) relaxa sua propulsão sobre a viga de acionamento (15c), até que não se apoie mais sobre a viga de acionamento (15c), que irá retornar, então, à posição inicial mostrada na Figura 8a, sem rodar a roda dentada (13a), que fica retida pelo dispositivo anti-retorno (13c).
[0108] Pode-se observar que o dispositivo anti-retorno (13c) foi ilustrado de forma esquemática e que o mesmo é equivalente ao do Pedido de Patente Europeia No. EP1998145 A1 e ao da Patente Francesa No. FR2974410 B1, na medição em que compreende uma parte de fixação e uma viga na extremidade, na qual fica localizado um dente orientado para impedir que a roda dentada (13a) gire no sentido contrário àquele indicado pela seta na Figura 8 b.
[0109] Agora em referência à Figura 8c, pode-se observar que, no caso em que o suporte (1) é submetido a uma solicitação em compressão, a parte de propulsão (14c) é afastada da viga de acionamento (15c) e, por conseguinte, não impulsiona a mesma. O conjunto intermediário (15) e o conjunto de medição (13) são ambos solidários com a primeira parte (1a) do suporte (1), o dente móvel (15e) permanece fixo em relação à roda dentada (13a) e, portanto, não roda a referida roda dentada. Mediante o relaxamento da solicitação em compressão, o suporte (1) retorna à posição inicial da Figura 8a, na qual a viga de acionamento (15c) não é sempre deslocada pela parte de propulsão (14c). Portanto, a roda dentada (13a) não é rodada durante um ciclo de solicitação em compressão.
[0110] Pode-se verificar, portanto, que a configuração do dispositivo de acionamento (12) e o conjunto de medição (13), de acordo com a segunda modalidade da presente invenção, permite contar apenas os ciclos de solicitação em tração e não os ciclos de solicitação em compressão. Além disso, estes ciclos de tração são contados somente a partir de um determinado nível de deformação correspondente à distância inicial entre a parte de propulsão (14c) e a extremidade da viga de acionamento (15c), sendo que a referida distância pode ser nula.
[0111] Em referência à Figura 9, pode-se observar que foi ilustrado o sensor C2’, de acordo com a segunda modalidade da presente invenção, disposto para a medição de ciclos de solicitação em compressão.
[0112] O sensor C2’ compreende um dispositivo de acionamento (12’) e um conjunto de medição (13’), que são simétricos ao dispositivo de acionamento (12) e ao conjunto de medição (13), em relação a um plano mediano perpendicular à direção (X) e ao suporte (1). O dispositivo de acionamento (12’) compreende, portanto, um conjunto de acionamento (14’) e um conjunto intermediário (15’). A parte de propulsão (14c’) fica localizada entre a viga de acionamento (15c’) e a região de ancoragem (1e). Os dentes (13’) da roda dentada (13a’) do conjunto de medição (13’) e o dente móvel (15e’) carregado pela viga de acionamento (15c’) são orientados de acordo com o sentido oposto ao do sensor C2.
[0113] Observa-se, facilmente, que o sensor C2’ tem o mesmo comportamento, no caso de solicitação em compressão, do sensor C2, no caso de solicitação em tração: a parte de propulsão (14c’) apoia-se sobre a viga de acionamento (15c’), que então roda, por meio do dente móvel (15e’), a roda dentada (13a’), de acordo com a direção indicada pela seta. A roda dentada (13a’) é retida pelo dispositivo anti-retorno (13c’) durante o retorno do suporte (1) para o estado inicial. Da mesma forma, no caso de solicitação em tração, a parte de propulsão (14c’) será separada da viga de acionamento (15c’) e a roda dentada (13a’) não será rodada. Somente os ciclos de solicitação em compressão serão, portanto, contados.
[0114] Em outras palavras, o princípio básico da configuração do dispositivo de acionamento (12, 12’) e do conjunto de medição (13, 13’) é aplicável tanto para os sensores projetados para detectarem somente as solicitações em tração, como também aos sensores projetados para detectarem somente as solicitações em compressão.
[0115] Como no caso da primeira modalidade da presente invenção, a parte de propulsão (14c, 14c’) pode, no estado inicial do suporte (1), sem solicitação, ficar em contato ou à distância do conjunto intermediário (15, 15’).
[0116] No caso em que no estado inicial a parte de propulsão (14c, 14c’) está em contato com o conjunto intermediário (15, 15’), o conjunto de medição (13, 13’) contará o número de ciclos de solicitações em tração ou em compressão e isso ocorre assim que a deformação, devido à solicitação, tiver uma amplitude maior do que o passo dos dentes da roda dentada (13a, 13a’).
[0117] No caso em que, no estado inicial, a parte de propulsão (14c, 14c’) está à distância, ou seja, o chamado deslocamento, ao longo da direção (X), do conjunto intermediário (15, 15’), então, um ciclo de solicitação em tração ou em compressão somente será contado pela roda dentada (13a, 13a’) quando a deformação decorrente da solicitação tiver uma amplitude maior que a soma da referida distância do deslocamento e o passo dos dentes da roda dentada (13a, 13a’). Em outras palavras, a referida distância de deslocamento corresponde a um deslocamento do referido nível do limiar de contagem do ciclo, a uma amplitude igual à referida distância de deslocamento (no caso em que a parte de propulsão (14c, 14c’) está exatamente no mesmo eixo da viga de acionamento (15c, 15c’) ou proporcional à referida distância de deslocamento (no caso em que a parte de propulsão (14c, 14c’) está ao lado de uma viga de conexão, conforme mostrado nas Figuras de 8a a 9).
[0118] A inclusão de uma parte de propulsão (14c, 14c’) a uma distância de deslocamento do conjunto intermediário (15, 15’) permite, portanto, contar apenas os ciclos de solicitações em tração ou em compressão que sejam superiores ao nível do limiar definido pela referida distância de deslocamento.
Primeira Variante da Segunda Modalidade
[0119] Agora em referência às Figuras 10a e 10b, nas quais foi ilustrado o sensor C21, de acordo com uma primeira variante da segunda modalidade da presente invenção, que difere do sensor C2 pela forma do conjunto de acionamento e do conjunto intermediário.
[0120] O conjunto de acionamento é aqui formado por uma peça excêntrica (16), que compreende uma parte (16a) em forma de disco, a partir da qual se estende uma parte (16b). A peça excêntrica (16) apresenta um furo passante deslocado em relação ao centro da parte (16a) em forma de disco, através do qual a peça excêntrica (16) é montado sobre um eixo (18) solidário com a segunda parte (1b) do suporte (1).
[0121] O conjunto intermediário (17) é formado por uma placa que compreende uma parte de fixação em “O” (17a) fixada, por meio de qualquer recurso apropriado, à primeira parte (1a) do suporte (1), duas vigas de conexão (17b), que se estendem, no estado inicial do suporte (1), perpendicularmente à direção (X) e formam um paralelogramo deformável, uma parte denominada parte de apoio (17c) solidária com as extremidades das vigas de conexão (17b) e uma viga de acionamento (17d) que se estende desde a parte de apoio (17c) e carrega um dente móvel (17e) em sua extremidade livre. Em particular, a parte de apoio (17c) fica localizada acima da segunda parte (1b) do suporte (1) e apresenta uma borda longitudinal (17f), ao lado da borda da parte (16a) em forma de disco. As depressões são vantajosamente projetadas em correspondência com a parte de apoio (17c) e com a parte (16a) em forma de disco, ao lado da borda (17f), de forma semelhante àquela fornecida no estado anterior da técnica descrita acima.
[0122] O conjunto de medição (19) é semelhante ao conjunto de medição (13) e, portanto, compreende uma roda dentada (19a) e um dispositivo anti- retorno (não mostrado). No estado inicial do suporte (1), o dente móvel (17e) fica localizado entre dois dentes (19b) da roda dentada (19a).
[0123] No caso de um ciclo de solicitação em tração do sensor C21, a primeira parte e a segunda parte (1a, 1b) do suporte (1) irão se deslocar, respectivamente, para a esquerda e para a direita, e a parte em forma de disco (16a) impulsionará, portanto, a borda (17f) da parte de apoio (17c) e deslocará esta última, e, assim, a viga de acionamento (17d), para a direita, deformando o paralelogramo deformável que constitui as vigas de conexão (17b), fazendo rodar, portanto, a roda dentada (19a), no sentido indicado pela seta, da mesma maneira, conforme descrição acima. Ao retornar para a posição inicial do sensor C21, a roda dentada (19a) é impedida de rodar pelo dispositivo anti-retorno.
[0124] No caso de um ciclo de solicitação em compressão, a peça excêntrica (16) será primeiro separada da parte de apoio (17c), depois, retornará para a posição inicial da Figura 10a, para que a roda dentada (19a) não seja rodada.
[0125] Esta primeira variante, portanto, é outro exemplo de estrutura do dispositivo de acionamento, que permite contar, unicamente, os ciclos de solicitações em tração.
[0126] A peça excêntrica (16) pode ser substituída por uma placa simples, que contenha uma parte de propulsão semelhante àquela da segunda modalidade da presente invenção. No entanto, o interesse de tal peça excêntrica (16) é que ela permite um fácil ajuste da distância de deslocamento e, portanto, do nível do limiar de amplitude a partir do qual um ciclo de solicitação será contado.
[0127] Na verdade, uma rotação da peça excêntrica (16) em torno do eixo (18), sendo que a preensão da peça excêntrica (16) é facilitada pela garra (16b), permite aumentar ou diminuir a distância entre a borda da parte (16a) em forma de disco e a borda (17f) da parte de apoio (17c). Por exemplo, com a mesma configuração do suporte (1) e, em particular, um mesmo posicionamento do eixo (18), do conjunto intermediário (17) e do conjunto de medição (19), bastará, no momento da instalação da parte excêntrica (16), ajustar a posição angular da parte excêntrica (16) a um valor, que permita obter a distância de deslocamento desejada.
[0128] Pode-se, portanto, incluir, na face visível da parte em forma de disco (16a), marcas microgravadas com um determinado passo angular que corresponde a um determinado deslocamento da borda da parte em forma de disco (16a) e da borda (17f), entre as quais é indicada uma marca de referência no nível em que a parte em forma de disco (16a) fica em contato com a parte de apoio (17c). Então, basta colocar a parte em forma de disco (16a) em contato com a parte de apoio (17c) e então rodar a peça excêntrica (16) no número de marcas que corresponde ao deslocamento, permitindo obter a distância de deslocamento desejada, depois, fixar na posição a parte excêntrica (6), por exemplo, por meio de colagem, tal como conhecida na técnica.
[0129] Pode-se também colocar a parte em forma de disco (16a) diretamente na posição angular correta, por meios micro-robóticos.
[0130] Como se pode observar nas Figuras 11a e 11b, a estrutura do dispositivo de acionamento desta primeira variante também é aplicável ao sensor C21’, para a contagem de ciclos de solicitações em compressão.
[0131] Como anteriormente, a peça excêntrica (16’), o conjunto intermediário (17’) e o conjunto de medição (19’) do sensor C21’ são simétricos, respectivamente, à peça excêntrica (16), ao conjunto intermediário (17) e ao conjunto de medição (19), em relação a um plano mediano perpendicular à direção (X) e ao suporte (1).
[0132] Referindo-se especificamente à Figura 11b, pode-se observar que quando o suporte (1) é solicitado em compressão, a parte em forma de disco (16a’) impulsiona a parte de apoio (17c’) e, assim, desloca a viga de acionamento (17d’) e o dente móvel (17’), de modo a rodar a roda dentada (19’) na direção indicada pela seta. A roda dentada (19a’) também é mantida em posição pelo dispositivo anti-retorno (não mostrado) durante o retorno do suporte (1) para o estado inicial. É compreensível, portanto, que um ciclo de solicitação em tração não seja contado pela roda dentada (19a’).
[0133] Novamente, a peça excêntrica (16’) permite o ajuste da distância de deslocamento entre ela e a parte de apoio (17c’), e, portanto, o ajuste do nível do limiar de amplitude do qual o ciclo de solicitação em compressão será contado.
Segunda Variante da Segunda Modalidade
[0134] Agora em referência às Figuras de 12a a 12c, pode-se observar que foi ilustrado o sensor C22, de acordo com uma segunda variante da segunda modalidade e que o sensor C22 difere do sensor C21, de acordo com a primeira variante, uma vez que o conjunto de acionamento é solidário com a primeira parte do suporte (1) e o conjunto intermediário é solidário com a parte (1b) do suporte (1).
[0135] O dispositivo de acionamento (22) compreende, portanto, por um lado, um conjunto de acionamento formado por uma peça excêntrica (24) idêntica à peça excêntrica (16, 16’), mas fixado à primeira parte (1a) do suporte (1), e, por outro lado, um conjunto intermediário (25) que compreende a parte de fixação rígida em “O” (25a) fixada por qualquer meio apropriado à segunda parte (1b) do suporte (1), duas vigas de conexão (25b) que se estendem desde a parte de fixação (25a), que se estende, no estado inicial do suporte (1), perpendicularmente à direção (X) e forma um paralelogramo deformável, uma parte chamada parte de apoio (25c) solidária com as extremidades das vigas de conexão (25b), e uma viga de acionamento (25d), que se estende a partir de uma dos vigas de conexão (25b) e carrega um dente móvel (25e) em sua extremidade livre. Em particular, a região da extremidade das vigas de conexão (25b) e a parte de apoio (25c) ficam localizadas acima da primeira parte (1a) do suporte (1) e a parte de apoio apresenta uma borda longitudinal (25f), ao lado da borda da parte em forma de disco (24a). As depressões são vantajosamente projetadas em correspondência com as vigas de conexão (25b) do suporte (25c), com a porção da parte em forma de disco (24a) ao lado da borda (25f), de forma semelhante àquela fornecida no estado anterior da técnica descrita acima.
[0136] A peça excêntrica (24) fica localizada entre a parte de apoio (25c) e a região de ancoragem (1d).
[0137] O conjunto de medição (23) é semelhante ao conjunto de medição (13) e, portanto, compreende uma roda dentada (23a) e um dispositivo anti- retorno (não mostrado)
[0138] Uma particularidade desta variante é que, no estado inicial, a peça excêntrica (24) apoia-se contra a parte de apoio (25c) e o paralelogramo deformável constituído pelas vigas de conexão (25b) já está deformado. A roda dentada (23a) e o conjunto intermediário (25) são configurados para que, neste estado inicial, o dente móvel (25e) fique localizado entre dois dentes (23b) da roda dentada (23a).
[0139] Em referência à Figura 12b, pode-se observar que, em caso de ciclo de solicitação em tração, a peça excêntrica (24) se deslocará para a esquerda, enquanto a parte de fixação (25a) se deslocará para a direita, o que conduzirá a uma ruptura do contato entre a peça excêntrica (24) e a parte de apoio (25c), após uma deformação correspondente ao nível do limiar de amplitude, conforme será explicado abaixo. Se a deformação continua após esta ruptura de contato, o dente móvel (25e) se apoia sobre um dente (23b) e rodará a roda dentada (23). Vale ressaltar aqui que as vigas de conexão (25b) serão rígidas o suficiente para resistirem a força exercida pelo dente (23b) sobre o dente móvel (25e) e, portanto, permitirão, efetivamente, uma rotação da roda dentada (23a). Durante o retorno ao estado inicial, a roda dentada (23a) é impedida de rodar, por um dispositivo anti- retorno (não mostrado).
[0140] Agora em referência à Figura 12c, pode-se observar que, em caso de ciclo de solicitação em compressão, a primeira parte e a segunda parte (1a, 1b) do suporte (1) se deslocarão, respectivamente, para a direita e para a esquerda, a parte excêntrica (24) deformará ainda mais as vigas de conexão (25b), mas, uma vez que que a distância entre a peça excêntrica (24) e a roda dentada (23a) permanece fixa, esta deformação não se traduz em um deslocamento da viga de acionamento (25) e, portanto, do dente móvel (25e), em relação à roda dentada (23a), de tal modo que a roda dentada (23a) não roda.
[0141] A configuração da estrutura do dispositivo de acionamento (22) e do conjunto de medição (23), de acordo com esta segunda variante da segunda modalidade da presente invenção, permite, portanto, contar apenas os ciclos de solicitações em tração.
[0142] Evidentemente, podemos aplicar essa configuração a um sensor, para contar os ciclos de solicitações em compressão, simplesmente pela inclusão de uma estrutura que seja simétrica àquela da Figura 12a, em relação a um plano mediano perpendicular à direção (X) e ao suporte (1).
[0143] Esta configuração também permite definir, se desejado, uma mudança do nível do limiar da amplitude, a partir do qual será contado um ciclo de solicitação em tração ou em compressão.
[0144] Na verdade, se desejar contar todos os ciclos de solicitações, a partir de uma amplitude de uma deformação que seja igual ao passo da roda dentada (23a), basta instalar a peça excêntrica (24) e o conjunto intermediário (25) para que, no estado inicial, a peça excêntrica (24) esteja apenas em contato com a parte de apoio (25c), mas sem deformar as vigas de conexão (25b). Neste caso, a viga de acionamento (25d) rodará a roda dentada (23a), assim que a amplitude da deformação experimentada pelo suporte (1) for igual ao passo da roda dentada (23).
[0145] Se desejar contar apenas os ciclos de solicitações superiores a um determinado valor, logo, um determinado valor de amplitude da deformação experimentada pelo suporte (1), basta simplesmente instalar a peça excêntrica (24) e o conjunto intermediário (25), para que, no estado inicial, as vigas de conexão (25b) fiquem deformadas a um tal valor que elas só recuperem sua posição não deformada após uma primeira deformação do suporte (1), conforme ilustrado nas Figuras 12a e 12b. Quanto maior a deformação das vigas de conexão (25b), maior será a distância a ser percorrida pela peça excêntrica (24), até que a ruptura do contato com a parte de apoio (25c) seja grande, e maior será o atraso do acionamento da roda dentada (23a) pela viga de acionamento (25d).
Terceira Variante da Segunda Modalidade
[0146] Agora em referência às Figuras de 13a a 13c, pode-se observar que foi ilustrado o sensor C23, de acordo com uma terceira variante da segunda modalidade da presente invenção, que compreende um dispositivo de acionamento (32) e um conjunto de medição (33).
[0147] O dispositivo de acionamento (32) compreende um conjunto de acionamento (34) e um conjunto intermediário (35).
[0148] O conjunto de acionamento (34) é semelhante ao conjunto de acionamento (14) e compreende, portanto, uma parte de fixação rígida (34a) fixada à segunda parte (1b) do suporte (1), uma viga (35b), que se estende desde a primeira parte de fixação (34a) e até acima da primeira parte (1a) do suporte (1), que termina em uma região da extremidade, formando uma parte de propulsão (35c).
[0149] O conjunto intermediário (35) compreende uma peça intermediária (35a), uma mola de tração (35b), sendo que uma extremidade é solidária com a primeira parte (1a) do suporte (1) e a outra extremidade fica apoiada contra um lado da peça intermediária (35a), meios de orientação (35c) do deslocamento da peça intermediária (35a) e uma viga de acionamento (35d), cuja extremidade, dobrada em quadrado, carrega um dente, denominado dente móvel (35e).
[0150] A peça intermediária (35a) tem a forma da letra “L”, possui dois furos oblongos (35f), de direção longitudinal paralela à direção (X), sendo distribuídos na porção longitudinal da peça intermediária (35a), sendo que a base do “L” é oposta à mola (35b) e direcionada para a segunda parte (1b) do suporte (1), oferecendo, portanto, uma face (35g) voltada para a região de ancoragem (1d) da primeira parte (1a) do suporte (1). Os meios de orientação (35c) são formados por dois eixos que se estendem desde a primeira parte (1a) do suporte (1) e cada um atravessa um furo oblongo (35f) respectivo.
[0151] A partir do ângulo entre a base e a porção longitudinal do “L” formado pela peça intermediária (35a), a viga de acionamento (35d) se estende em direção da região de ancoragem (1d). O dente móvel (35e) é orientado da mesma forma que o dente (15e) do sensor C2, de acordo com a segunda modalidade da presente invenção.
[0152] O conjunto de acionamento (34) e a peça intermediária (35) são posicionados de tal forma que, no estado inicial, a parte de propulsão (34c) fica a uma distância da face (35g) da peça intermediária (35a) e o dente móvel (35e) encontra-se entre dois dentes (33b) da roda dentada (33a).
[0153] Em referência à Figura 13b, pode-se observar que, no caso de um ciclo de solicitação em tração do sensor C23, a primeira parte e a segunda parte (1a, 1b) do suporte (1) se deslocará, respectivamente, para a esquerda e para direita, e a parte de propulsão (34c) empurrará, assim, contra a face (35g) da peça intermediaria (35a) e deslocará a peça intermediaria (35a), e, portanto, o dente móvel (35e), para a direita, fazendo, assim, rodar, no sentido indicado pela seta, a roda dentada (33a), que é deslocada para a esquerda. Durante o retorno para a posição inicial do sensor C23, a roda dentada (33a) é impedida de rodar, pelo dispositivo anti- retorno (não mostrado).
[0154] Em referência à Figura 13c, pode-se observar que, no caso de um ciclo de solicitação em compressão, a parte de propulsão (34c) se distancia da face (35g) da peça intermediária (35a) e, por causa da forma da peça intermediária (35a), a parte de propulsão (34c) não atuará sobre a peça intermediária (35a). A peça intermediária (35a) permanecerá, portanto, imóvel, em relação à roda dentada (33a), de tal maneira que o ciclo de solicitação em compressão não será contado.
[0155] Evidentemente, essa configuração pode ser aplicada a um sensor, para a contagem de ciclos de solicitação em compressão, simplesmente fornecendo uma estrutura que seja simétrica àquela da Figura 13a, em relação a um plano mediano perpendicular à direção (X) e ao suporte (1).
[0156] Esta configuração também permite definir, se desejado, uma mudança do nível do limiar da amplitude, a partir do qual será contado um ciclo de solicitação em tração ou em compressão.
[0157] Na verdade, se desejar contar todos os ciclos de solicitações, a partir de uma amplitude de uma deformação que seja igual ao passo da roda dentada (33a), basta instalar o conjunto de acionamento (34) e a peça intermediária (35a), para que, no estado inicial, a parte de propulsão (34c) esteja apenas em contato com a face (35g), mas sem se apoiar sobre a mesma. Neste caso, a viga de acionamento (35d) rodará a roda dentada (33a), assim que a amplitude da deformação experimentada pelo suporte (1) for igual ao passo da roda dentada (33a).
[0158] Se desejar contar apenas os ciclos de solicitações superiores a um determinado valor, logo, um determinado valor de amplitude da deformação experimentada pelo suporte (1), basta simplesmente instalar o conjunto de acionamento (34), para que, no estado inicial, a parte de propulsão (34c) esteja a uma distância da face (35g) da peça intermediária (35a), sendo que esta distância é igual à distância de deslocamento do nível do limiar de amplitude de uma deformação, a partir do qual o ciclo de solicitação será contado pela roda dentada (33a).
Terceira Modalidade: Medição de Solicitação em Tração e em Compressão por um Mesmo Sensor, com Discriminação
[0159] Agora em referência à Figura 14, pode-se observar que foi ilustrada uma vista esquemática do sensor C3, de acordo com uma terceira modalidade da presente invenção, que compreende um dispositivo de acionamento (42) e dois conjuntos de medição (43).
[0160] O dispositivo de acionamento (42) compreende um conjunto de acionamento (44) e um conjunto intermediário (45).
[0161] O conjunto de acionamento (44) é idêntico ao conjunto de acionamento (4) do sensor C1, de acordo com a primeira modalidade da presente invenção, e compreende também uma parte de fixação em “O” (44a) fixada à segunda parte (1b) do suporte (1) e uma viga (44b’), que se estende até acima da primeira parte (1a) do suporte (1), mas difere pelo fato de ter duas partes de propulsão (44c e 44c’), sendo uma de cada lado da extremidade livre da viga (44b). Observa-se, facilmente, que a parte de propulsão (44c) corresponde à parte de propulsão (4c) do sensor C1 e a parte de propulsão (44c’) corresponde à parte de propulsão (4c’) do sensor C1’.
[0162] O conjunto intermediário (45) consiste em uma combinação de conjuntos intermediários dos sensores C1 e C1’: o conjunto intermediário (45) compreende uma parte de fixação em “O” (45a) fixada à primeira parte (1a) do suporte (1), a partir da qual se estendem o primeiro e o segundo subconjunto intermediário (451 e 452), respectivamente, no lado da região de ancoragem (1e) da segunda parte (1b) e no lado da região de ancoragem (1d) da primeira parte (1a) do suporte, sendo que cada um compreende duas vigas de conexão (45b/45b’), uma viga de acionamento (45c/45c’) e um dente móvel (45e/45e’), que são idênticos às vigas de conexão (5b/5b’), à viga de acionamento (5c/5c’) e ao dente móvel (4e/4e’) do sensor C1/C1’.
[0163] O conjunto de medição (43) compreende o primeiro e o segundo subconjunto de medição (431 e 432) correspondente, respectivamente, aos conjuntos de medição (3 e 3’) dos sensores C1/C1’ e, portanto, compreende, respectivamente, uma parte de fixação (43a, 43a’) e um dente fixo (43b, 43b’) no mesmo eixo do dente móvel (45e, 45e’), respectivamente.
[0164] O primeiro subconjunto intermediário (451) e o primeiro subconjunto de medição (431) cooperam da mesma forma que o conjunto intermediário (5) e o conjunto de medição (3) do sensor C1, para a medição em tração, enquanto o segundo subconjunto intermediário (452) coopera da mesma forma que o conjunto intermediário (5’) e o conjunto de medição (3’) do sensor C1’, para a medição em compressão.
[0165] Observa-se, facilmente, que, no caso de solicitação do sensor C3 em tração, a parte de propulsão (44c) empurrará a viga de acionamento (45c), e, se a amplitude de uma deformação do suporte (1) for maior que a amplitude do limiar de medição, o dente móvel (45e) será retido pelo dente fixo (43b), enquanto a parte de propulsão (44c’) será afastada da viga de acionamento (45c’). Pelo contrário, no caso de solicitação do sensor C3 em compressão, acontecerá o oposto e o dente móvel (45e’) será retido pelo dente fixo (43b’).
[0166] O sensor C3, de acordo com a terceira modalidade da presente invenção, permite, portanto, determinar se uma solicitação superior a um valor de limiar foi experimentada pelo sensor C3 e, portanto, pela estrutura a ser monitorada, seja a referida solicitação em compressão ou em tração. Isto é particularmente vantajoso em casos em que não é possível ter vários sensores em uma área específica da estrutura a ser monitorada, por exemplo, porque é uma estrutura de pequena dimensão
[0167] Observa-se, facilmente, que ainda é possível ajustar a amplitude do limiar de medição pelo ajuste da distância entre as partes de propulsão (44c, 44c’) e as vigas de acionamento (45c, 45c’).
[0168] Esta combinação de sistemas de detecção em um único sensor pode ser generalizada para todos os dispositivos de acionamento e conjuntos de medição descritos acima.
[0169] Assim, foi mostrado na Figura 15, o sensor C31, de acordo com uma primeira variante da terceira modalidade da presente invenção, que tem um dispositivo de acionamento, que compreende o conjunto de acionamento (44) e um conjunto intermediário (55), que compreende uma parte de fixação (55a) idêntica à parte de fixação (45a), e o primeiro e o segundo subconjunto intermediário (551 e 552) idênticos, respectivamente, àquele formado pelas duas vigas de conexão (15b), pela viga de acionamento (15d) e pelo dente móvel (15e) do sensor C2, de acordo com a segunda modalidade da presente invenção (Figuras de 8a a 8a) e àquele formado pelas vigas de conexão (15b’), pela viga de acionamento (15d’) e pelo dente móvel (15e’) do sensor C2’ (Figura 9).
[0170] Os subconjuntos de medição (431, 432) são substituídos por subconjuntos de medição com roda dentada (46, 46’), correspondendo, respectivamente, aos conjuntos de medição (13 e 13’) da segunda modalidade da presente invenção e à sua variante (Figuras de 8a a 9). Os dispositivos anti-retorno não foram ilustrados.
[0171] Observa-se, facilmente, que, em caso de ciclo de solicitação em tração, o primeiro subconjunto intermediário (551) acionará o conjunto de medição (46) para a contagem de um ciclo, e o segundo subconjunto intermediário (552) não acionará o conjunto de medição (46’). O oposto acontece no caso de ciclo de solicitação em compressão.
[0172] Nos dois exemplos das Figuras 14 e 15, apenas uma parte de fixação é utilizada para conectar os subconjuntos de acionamento à primeira parte (1a) do suporte (1). Também é possível instalar, simplesmente, sobre o suporte (1), dois sistemas de detecção, de acordo com a presente invenção, sendo um disposto para a medição em tração e o outro para a medição em compressão. Foi ilustrado na Figura 16, um exemplo de tal instalação com um sistema de detecção, de acordo com a segunda variante da segunda modalidade da presente invenção (Figuras de 12a a 12c). Dessa maneira, foram instalados do lado da região de ancoragem (1e) da segunda parte (1b) do suporte (1), um dispositivo de acionamento (22) e um conjunto de medição (23), e do lado da região de ancoragem (1d) da primeira parte (1a) do suporte (1), foram instalados um dispositivo de acionamento (22’) e um conjunto de medição (23’), que são simétricos ao dispositivo de acionamento (22) e ao conjunto de medição (23).
[0173] Deve-se compreender que as modalidades da presente invenção acima descritas foram apresentadas a título de indicação e não de limitação, e que alterações poderão ser feitas sem que se desvie do âmbito da presente invenção.
[0174] Portanto, por exemplo, no caso de uma aplicação para a contagem do número de ciclos de solicitações, pode-se, vantajosamente, adicionar um dispositivo de limitação de acionamento da roda dentada. Este dispositivo de limitação de acionamento pode ser semelhante àquele da Patente Francesa No. FR2974410 B1. Se pegarmos o exemplo da primeira variante da segunda modalidade da presente invenção (Figuras 10a e 10b), este dispositivo de limitação de acionamento pode consistir em uma viga rígida que se estende paralelamente à viga de acionamento (17d), nas proximidades desta última, no lado oposto à roda dentada (19a) e em um eixo comum da primeira parte (1a) do suporte (1) e disposto em uma posição semelhante àquela mostrada na Figura 2c. Pode-se, assim, assegurar que um deslocamento superior ao passo P da roda dentada provocará apenas uma rotação da roda dentada para um ângulo correspondente a um único dente.

Claims (12)

1. SENSOR PASSIVO (C1, C’1, C11, C12, C13, C2, C'2, C21, C'21, C22, C23, C3) de deformação(ões) experimentada(s) por uma estrutura, de acordo com uma direção (X) denominada direção de medição, sendo que o sensor (C1, C’1, C11, C12, C13, C2, C'2, C21, C'21, C22, C23, C3) compreende um sistema de detecção de variação de distância entre dois pontos ou regiões de uma estrutura, e um suporte (1) contendo uma primeira parte (1a) e uma segunda parte (1b) configuradas para serem fixadas, respectivamente, a um e ao outro dos referidos dois pontos ou regiões da estrutura, para que quando a primeira ou a segunda parte (1a, 1b) se desloca em um sentido ao longo da direção de medição (X), a outra, ou a primeira ou a segunda parte (1a, 1b) se desloque no sentido oposto, sendo que o sistema de detecção compreende: - um conjunto de medição de deformação (3, 3', 13, 13', 19, 19', 23, 33, 43, 46, 46') carregado pela primeira parte (1a) do suporte (1) e acionável apenas em um sentido, referido como direção de medição, para medir e armazenar a amplitude de uma deformação ou o número de ciclos de deformações; - um dispositivo de acionamento (2, 2', 12, 12', 22, 32; 42), que compreende um elemento de acionamento (5c, 5c', 5c1, 5c2, 5c3, 15c, 15c', 15d, 15d', 17d, 17d', 25d, 35d, 45c, 45c', 45d'), que se desloca na direção de medição e é configurado para acionar o conjunto de medição de deformação (3, 3', 13, 13', 19, 19', 23, 33, 43, 46, 46'), quando o elemento de acionamento (5c, 5c', 5c1, 5c2, 5c3, 15c, 15c', 15d, 15d', 17d, 17d', 25d, 35d, 45c, 45c', 45d') é deslocado na direção de medição, como resultado de um deslocamento relativo da primeira parte e da segunda parte (1a, 1b) do suporte (1); caracterizado pelo fato de o dispositivo de acionamento (2, 2', 12, 12', 22, 32; 42) compreender: - um conjunto intermediário (5, 5', 15, 15', 17, 17', 25, 35, 45, 55), que compreende: • uma parte de fixação (5a, 5a3 ; 15a, 17a, 25a, 45a, 55a) através da qual o conjunto intermediário (5, 5', 15, 15', 17, 17', 25, 35, 45, 55) é carregado por uma primeira parte ou uma segunda parte do suporte (1); • o elemento de acionamento (5c, 5c', 5c1, 5c2, 5c3, 15c, 15c', 15d, 15d', 17d, 17d', 25d, 35d, 45c, 45c'), e; • uma conexão elástica (5b, 5b’, 5b3, 15b, 17b, 25b, 35b, 45b, 45b') entre a parte de fixação (5a, 5a3, 15a, 17a, 25a, 45a, 55a) e o elemento de acionamento (5c, 5c', 5c1, 5c2, 5c3, 15c, 15c', 15d, 15d', 17d, 17d', 25d, 35d, 45c, 45c'), e; - um conjunto de acionamento (4, 4', 14, 14', 16, 16', 24, 34, 44) solidário com a referida primeira parte e a referida segunda parte (1a, 1b) do suporte (1), que não carregam o conjunto intermediário (5, 5', 15, 15', 17, 17', 25, 35, 45, 55) e possuem uma parte chamada parte de propulsão (4c, 4c', 4c1, 4c3, 14c, 14c', 16a, 16a', 24a, 34c, 35c, 44c, 44c'), que é direcionada na direção de medição, sendo que o referido conjunto de acionamento (4, 4', 14, 14', 16, 16', 24, 34, 44) é configurado de tal forma que: • quando o conjunto intermediário (5, 5', 15, 15', 17, 17', 25, 35, 45, 55) é carregado pela primeira parte (1a) do suporte (1), a parte de propulsão (4c, 4c', 4c1, 4c3, 14c, 14c', 16a, 16a', 24a, 34c, 35c, 44c, 44c') fica ao lado do conjunto intermediário (5, 5', 15, 15', 17, 17', 25, 35, 45, 55), de modo a exercer sobre este último uma propulsão na direção de medição, durante o deslocamento da segunda parte do suporte na direção de medição, deslocando, assim, o elemento de acionamento (5c, 5c', 5c1, 5c2, 5c3, 15c, 15c', 15d, 15d', 17d, 17d', 25d, 35d, 45c, 45c'), na direção de medição, para acionar o conjunto de medição de deformação (3, 3', 13, 13', 19, 19', 23, 33, 43, 46, 46'), mas sem exercer qualquer ação sobre o conjunto intermediário (5, 5', 15, 15', 17, 17', 25, 35, 45, 55), durante o deslocamento da segunda parte (1b) do suporte (1) em uma segunda direção, que é oposta à direção de medição, e; • quando o conjunto intermediário (5, 5', 15, 15', 17, 17', 25, 35, 45, 55) é carregado pela segunda parte (1b) do suporte (1), a parte de propulsão (24a) fica ao lado do conjunto intermediário (25), de modo a não exercer qualquer ação sobre este último durante o deslocamento da segunda parte (1b) do suporte (1) na direção de medição, sendo que o elemento de acionamento (25d) é, então, deslocado juntamente com a segunda parte (1b) do suporte (1), na direção de medição, para acionar o conjunto de medição de deformação (23), mas para exercer uma propulsão sobre o conjunto intermediário (25) durante o deslocamento da segunda parte (1b) do suporte (1), no sentido oposto à direção de medição, a fim de impedir qualquer deslocamento relativo entre o elemento de acionamento (25d) e o conjunto de medição de deformação (23), por este motivo que o conjunto de medição de deformação (3, 3', 13, 13', 19, 19', 23, 33, 43, 46, 46') somente será acionado durante o deslocamento da segunda parte (1b) do suporte (1) na direção de medição, permitindo, assim, a discriminação da medição entre uma solicitação do sensor (C1, C’1, C11, C12, C13, C2, C'2, C21, C'21, C22, C23, C3) em tração e uma solicitação do sensor (C1, C’1, C11, C12, C13, C2, C'2, C21, C'21, C22, C23, C3) em compressão.
2. SENSOR (C1, C’1, C11, C12, C13, C3), de acordo com a reivindicação 1, no qual o conjunto intermediário (5, 5’; 45) é carregado pela primeira parte (1a) do suporte (1) e o conjunto de acionamento (4, 4’; 44) é solidário com a segunda parte 1lb) do suporte (1), caracterizado pelo fato de o conjunto de medição de deformação (3, 3'; 43) compreender pelo menos um dente fixo (3b, 3b’, 3b1, 3b2, 3b3; 43b, 43b’) e o elemento de acionamento (5c, 5c’, 5c1, 5c2, 5c3; 45c, 45c’) compreender pelo menos um dente (5e, 5e’, 5e1, 5e2, 5e3; 45e, 45e’), denominado dente móvel, sendo que o ou cada dente fixo (3b, 3b’, 3b1, 3b2, 3b3; 43b, 43b’) oferece uma superfície de retenção (3e) voltada na direção de medição e configurada para permitir o deslocamento do ou dos dentes móveis (5e, 5e’, 5e1, 5e2, 5e3; 45e, 45e’) além do tal dente fixo (3b, 3b’, 3b1, 3b2, 3b3; 43b, 43b’), em decorrência do deslocamento da segunda parte (1b) do suporte (1) na direção de medição, mas retendo um dos dentes móveis (5e, 5e’, 5e1, 5e2, 5e3; 45e, 45e’) quando o elemento de acionamento (5c, 5c’, 5c1, 5c2, 5c3; 45c, 45c’) se desloca na segunda direção sob a ação da conexão elástica (5b, 5b’, 5b3; 45b, 45b’), depois de ter se deslocado para além do referido dente fixo (3b, 3b’, 3b1, 3b2, 3b3; 43b, 43b’).
3. SENSOR (C13), de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de o conjunto de medição de deformação (3) compreender vários dentes fixos (3b3) espaçados uns dos outros, na direção de medição e em uma direção ortogonal à direção de medição, de preferência, localizados no mesmo plano, e o elemento de acionamento (5c3) compreender vários dentes móveis (5e3) igualmente espaçados uns dos outros, de tal forma que cada dente móvel (5e3) fica localizado no eixo de um dente fixo correspondente (3b3), sendo que os dentes móveis (5e3) e/ou os dentes fixos (3b3) são espaçados uns dos outros a um passo não inferior ao comprimento dos dentes móveis (5e3) e/ou dos dentes fixos (3b3.
4. SENSOR (C1, C’1, C11, C12, C13, C3), de acordo com as reivindicações 2 e 3, caracterizado pelo fato de o elemento de acionamento (5c, 5c’, 5c1, 5c2, 5c3; 45c, 45c’) ser formado por pelo menos uma viga denominada viga de acionamento, sendo que a referida pelo menos uma viga de acionamento (5c, 5c', 5c1, 5c2, 5c3 ; 45c, 45c') compreende um ou mais dentes móveis (5e, 5e’, 5e1, 5e2, 5e3; 45e, 45e’), e a conexão elástica (5b, 5b’, 5b3; 45b, 45b’) compreende pelo menos duas vigas de conexão paralelas, sendo que cada uma possui uma primeira extremidade solidária com a parte de fixação (5a, 5a3, 45a) e uma segunda extremidade solidária com a referida pelo menos uma viga de acionamento (5c, 5c', 5c1, 5c2, 5c3 ; 45c, 45c'), sendo que as referidas pelo menos duas vigas de conexão (5b, 5b’, 5b3; 45b, 45b’) formam um paralelogramo deformável.
5. SENSOR (C2, C’2, C21, C’21, C22, C23, C3), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o conjunto de medição de deformação (13, 13’, 19, 19’, 23, 33, 43, 46, 46’) ser uma roda dentada (13a, 13a', 19a, 19a', 23a, 33a) montada de forma rotativa sobre a primeira parte (1a) do suporte (1) e o elemento de acionamento (15c, 15c', 15d, 15d', 17d, 17d', 25d, 35d) ser formado por uma viga denominada viga de acionamento, a qual compreende, em uma região da extremidade, pelo menos um dente (15e, 15e’, 17e, 17e’, 25e, 35e) que se estende entre dois dentes (13d, 13d’, 19b, 23b, 33b) da roda dentada (13a, 13a', 19a, 19a', 23a, 33a), de forma a constituir uma engrenagem com os dentes (13d, 13d’, 19b, 23b, 33b) da roda dentada (13a, 13a', 19a, 19a', 23a, 33a).
6. SENSOR (C2, C’2, C23, C3), de acordo com a reivindicação 5, no qual o conjunto intermediário (15, 15’, 35; 55) e o conjunto de acionamento (14, 14’, 34; 44) são carregados pela primeira parte (1a) e pela segunda parte (1b) do suporte (1), respectivamente, caracterizado pelo fato de o conjunto de acionamento (14, 14’, 34; 44) se estender em balanço sobre a primeira parte (1a) do suporte (1), sendo que a região da extremidade do conjunto de acionamento (14, 14’, 34; 44) que fica em balanço inclui a parte de propulsão (14c, 14c’, 34c; 44c, 44c’) e a referida parte de propulsão (14c, 14c’, 34c; 44c, 44c’) fica em contato ou à distância do conjunto intermediário (15, 15’, 35; 55).
7. SENSOR (C21,C’21), de acordo com a reivindicação 5, no qual o conjunto intermediário (17, 17’) e o conjunto de acionamento (16, 16’) são carregados pela primeira parte (1a) e pela segunda parte (1b) do suporte (1), respectivamente, caracterizado pelo fato de o conjunto intermediário (17, 17’) compreender, estendendo-se desde a extremidade da conexão elástica (17b) oposta à parte de fixação (17a) do conjunto intermediário (17, 17’), uma parte de apoio (17c, 17c’) que fica em balanço sobre a segunda parte (1b) do suporte (1) e contra a qual a parte de propulsão (16a, 16’) exercerá uma propulsão em caso de deslocamento da segunda parte (1b) do suporte (1) na direção de medição.
8. SENSOR (C22, C3), de acordo com a reivindicação 5, no qual o conjunto intermediário (25) e o conjunto de acionamento (24) são carregados pela primeira parte (1a) e pela segunda parte (1b) do suporte (1), respectivamente, caracterizado pelo fato de o conjunto intermediário (25) compreender, estendendo-se desde a extremidade da conexão elástica (25b) oposta à parte de fixação (25a) do conjunto intermediário (25), uma parte de apoio (25c) que fica em balanço sobre a primeira parte (1a) do suporte (1) e contra a qual a parte de propulsão (24a) exercerá uma propulsão em caso de deslocamento da segunda parte (1b) do suporte (1) no sentido oposto à direção de medição, sendo que a parte de propulsão (24a) é, de preferência, posicionada de modo a manter a viga de acionamento (25d) contra a ação de retorno da conexão elástica (25b), em uma posição deslocada, na direção de medição, naquela que a viga de acionamento (25d) ocuparia na ausência da parte de propulsão (24a).
9. SENSOR (C21, C’21, C22, C3), de acordo com as reivindicações 7 e 8, caracterizado pelo fato de o conjunto de acionamento (16, 16’, 24) compreender uma parte em forma de disco (16a, 16a’, 24a), cuja borda externa constitui a parte de propulsão, sendo que a parte em forma de disco (16a, 16a’, 24a) é montada rotativamente em torno de um eixo de rotação excêntrico em relação ao centro da parte em forma de disco (16a, 16a’, 24a), para que a rotação da parte em forma de disco (16a, 16a’, 24a) permita variar a distância entre a parte de propulsão (16a, 16a’) e a parte de apoio (17c, 17c’) do conjunto intermediário (17, 17’, 25), ou a distância entre a posição deslocada, na qual a viga de acionamento (25d) é mantida e ocuparia, na ausência de um conjunto de acionamento (24).
10. SENSOR (C23), de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de o elemento de acionamento (35) ser formado por uma peça intermediária, que, por um lado, compreende pelo menos um dente (35e) que se estende entre dois dentes (33b) da roda dentada (33a), de forma a constituir uma engrenagem com os dentes (33b) da roda dentada (33) e, por outro lado, um recesso no qual se estende a parte de propulsão (34c) do conjunto de acionamento (34), sendo que o referido recesso apresenta uma face de apoio (35g), que é oposta à parte de propulsão (34c), e, de preferência, também afastada da parte de propulsão (34c).
11. SENSOR (C2, C’2, C21, C’21, C22, C23, C3), de acordo com qualquer uma das reivindicações de 6 a 9, caracterizado pelo fato de a conexão elástica (15b, 17b, 25b, 45b, 45b’) do conjunto intermediário (15, 15’, 17, 17’, 25; 55) compreender pelo menos duas vigas de conexão paralelas, ortogonais à direção de medição e cada uma das vigas de conexão tem uma primeira extremidade solidária com a parte de fixação (15a, 17a, 25a, 55a) e uma segunda extremidade solidária com a viga de acionamento (15c, 15c', 15d, 15d' , 17d, 17d', 25d), sendo que as referidas pelo menos duas vigas de conexão (15b, 17b, 25b, 45b, 45b’) formam um paralelogramo deformável.
12. SENSOR (C3), de acordo com as reivindicações de 1 a 11, caracterizado pelo fato de compreender um segundo conjunto de medição de deformação (431, 432, 46, 46', 23, 23') carregado pela primeira parte (1a) do suporte (1) e acionável unicamente em uma segunda direção de medição, oposta à primeira direção de medição, para medir e armazenar a amplitude de uma deformação ou o número de ciclos de deformações, e pelo fato de o dispositivo de acionamento compreender: - um segundo conjunto intermediário (45I, 452, 55I, 552), que compreende: • uma segunda parte de fixação (45a, 55a) pela qual o segundo conjunto intermediário (45I, 452, 55I, 552) é carregado pela primeira parte ou pela segunda parte do suporte (1); • um segundo elemento de acionamento de acionamento (45c, 45c’) que pode se deslocar, seguindo a direção de medição, e configurado para acionar o segundo conjunto de medição de deformação (43I, 432, 46, 46', 23, 23'), quando o segundo elemento de acionamento (45c, 45c’) é deslocado na segunda direção de medição, e; • uma segunda conexão elástica (45b, 45b’) entre a segunda parte de fixação (45a, 55a) e o segundo elemento de acionamento (45c, 45c’), e; - um segundo conjunto de acionamento (44) solidário com a referida primeira parte e a referida segunda parte (1a, 1b) do suporte (1) que não carrega o segundo conjunto intermediário (45I, 452, 55I, 552), e possui uma segunda parte de propulsão (44c, 44c’) que é direcionada na segunda direção de medição, sendo que o referido segundo conjunto de acionamento (44) é configurado de tal forma que: • quando o segundo conjunto intermediário (45I , 452, 55I, 552) é carregado pela primeira parte (1a) do suporte (1), a segunda parte de propulsão (44c, 44c’) fica ao lado do segundo conjunto intermediário (45I, 452, 55I, 552), para que possa exercer uma propulsão sobre o segundo conjunto intermediário (45I, 452, 55I, 552), na segunda direção de medição, durante o deslocamento da segunda parte (1b) do suporte (1) na segunda direção de medição, deslocando, assim, o segundo elemento de acionamento (45c, 45c’) na segunda direção de medição, para acionar o segundo conjunto de medição de deformação (43I, 432, 46, 46'), mas sem exercer qualquer ação sobre o segundo conjunto intermediário (45I, 452, 55I, 552), durante o deslocamento da segunda parte (1b) do suporte (1) na primeira direção de medição, e; •quando o segundo conjunto intermediário é carregado pela segunda parte (1b) do suporte (1), a segunda parte de propulsão fica ao lado do segundo conjunto intermediário de modo a não exercer qualquer ação sobre o segundo conjunto intermediário durante o deslocamento da segunda parte (1b) do suporte (1) na segunda direção de medição, sendo que o referido segundo elemento de acionamento é, portanto, deslocado juntamente com a segunda parte (1b) do suporte (1) na segunda direção de medição, para acionar o segundo conjunto de medição de deformação (23, 23’), mas para exercer uma propulsão sobre o segundo conjunto intermediário durante o deslocamento da segunda parte (1b) do suporte (1) na primeira direção de medição, a fim de impedir qualquer deslocamento relativo entre o segundo elemento de acionamento e o segundo conjunto de medição de deformação (23,23’), por este motivo que o segundo conjunto de medição de deformação (431, 432, 46, 46', 23, 23') somente será acionado durante o deslocamento da segunda parte (1b) do suporte (1) na segunda direção de medição, permitindo, assim, que o sensor C3 execute a medição de uma deformação decorrente de uma solicitação do sensor C3 em tração ou de uma deformação decorrente de uma solicitação do sensor C3em compressão, enquanto discrimina uma da outra.
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