CA2321134A1 - Capteur d'extensiometrie destine a mesurer des deformations a calage mecanique de premiere pose et calibrage automatique en fonction de ce calage - Google Patents
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Abstract
Capteur d'extensiométrie monté sur un organe mécanique dans lequel se développent des forces à mesurer comprenant une lame métallique (1, 22) déformable équipée de jauges (2, 23) de mesure implantées et positionnées sur la lame. Ladite lame (1, 22) est sensible aux déformations mécaniques d'extension et de compression subies et transmises par l'intermédiaire de deux pièces porteuses (4, 5, 20) en relation avec l'organe mécanique dans lequel se développent les forces. Le capteur est équipé d'une bride (31) de blocage mécanique qui est posée au cours de l'étalonnage entre les pièces porteuses (4, 5, 20) de la lame du capteur.
Description
CAPTEUR D'EXTENSIOMÉTRIE
DESTTNÉ Ä MESURER DES DÉFORMATIONS
Ä CALAGE MÉCANIQUE DE PREMI~RE POSE ET CALIBRAGE
AUTOMATIQUE EN FONCTION DE CE CALAGE
CHAMP DE L'INVENTION
Les capteurs sont des éléments qui permettent de mesurer les phénomènes physiques que l'on a l'habi-tude de designer sous le nom de grandeurs ou para-mètres. Ils traduisent l'état ou l'évolution de ces ~o grandeurs ou paramètres sous la forme de signaux élec-triques. Ils permettent donc de connaître le déroule-ment et par la suite les comportements statiques et dynamiques des processus dans lesquels ils sont mis en aeuvre .
DESCRIPTION DE L'ART ANTÉRIEUR
Les capteurs sont aujourd'hui largement répandus et ils sont utilisés pratiquement dans tous les secteurs d'activités. Ils mesurent des températu-res, des pressions, des positions et des niveaux, pour zo ne citer que les principaux. Les ouvrages et les cata-logues des spécialistes indiquent les caractéristiques de leur fonctionnement et de leurs utilisations. Grâce à ces catalogues, il est possible de savoir pour quels états de la grandeur physique le capteur délivre en z5 correspondance des valeurs de signaux électriques. On emploie alors l'expression d'échelle de conversion, ce qui signifie qu'il existe une relation cohérente entre la grandeur physique et le signal électrique. Par exem-ple, si l'on considère un capteur de pression, pour une 3o valeur de pression introduite dans le capteur, on obtient une valeur du signal électrique sous la forme d'une tension ou d'un courant En fonction des domaines de la physique et de la disponibilité des technologies électriques et élec-
DESTTNÉ Ä MESURER DES DÉFORMATIONS
Ä CALAGE MÉCANIQUE DE PREMI~RE POSE ET CALIBRAGE
AUTOMATIQUE EN FONCTION DE CE CALAGE
CHAMP DE L'INVENTION
Les capteurs sont des éléments qui permettent de mesurer les phénomènes physiques que l'on a l'habi-tude de designer sous le nom de grandeurs ou para-mètres. Ils traduisent l'état ou l'évolution de ces ~o grandeurs ou paramètres sous la forme de signaux élec-triques. Ils permettent donc de connaître le déroule-ment et par la suite les comportements statiques et dynamiques des processus dans lesquels ils sont mis en aeuvre .
DESCRIPTION DE L'ART ANTÉRIEUR
Les capteurs sont aujourd'hui largement répandus et ils sont utilisés pratiquement dans tous les secteurs d'activités. Ils mesurent des températu-res, des pressions, des positions et des niveaux, pour zo ne citer que les principaux. Les ouvrages et les cata-logues des spécialistes indiquent les caractéristiques de leur fonctionnement et de leurs utilisations. Grâce à ces catalogues, il est possible de savoir pour quels états de la grandeur physique le capteur délivre en z5 correspondance des valeurs de signaux électriques. On emploie alors l'expression d'échelle de conversion, ce qui signifie qu'il existe une relation cohérente entre la grandeur physique et le signal électrique. Par exem-ple, si l'on considère un capteur de pression, pour une 3o valeur de pression introduite dans le capteur, on obtient une valeur du signal électrique sous la forme d'une tension ou d'un courant En fonction des domaines de la physique et de la disponibilité des technologies électriques et élec-
- 2 troniques, il est plus ou moins facile de concevoir et de fabriquer un capteur. Le niveau de simplicité de la fabrication et de l'emploi d'un capteur détermine son coût, les secteurs d'utilisation et, par voie de consé
quence, son marché.
Certains capteurs ne sont pas aisés à réali-ser pour des raisons qui sont liées à la nature et à la manière dont le paramètre physique est accessible. Pour des capteurs destinés à mesurer des forces, s'il est en ~o effet dans le principe facile de mesurer une force qui se dëveloppe dans une pièce de mêtal, la saisie de cette force en forme économique n'est pas simple.
La mesure des forces qui sont appliquées sur une pièce de métal prend en général comme base la ~5 déformation du matériau soumis â l'action des forces mécaniques de traction, de compression, de torsion et/ou la combinaison conjuguée de l'action de ces forces .
L'importance des déformations en fonction des 2o forces agissantes détermine le gradient, c'est à dire la précision avec laquelle on peut apprécier la défor mation élémentaire. 11 est donc fondamental de connaî
tre les lois des correspondances des déformations en micron ou en millimètre en fonction des forces appli 25 quées sur la piêce.
Le gradient se détermine par une étude mathê-matique de la résistance des matériaux utilisés à
laquelle il faut associer, selon le dessin de la pièce, une simulation aux éléments finis de façon à établir la 30 loi des correspondances des déformations en fonction des forces.
La difficulté est perceptible immédiatement car il n'est pas facile de connaître l'ensemble des gradients compte tenu de la diversité des matériaux et 35 de la forme des pièces. Chaque pièce est un cas parti-culier et pour employer un capteur destiné à mesurer des forces ou des déformations un certain nombre de
quence, son marché.
Certains capteurs ne sont pas aisés à réali-ser pour des raisons qui sont liées à la nature et à la manière dont le paramètre physique est accessible. Pour des capteurs destinés à mesurer des forces, s'il est en ~o effet dans le principe facile de mesurer une force qui se dëveloppe dans une pièce de mêtal, la saisie de cette force en forme économique n'est pas simple.
La mesure des forces qui sont appliquées sur une pièce de métal prend en général comme base la ~5 déformation du matériau soumis â l'action des forces mécaniques de traction, de compression, de torsion et/ou la combinaison conjuguée de l'action de ces forces .
L'importance des déformations en fonction des 2o forces agissantes détermine le gradient, c'est à dire la précision avec laquelle on peut apprécier la défor mation élémentaire. 11 est donc fondamental de connaî
tre les lois des correspondances des déformations en micron ou en millimètre en fonction des forces appli 25 quées sur la piêce.
Le gradient se détermine par une étude mathê-matique de la résistance des matériaux utilisés à
laquelle il faut associer, selon le dessin de la pièce, une simulation aux éléments finis de façon à établir la 30 loi des correspondances des déformations en fonction des forces.
La difficulté est perceptible immédiatement car il n'est pas facile de connaître l'ensemble des gradients compte tenu de la diversité des matériaux et 35 de la forme des pièces. Chaque pièce est un cas parti-culier et pour employer un capteur destiné à mesurer des forces ou des déformations un certain nombre de
- 3 règles doivent être respectées. Il faut connaître de façon précise les emplacements exacts où se développent les forces et quelles sont les déformations maximum et minimum qui sont produites par la résultante de ces s forces.
Une fois ces éléments connus, un certain nombre de composants et de techniques permettent d'obtenir un signal électrique qui est représentatif des déformations qui se développent dans la pièce. Ce io sont des composants du type jauges de contraintes, des éléments piezo résistifs, capacitifs, des dispositifs optiques qui permettent de mesurer le changement d'orientation granulométrique des matériaux ou des composants ferro magnêtiques dont le déplacement dans i5 un champ magnétique détermine un signal électrique en relation avec la déformation de la pièce.
Même si aujourd'hui ces composants sont connus et mis en oeuvre, leur implantation sur un organe mécanique n'est pas facile et la répétitivité de la zo valeur de l'information n'est pas très fidèle lorsque l'on met en place ou que l'on remplace un capteur par un autre. 11 est nécessaire dans la plupart des cas de recalibrer le capteur et donc de régler les valeurs des signaux électriques qui sont le zéro et l'échelle.
zs Les capteurs destinés à mesurer des forces sont mis en oeuvre principalement selon deux méthodes.
La premiêre consiste à coller un pont consti-tué de jauges de contrainte à l'endroit où la déforma tion se produit. Dans ce cas, la valeur du signal est 3o hautement liëe à la précision avec laquelle le pont de jauges est mis en position et orientê sur la pièce;
ainsi qu'à l'uniformité de la valeur de la pression avec laquelle le pont de jauges est mis en relation avec la pièce. Par nature, le pont de jauges n'offre 35 pas la possibilité d'utiliser un positionnement mécani-que de précision par rapport au lieu oü se développent les forces dans la pièce. Or, comme le signal d'un pont ..:~ if~x~:~.:,.i~:k::4;'~'.y<
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1 ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ - ~ -de jauges résistif est, par exemple, déterminé par l'équation R - p L/S où R est la valeur de la résis-tance qui évolue en fonction de l'allongement et de la section du conducteur qui constitue le pont de jauges, s p est la résistivité des matériaux constituant la résistance, L est la longueur du conducteur et S lâ
section. Les valeurs de L et de S peuvent être affec-tées en fonction de la méthode de mise en place du pont de jauges. Ceci est vrai pour les ponts, quelles que io soient les technologies piezo résistives, capacitives et autres, lorsque les jauges sont mises en place directement sur des pièces dont l'état mécanique est brut et leurs dimensions moyennes ou importantes.
La deuxième consiste à coller un pont de i5 j auges sur une lame de métal dont les caractéristiques sont connues tel que décrit dans la demande de brevet CA 2,198,537, déposé le 26 février 1997, et d'assurer ainsi une répétitivité de la relation de la déformation mécanique de la lame par rapport à la variation de la zo résistance de l'élément du pont si l'on utilise un pont résistif par exemple et à monter ensuite la lame sur un organe mécanique dans lequel se développent les forces.
Le problème dans ce cas est que les matériaux de la lame ne sont pas forcément de même nature que les z5 matériaux qui constituent les organes mécaniques et que l'adaptation du montage de la lame avec les organes mécaniques représente une difficulté pour mettre en place le capteur dans l'environnement mécanique tout en conservant la fidélité de la correspondance entre la 3o grandeur physique et le signal électrique calibré lors de la fabrication. 11 est donc nécessaire de prendre en compte le montage du capteur four optimiser l'échelle de la conversion mêcanique des forces en signal électrique.
35 Le brevet américain numéro 5,522,270 de Gissinger et al. décrit un appareil pour mesurer le : :., ;:::~..::.::.2~:.2..1_1:::.. 2 g - 16- l~ :
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stress exercé sur un organe mécanique et une méthode pour attacher cet appareil. Une jauge génère un courant électrique selon le stress exercé sur la pièce. La jauge est pré-pliée en usine tel qu'illustré à la s figure 5 avec quatre points de tension situés aux plis.
Le problème que les gens versés dans l'art ont identifié avec cet appareil est que les points de tension rendent le flambage beaucoup moins précis. De plus, la répétivité du flambage est difficile car ~o chaque lame réagit différemment à cause des points de tension. En étirant la jauge de Gissinger et al. par les points A et B, la lame peut flamber mais les ajustements seront três peu précis puisque les forces sont modifiées par les plis. Étirer la lame de ~5 Gissinger et al. par les points A et B ne permet pas une déformation linéaire de la lame. De plus, les modes de fixation suggérés provoquent un encastrement total des extrêmités. Ils sont susceptibles de provoquer dans la lame et en particulier dans les rayons de pliage des zo contraintes très élevées. Ils rendent également ladite lame très sensible aux contraintes indésirables telles que les déformations dues à la pose et les contraintes thermiques générées par les variations de température de la pièce à mesurer. Ces contraintes peuvent induire zs un signal largement supérieur à la grandeur à mesurer.
I1 est nécessaire de trouver une configuration de la lame qui permettra une répétitivité des flambages et ~de la construction de l'appareil.
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OBJECTIFS DE L'INVENTION
La prise en compte de ces contraintes conduit à tenter d'éliminer les inconvénients cités précédem-ment et à rendre aussi fidèle que possible la relation s entre la pièce mécanique et le capteur.
La présente invention considère l'extensiomé
trie comme le moyen de mesurer des forces. Elle décrit les procédés qui vont permettre d'implanter un capteur dans un dispositif à mesurer et d'obtenir la rëpétiti to vité.
SOMMAIRE DE L'INVENTION
La répétitivité qui est celle de la relation de la déformation du capteur auquel celui ci est soumis avec celle du signal électrique qu'il délivre. Cette ts répétitivité impose que la loi de correspondance de la déformation de la pièce réceptrice à mesurer soit en correspondance avec la déformation de la lame interne au capteur et que le calage initial du capteur et le réglage de son échelle de conversion soient donc compa-zo tibles avant et après montage sur la pièce réceptrice.
Par exemple, la société MultiDyn commercia-lise un capteur équipé de deux pièces porteuses, d'une lame sur laquelle est monté un pont de j auges tel que décrit dans la littérature existante. Lors du montage zs du capteur avec les organes mécaniques, les dêforma-tions qui se produisent dans le capteur sont transmises aux pièces porteuses de la lame qui provoquent une extension ou une compression de la lame. Ceci se traduit dans le pont de jauges par une variation de 3o résistance des composants qui constituent les branches du pont et par conséquent du signal électronique aux bornes du pont. La courbe d'étalonnage du capteur établie lors de la fabrication est donc faussée, ce qui oblige à réaliser in situ une nouvelle calibration qui 3s ne garantit pas la fidélité de la correspondance entre la grandeur physique et le signal électrique et augmente les temps et les coûts du montage.
L'invention peut remplacer avantageusement tous ces types d'extensomètres et être utilisée comme s capteur d'effort, de couple, et dans certains cas, comme capteur de déplacement.
Voici donc les principaux problèmes des capteurs existants que cette invention peut remplacer.
Plusieurs de ces dispositifs d'extensométrie sont adap-~o tés à certains types d'usage mais présentent tous des inconvénients. Les jauges résistives collées ou soudées directement sur la structure â mesurer sont des dispo-sitifs très fiables et fidèles. Toutefois, leur implan-tation directe est un travail de laboratoire et n'est is possible qu'en prenant des précautions trës grandes avec un coût important, c'est pourquoi, pour les mesu-res courantes, on les fixe généralement sur un corps d'épreuve plus facile à implanter. Les moyens d'observation «extérieurs » à la structure, avec ou Zo sans préparation de la surface, tels que la photo-élasticimétrie, le moire, les vernis craquelants, l'holographie, la diffraction X, qui sont plutôt des techniques d'analyse des contraintes de laboratoire.
Les corps d'épreuve équipés de jauges rempla 2s çant un élément de la structure, ou interposés aux points de transmission des efforts, sont très coûteux, difficiles à installer, et provoquent souvent un affai blissement de la structure. Les corps d'épreuve fixés sur les structures présentent généralement une grande so rigidité, les efforts aux butées sont três élevés et l'influence sur la structure peut être importante. Le glissement aux butées est difficile â éviter, provo-quant des erreurs importantes de retour à zéro et d'hystérésis. Les extensomètres mécaniques ont une 3s installation très délicate et ils sont fragiles et coûteux. Les capteurs piézo-électriques ne travaillent qu'en compression, exigent des pressions élevées et un montage compliqué. De plus, ils ne prennent en compte que les signaux dynamiques. Et finalement, les capteurs piézo-résistifs sont très fragiles (cellules de silicium) et dérivent énormément en température.
s Le but de l'invention est d'apporter une solution au problème décrit ci-dessus en maintenant les pièces porteuses de la lame fixe entre le moment où on procëde à l'étalonnage du capteur sur un banc de cali-bration et le montage sur l'organe mécanique.
~o L'invention consiste â régler l'offset et le gain en faisant varier mécaniquement les cotes entre les axes des pièces porteuses puis, une fois le réglage de la linéarité de la courbe obtenu, à régler l'offset pour une valeur du signal électrique correspondant à
~s une cote connue et, ensuite, à bloquer les degrés de liberté par un dispositif mécanique permanent à l'aide d'une bride. La bride est constituée d'un film de maté-riau métallique, composite ou polymère, et elle est placée entre les pièces porteuses. Celle-ci conserve le zo réglage de l'étalonnage fait sur banc jusqu'au montage du capteur sur l'organe mécanique par des procédés industriels classiques connus de collage, soudure ou autre. Lorsque le capteur et l'organe mécanique sont associés, et donc strictement solidaires, on procède à
z5 la rupture de la bride et ceci assure un calage sans réglage au montage. La rupture de la bride permet de libérer le fonctionnement du capteur.
L'amélioration du dispositif par rapport à
tous les autres dispositifs existants â ce jour est la 3o facilité d'installation et les coûts réduits tout en conservant une excellente précision et fiabilité. De plus, il est robuste, mobile, réutilisable et peu sensible aux perturbations mécaniques.
Une autre réalisation de l'invention comprend 35 un capteur d'extensiométrie qui inclut deux butées capables d'être fixées solidairement sur un organe mécanique à être mesuré, une lame élastique en appui _ g _ isostatique à ses extrêmités entre les deux butées dont la lame élastique est maintenue en flexion par flam-bage, des moyens pour mesurer la déformation de la lame élastique résultant du déplacement des butées afin de déterminer la coupe dans l'organe mécanique.
BR~VE DESCRIPTION DES DESSINS
On décrira plus en détail ci-aprês, à titre indicatif et nullement limitatif, un dispositif con forme â la prêsente invention en référence aux dessins ~o annexés sur lesquels .
La Figure 1 est une élévation d'une lame sur laquelle est implantê un pont de jauges;
La Figure 2 est une vue en perspective de la lame;
~5 La Figure 3 est un schéma du circuit;
La Figure 4 est un tableau qui donne le signal électrique délivré par le capteur lorsqu'il est monté sur un banc de freinage;
La Figure 5 est une vue d'élévation de la zo lame avec le pont de jauges et la bride de blocage;
La Figure 6 est une élévation d'une lame en flambage retenue par des butées;
La Figure 6a est un schéma au plan de la lame utilisée au prototype;
z5 La Figure 7 est un schéma des appuis de la lame;
La Figure 8 est une élévation du dispositif;
La Figure 9 est une coupe selon la ligne 9-9 de la Figure 8;
3o La Figure 10 est une vue de dessus du dispo-sitif, partiellement coupée avec lame enlevée;
La Figure 11 est une vue d'un des côtés;
La Figure 12 est une coupe par le centre du dispositif avec les plaquettes cassables;
35 La Figure 13 est une élévation d'un des côtés avec les plaquettes;
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La Figure 1~ est un schéma de principe da la compensation thermique; et La Figure 15 est une élévation du dispositi~
cornplâté par un capteur à effet Hall.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE R~ALïSATIONS PRÉFÉRBES DE
L'INVENTIGN
La description du capteur (Fig, i) perret de comprendre plus aisément l'invention, Le capteur est composé d'une dame 1 sur =aquelle est implanté un pont ~o de jaugea ~ à eemi-conducteur résisti-, piezo résistif, capacitif au autre. La position du pont et un film àe collage 3 permet de rendre solidaire les ëlëment~ 1 et 2. Les extrémités de la lame sont éauipëes de piêces porteuses 4 et 5. tTne enveloppe dëformable soup?e 6 ~s assure la protection du po~t àe jauges et de l'électro-nique rï'ampl~ficatiort 7 des signaux délivrés par ïe port de ja~~ges 2. La lia_son crtre 1e pont de jauges et l'QlectY~~nique est réalisée par des cor_3ucteurs selon les règles de l'art, Zo L'électronique d'amplification est intégrPe dans u= e des pièces porteuses ~ os 5 et las informa-tior_s sont 3êlivréeâ â 1' extërieur âu ce.pteur au moyFn d'un cenû~_ctcur 8 équipë d'un conr_ecteur 9. Les points de raccordement sont au nombre de 3 ou 4 , Les ir_.forma-zs fions peuvera aussi, se7.vr_. las applications, ëtre déli-vrées par la mise en a?uvre de mayens de transmission, telles que des ondes radio, hyperfréauences, lcrsc~:e l' on ajoute a~.~ mvdul e d' amplification électronique ? un module supplêmentaire dc transmission tel que =abxiquê
3o par la Société Mvtorola ou SGS T_homson.
Le fonctionnement 3u capteur est le suivant.
La lame reprêeente une lame Cor~fOrmémer~t au dessin âe la Fia. 2. Lee dêforrnations mesurées par chaçue jauçe sont de la forme E =6FI/Eae.e 3s Avec F . force ao~aliauêe e; épaisseur de la lame :~y ~..:.:::::.::~:-..w::::::....:....;_; :.:.;.
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E: dformation 1: distance force jauges a: largeur de la lame E: module de Young s La dformation dtermine une variation de la rsistance des jauges selon le schma de la Fig. 3. La tension mesure aux bornes du pont suit la loi:
De = E/4 (DR1/R1-DR2/R2+DR3/R3-DR4/R4) R1 et R3 les jauges travaillent en traction ~o R2 et R4 les jauges travaillent en compression I1 est possible de choisir que les jauges des branches adjacentes du pont travaillent en sens oppos et que les jauges des branches opposes travaillent dans le mme sens, toutes les variations de rsistances t5 s'ajoutent. D'o De =E/4 ( DR1/Rl+DR2/R2+DR3/R3+DR4/R4) - KE/4 D1/1 E est la tension d'excitation du pont K le facteur de jauge D1/1 la dformation totale des 4 jauges.
Zo Les jauges sont des doubles jauges Wishay N2A 06 T006Q 350. On peut bien entendu utiliser toute jauge de dimensions et de type appropri sous rserve de respecter les dispositions et le branchement du pont permettant la combinaison correcte des signaux pour une 2s lame en flexion suivant les techniques connues.
Le signal De est connect au point 1 et 2 du circuit 1B31An qui est un composant analogique de la socit Burr Brown mont en amplificateur du signal d'entre. Le rglage du gain d'amplification est assur so par la rsistance variable monte entre les points 3 et
Une fois ces éléments connus, un certain nombre de composants et de techniques permettent d'obtenir un signal électrique qui est représentatif des déformations qui se développent dans la pièce. Ce io sont des composants du type jauges de contraintes, des éléments piezo résistifs, capacitifs, des dispositifs optiques qui permettent de mesurer le changement d'orientation granulométrique des matériaux ou des composants ferro magnêtiques dont le déplacement dans i5 un champ magnétique détermine un signal électrique en relation avec la déformation de la pièce.
Même si aujourd'hui ces composants sont connus et mis en oeuvre, leur implantation sur un organe mécanique n'est pas facile et la répétitivité de la zo valeur de l'information n'est pas très fidèle lorsque l'on met en place ou que l'on remplace un capteur par un autre. 11 est nécessaire dans la plupart des cas de recalibrer le capteur et donc de régler les valeurs des signaux électriques qui sont le zéro et l'échelle.
zs Les capteurs destinés à mesurer des forces sont mis en oeuvre principalement selon deux méthodes.
La premiêre consiste à coller un pont consti-tué de jauges de contrainte à l'endroit où la déforma tion se produit. Dans ce cas, la valeur du signal est 3o hautement liëe à la précision avec laquelle le pont de jauges est mis en position et orientê sur la pièce;
ainsi qu'à l'uniformité de la valeur de la pression avec laquelle le pont de jauges est mis en relation avec la pièce. Par nature, le pont de jauges n'offre 35 pas la possibilité d'utiliser un positionnement mécani-que de précision par rapport au lieu oü se développent les forces dans la pièce. Or, comme le signal d'un pont ..:~ if~x~:~.:,.i~:k::4;'~'.y<
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1 ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ - ~ -de jauges résistif est, par exemple, déterminé par l'équation R - p L/S où R est la valeur de la résis-tance qui évolue en fonction de l'allongement et de la section du conducteur qui constitue le pont de jauges, s p est la résistivité des matériaux constituant la résistance, L est la longueur du conducteur et S lâ
section. Les valeurs de L et de S peuvent être affec-tées en fonction de la méthode de mise en place du pont de jauges. Ceci est vrai pour les ponts, quelles que io soient les technologies piezo résistives, capacitives et autres, lorsque les jauges sont mises en place directement sur des pièces dont l'état mécanique est brut et leurs dimensions moyennes ou importantes.
La deuxième consiste à coller un pont de i5 j auges sur une lame de métal dont les caractéristiques sont connues tel que décrit dans la demande de brevet CA 2,198,537, déposé le 26 février 1997, et d'assurer ainsi une répétitivité de la relation de la déformation mécanique de la lame par rapport à la variation de la zo résistance de l'élément du pont si l'on utilise un pont résistif par exemple et à monter ensuite la lame sur un organe mécanique dans lequel se développent les forces.
Le problème dans ce cas est que les matériaux de la lame ne sont pas forcément de même nature que les z5 matériaux qui constituent les organes mécaniques et que l'adaptation du montage de la lame avec les organes mécaniques représente une difficulté pour mettre en place le capteur dans l'environnement mécanique tout en conservant la fidélité de la correspondance entre la 3o grandeur physique et le signal électrique calibré lors de la fabrication. 11 est donc nécessaire de prendre en compte le montage du capteur four optimiser l'échelle de la conversion mêcanique des forces en signal électrique.
35 Le brevet américain numéro 5,522,270 de Gissinger et al. décrit un appareil pour mesurer le : :., ;:::~..::.::.2~:.2..1_1:::.. 2 g - 16- l~ :
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stress exercé sur un organe mécanique et une méthode pour attacher cet appareil. Une jauge génère un courant électrique selon le stress exercé sur la pièce. La jauge est pré-pliée en usine tel qu'illustré à la s figure 5 avec quatre points de tension situés aux plis.
Le problème que les gens versés dans l'art ont identifié avec cet appareil est que les points de tension rendent le flambage beaucoup moins précis. De plus, la répétivité du flambage est difficile car ~o chaque lame réagit différemment à cause des points de tension. En étirant la jauge de Gissinger et al. par les points A et B, la lame peut flamber mais les ajustements seront três peu précis puisque les forces sont modifiées par les plis. Étirer la lame de ~5 Gissinger et al. par les points A et B ne permet pas une déformation linéaire de la lame. De plus, les modes de fixation suggérés provoquent un encastrement total des extrêmités. Ils sont susceptibles de provoquer dans la lame et en particulier dans les rayons de pliage des zo contraintes très élevées. Ils rendent également ladite lame très sensible aux contraintes indésirables telles que les déformations dues à la pose et les contraintes thermiques générées par les variations de température de la pièce à mesurer. Ces contraintes peuvent induire zs un signal largement supérieur à la grandeur à mesurer.
I1 est nécessaire de trouver une configuration de la lame qui permettra une répétitivité des flambages et ~de la construction de l'appareil.
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OBJECTIFS DE L'INVENTION
La prise en compte de ces contraintes conduit à tenter d'éliminer les inconvénients cités précédem-ment et à rendre aussi fidèle que possible la relation s entre la pièce mécanique et le capteur.
La présente invention considère l'extensiomé
trie comme le moyen de mesurer des forces. Elle décrit les procédés qui vont permettre d'implanter un capteur dans un dispositif à mesurer et d'obtenir la rëpétiti to vité.
SOMMAIRE DE L'INVENTION
La répétitivité qui est celle de la relation de la déformation du capteur auquel celui ci est soumis avec celle du signal électrique qu'il délivre. Cette ts répétitivité impose que la loi de correspondance de la déformation de la pièce réceptrice à mesurer soit en correspondance avec la déformation de la lame interne au capteur et que le calage initial du capteur et le réglage de son échelle de conversion soient donc compa-zo tibles avant et après montage sur la pièce réceptrice.
Par exemple, la société MultiDyn commercia-lise un capteur équipé de deux pièces porteuses, d'une lame sur laquelle est monté un pont de j auges tel que décrit dans la littérature existante. Lors du montage zs du capteur avec les organes mécaniques, les dêforma-tions qui se produisent dans le capteur sont transmises aux pièces porteuses de la lame qui provoquent une extension ou une compression de la lame. Ceci se traduit dans le pont de jauges par une variation de 3o résistance des composants qui constituent les branches du pont et par conséquent du signal électronique aux bornes du pont. La courbe d'étalonnage du capteur établie lors de la fabrication est donc faussée, ce qui oblige à réaliser in situ une nouvelle calibration qui 3s ne garantit pas la fidélité de la correspondance entre la grandeur physique et le signal électrique et augmente les temps et les coûts du montage.
L'invention peut remplacer avantageusement tous ces types d'extensomètres et être utilisée comme s capteur d'effort, de couple, et dans certains cas, comme capteur de déplacement.
Voici donc les principaux problèmes des capteurs existants que cette invention peut remplacer.
Plusieurs de ces dispositifs d'extensométrie sont adap-~o tés à certains types d'usage mais présentent tous des inconvénients. Les jauges résistives collées ou soudées directement sur la structure â mesurer sont des dispo-sitifs très fiables et fidèles. Toutefois, leur implan-tation directe est un travail de laboratoire et n'est is possible qu'en prenant des précautions trës grandes avec un coût important, c'est pourquoi, pour les mesu-res courantes, on les fixe généralement sur un corps d'épreuve plus facile à implanter. Les moyens d'observation «extérieurs » à la structure, avec ou Zo sans préparation de la surface, tels que la photo-élasticimétrie, le moire, les vernis craquelants, l'holographie, la diffraction X, qui sont plutôt des techniques d'analyse des contraintes de laboratoire.
Les corps d'épreuve équipés de jauges rempla 2s çant un élément de la structure, ou interposés aux points de transmission des efforts, sont très coûteux, difficiles à installer, et provoquent souvent un affai blissement de la structure. Les corps d'épreuve fixés sur les structures présentent généralement une grande so rigidité, les efforts aux butées sont três élevés et l'influence sur la structure peut être importante. Le glissement aux butées est difficile â éviter, provo-quant des erreurs importantes de retour à zéro et d'hystérésis. Les extensomètres mécaniques ont une 3s installation très délicate et ils sont fragiles et coûteux. Les capteurs piézo-électriques ne travaillent qu'en compression, exigent des pressions élevées et un montage compliqué. De plus, ils ne prennent en compte que les signaux dynamiques. Et finalement, les capteurs piézo-résistifs sont très fragiles (cellules de silicium) et dérivent énormément en température.
s Le but de l'invention est d'apporter une solution au problème décrit ci-dessus en maintenant les pièces porteuses de la lame fixe entre le moment où on procëde à l'étalonnage du capteur sur un banc de cali-bration et le montage sur l'organe mécanique.
~o L'invention consiste â régler l'offset et le gain en faisant varier mécaniquement les cotes entre les axes des pièces porteuses puis, une fois le réglage de la linéarité de la courbe obtenu, à régler l'offset pour une valeur du signal électrique correspondant à
~s une cote connue et, ensuite, à bloquer les degrés de liberté par un dispositif mécanique permanent à l'aide d'une bride. La bride est constituée d'un film de maté-riau métallique, composite ou polymère, et elle est placée entre les pièces porteuses. Celle-ci conserve le zo réglage de l'étalonnage fait sur banc jusqu'au montage du capteur sur l'organe mécanique par des procédés industriels classiques connus de collage, soudure ou autre. Lorsque le capteur et l'organe mécanique sont associés, et donc strictement solidaires, on procède à
z5 la rupture de la bride et ceci assure un calage sans réglage au montage. La rupture de la bride permet de libérer le fonctionnement du capteur.
L'amélioration du dispositif par rapport à
tous les autres dispositifs existants â ce jour est la 3o facilité d'installation et les coûts réduits tout en conservant une excellente précision et fiabilité. De plus, il est robuste, mobile, réutilisable et peu sensible aux perturbations mécaniques.
Une autre réalisation de l'invention comprend 35 un capteur d'extensiométrie qui inclut deux butées capables d'être fixées solidairement sur un organe mécanique à être mesuré, une lame élastique en appui _ g _ isostatique à ses extrêmités entre les deux butées dont la lame élastique est maintenue en flexion par flam-bage, des moyens pour mesurer la déformation de la lame élastique résultant du déplacement des butées afin de déterminer la coupe dans l'organe mécanique.
BR~VE DESCRIPTION DES DESSINS
On décrira plus en détail ci-aprês, à titre indicatif et nullement limitatif, un dispositif con forme â la prêsente invention en référence aux dessins ~o annexés sur lesquels .
La Figure 1 est une élévation d'une lame sur laquelle est implantê un pont de jauges;
La Figure 2 est une vue en perspective de la lame;
~5 La Figure 3 est un schéma du circuit;
La Figure 4 est un tableau qui donne le signal électrique délivré par le capteur lorsqu'il est monté sur un banc de freinage;
La Figure 5 est une vue d'élévation de la zo lame avec le pont de jauges et la bride de blocage;
La Figure 6 est une élévation d'une lame en flambage retenue par des butées;
La Figure 6a est un schéma au plan de la lame utilisée au prototype;
z5 La Figure 7 est un schéma des appuis de la lame;
La Figure 8 est une élévation du dispositif;
La Figure 9 est une coupe selon la ligne 9-9 de la Figure 8;
3o La Figure 10 est une vue de dessus du dispo-sitif, partiellement coupée avec lame enlevée;
La Figure 11 est une vue d'un des côtés;
La Figure 12 est une coupe par le centre du dispositif avec les plaquettes cassables;
35 La Figure 13 est une élévation d'un des côtés avec les plaquettes;
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La Figure 1~ est un schéma de principe da la compensation thermique; et La Figure 15 est une élévation du dispositi~
cornplâté par un capteur à effet Hall.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE R~ALïSATIONS PRÉFÉRBES DE
L'INVENTIGN
La description du capteur (Fig, i) perret de comprendre plus aisément l'invention, Le capteur est composé d'une dame 1 sur =aquelle est implanté un pont ~o de jaugea ~ à eemi-conducteur résisti-, piezo résistif, capacitif au autre. La position du pont et un film àe collage 3 permet de rendre solidaire les ëlëment~ 1 et 2. Les extrémités de la lame sont éauipëes de piêces porteuses 4 et 5. tTne enveloppe dëformable soup?e 6 ~s assure la protection du po~t àe jauges et de l'électro-nique rï'ampl~ficatiort 7 des signaux délivrés par ïe port de ja~~ges 2. La lia_son crtre 1e pont de jauges et l'QlectY~~nique est réalisée par des cor_3ucteurs selon les règles de l'art, Zo L'électronique d'amplification est intégrPe dans u= e des pièces porteuses ~ os 5 et las informa-tior_s sont 3êlivréeâ â 1' extërieur âu ce.pteur au moyFn d'un cenû~_ctcur 8 équipë d'un conr_ecteur 9. Les points de raccordement sont au nombre de 3 ou 4 , Les ir_.forma-zs fions peuvera aussi, se7.vr_. las applications, ëtre déli-vrées par la mise en a?uvre de mayens de transmission, telles que des ondes radio, hyperfréauences, lcrsc~:e l' on ajoute a~.~ mvdul e d' amplification électronique ? un module supplêmentaire dc transmission tel que =abxiquê
3o par la Société Mvtorola ou SGS T_homson.
Le fonctionnement 3u capteur est le suivant.
La lame reprêeente une lame Cor~fOrmémer~t au dessin âe la Fia. 2. Lee dêforrnations mesurées par chaçue jauçe sont de la forme E =6FI/Eae.e 3s Avec F . force ao~aliauêe e; épaisseur de la lame :~y ~..:.:::::.::~:-..w::::::....:....;_; :.:.;.
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E: dformation 1: distance force jauges a: largeur de la lame E: module de Young s La dformation dtermine une variation de la rsistance des jauges selon le schma de la Fig. 3. La tension mesure aux bornes du pont suit la loi:
De = E/4 (DR1/R1-DR2/R2+DR3/R3-DR4/R4) R1 et R3 les jauges travaillent en traction ~o R2 et R4 les jauges travaillent en compression I1 est possible de choisir que les jauges des branches adjacentes du pont travaillent en sens oppos et que les jauges des branches opposes travaillent dans le mme sens, toutes les variations de rsistances t5 s'ajoutent. D'o De =E/4 ( DR1/Rl+DR2/R2+DR3/R3+DR4/R4) - KE/4 D1/1 E est la tension d'excitation du pont K le facteur de jauge D1/1 la dformation totale des 4 jauges.
Zo Les jauges sont des doubles jauges Wishay N2A 06 T006Q 350. On peut bien entendu utiliser toute jauge de dimensions et de type appropri sous rserve de respecter les dispositions et le branchement du pont permettant la combinaison correcte des signaux pour une 2s lame en flexion suivant les techniques connues.
Le signal De est connect au point 1 et 2 du circuit 1B31An qui est un composant analogique de la socit Burr Brown mont en amplificateur du signal d'entre. Le rglage du gain d'amplification est assur so par la rsistance variable monte entre les points 3 et
4 du circuit et le rglage de l' offset par le rglage d'un pont diviseur rsistant rglable aliment entre deux tensions de rfrence positive et ngative et dont le point milieu entre sur la borne 11. Le signal ampli-35 fi est dlivr sur la borne 14 du circuit. Un circuit convertisseur continu de rfrence TUC12215 alimente le circuit amplificateur et le pont de jauges.
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5 PCT/CA99/00136 DESCRIPTION DÉTAILLÉE DES FONCTIONS DE BASE DU PROCÉDÉ
SELON L'INVENTION
La réalisation consiste à prendre un capteur et à exercer entre les pièces porteuses 4 et 5 une s compression à l'aide d'un outil de serrage. La position de l'outil de serrage est contrôlée par un dispositif automatique de position piloté par un ordinateur de contrôle du processus de réglage. La lame se déforme en fonction de la contrainte de serrage ou de desserrage to et le pont de jauges 2 émet pour chaque valeur de serrage un signal amplifié par le circuit électronique.
Deux points de serrage permettent de simuler les forces de compression et de régler l'offset et la linéarité de la courbe par une action sur le réglage d'offset puis ts sur le gain du circuit électronique et d'obtenir ainsi les points A.B.C.D (Fig. 4). Une force de serrage mini-male sera ensuite appliquée au capteur afin d'obtenir la valeur dite basse vl de telle manière â obtenir la valeur du signal électrique correspondant au point A
zo (Fig. 4). Lorsque la courbe désirée est obtenue, on réalise à la valeur dite basse la bride de verrouillage. Le capteur équipé de sa bride se trouve â
la Fig. 5.
Ce calage est mis en oeuvre à l'aide d'une 2s bride qui détermine une distance permanente entre les pièces porteuses. Le taux de compression ou d'extension de la lame est donc constant avant sa mise en place sur l'organe mécanique. La dimension de la bride est déter-minée pendant le réglage du capteur sur banc à une 30 longueur L1 qui correspond â une extension très petite, pratiquement toujours la même, de la lame permettant d'obtenir une valeur du signal électrique vl toujours la même. Un procédé de collage par exemple permet d'assurer la fixation du capteur sur l'organe mécani-35 que. Lorsque les deux éléments sont soudés l'un â
l'autre ou qu'il n'existe plus de glissement possible entre l'organe mécanique et le capteur, la bride est alors coupée, permettant au capteur d'assurer sa fonc-tion. La bride garantit la fidélité de la valeur du signal électrique vl après la pose du capteur. Le but s de la présente invention est de produire des capteurs d'extensiométrie pouvant être facilement implantés sur des organes mécaniques de manière automatique et garan-tissant de pouvoir disposer du même signal êlectrique pour des organes mécaniques identiques. Ce procédé
~o concerne de nombreuses applications et en particulier l'implantation de capteurs pour mesurer les forces de freinage dans un frein.
Le capteur illustré à la figure 6 représente un autre exemple qui permet de mieux comprendre l'invention. L'élément principal est constitué d'une lame mince 22 en matériau élastique, avec ou sans courbure initiale. La lame 22 est illustrée â la figure 6a. Le matériau peut, par exemple, être un alliage de titane (TA6U) ou aluminium (7075). Cette lame est zo coincée entre deux butées 20 suivant son axe longitudi-nal. Ces deux butées maintiennent la lame en flexion par flambage, de maniêre isostatique (il suffit pour cela que la longueur L48 entre les deux butées soit légèrement inférieure à la longueur L1 initiale de la z5 lame, la différence L47-L48 étant supérieure à
l'extension maximale de la surface) Pour réaliser le maintien isostatique, les butées 20 doivent s'approcher le plus possible de la figure 7, une des articulations 25 bloquée en x et en 3o y, libre en rotation, et l'autre 26 bloquée en y, libre en x, pour permettre de mesurer le déplacement à
l'autre extrémitê libre en déplacement. On peut réali-ser les butées de trois maniêres. Lâ première est d'usiner les butées directement dans la pièce comme sur 35 la figure 6, la deuxième est de visser ou coller les butées sur la pièce comme à la figure 8 et la dernière est de relier les butées entre elles par un matériau CA 02321134 2000-08-16.
d'élasticité basse pour ne pas entraîner d'efforts aux points de fixation.
L'extension ou la contraction de la longueur LO entre les butées 20 provoque une flexion de la lame.
s Un pont de j auges 23 appliqué par une couche mince de colle 24, ou par un autre procédé, au milieu de la lame 22 de préférence, permet, tel que connu dans l'art antérieur, de mesurer les déformations subies par la lame 22. Ce pont de jauges 23 peut être à semi-conduc-to teur résistif, piezo résistif, capacitif ou autre.
Le pont de jauges 23 (Fig. 8) est relié à une pièce porteuse 27 de l'électronique 28 située au-dessus de la lame 22 et séparée de celle-ci par un espace suffisant. La pièce porteuse 27 est appuyée sur les t5 butées 20. L'électronique d'amplification 28 est ensuite reliée à un conducteur 29 par un connecteur 30 qui permet d'amener les informations à l'extérieur du dispositif. Un seul pont de jauges peut être utilisé, soit sur ou sous la lame 22. Ä un coût supérieur, on zo peut répartir les 4 jauges du pont 2 par 2 de chaque côté de la lame, et on obtient ainsi une sensibilité
supérieure.
La caractéristique principale de ce disposi tif est qu'il permet une installation simple car on zs peut prérégler le zéro initial avant la fixation sur la pièce. I1 faut alors utiliser un montage comme illustré
dans les figures 8 à 11. Nous ajoutons une bride ou un capot 31. Le capot 31 est de rigidité suffisante et comprend deux vis de blocage 21, deux faces inclinées 3o extérieures 33 vis à vis les butées 20. I1 y a un léger jeu 34 entre le dessous du capot 31 et le dessus des butées 20.
Avant l'installation du dispositif sur l'appareil où il doit prendre des mesures, le capot 31 35 permet de retenir toutes les parties du montage ensem-ble tout en protégeant la lame 22 et les butées 20. Les vis de blocage 21 permettent de fixer le zéro initial en liant le capot 31 aux butées 20. Une fois le dessous du dispositif collé à la surface où l'on désire prendre des mesures, on retire les vis de blocage 21. Le capot 31 est alors libre de glisser sur les faces inclinées 33 dans une gorge en V. Ä ce moment, le capot 31 sert uniquement de protection contre les intempéries et les manipulations accidentelles de la lame 22. Comme il est libre de se déplacer, un effort supplémentaire ne sera pas créé sur les butées 20 et le dispositif pourra ~o effectivement mesurer les contraintes de la pièce à
observer.
Le blocage du zéro est une des contraintes les plus difficiles â tenir. En effet, un relâchement de 1/100 mm, qui est un jeu très faible en mécanique et ts déjà très coûteux â obtenir reprësente la moitié ou les de l'étendue de mesure. L'ensemble des opérations d'étalonnage, blocage du zéro, installation du capteur, et suppression du blocage du zéro doit être réalisé
avec un jeu inférieur â 1 micromètre. Le principe zo consiste à supprimer les mouvements de la butée d'appui de la lame provoqués par les efforts de mise en place et de serrage/desserrage. Les rotations suivant Oz et Ox sont supprimées par l'appui de la face supérieure de la butée sur 1a face inférieure du couvercle 31. Cet z5 appui est assuré par les vis de blocage 21. Des tolé-rances de parallélisme et de planéité courantes, sans tolérance dimensionnelle, sont suffisantes pour assurer la précision. La rotation suivant Oy est bloquée par la présence des faces inclinées 33 sur le côté de la butée 3o et l'intérieur des flancs du capot 31. On ne peut en effet pas compter sur un simple ajustement avec jeu, pour les raisons exposées plus haut. Ces faces arrivent en contact légèrement avant la face supérieure, ce qui empêche le mouvement de rotation. L'élasticité des 35 flancs permet ensuite le contact avec la face supé-rieure. Pendant le fonctionnement, une fois les vis relâchées et/ou retirées, le capot est libre dans la gorge en V.
Comme tous les extensomètres, celui ci est soumis à sa propre dilatation et â la dilatation de la s structure instrumentée en fonction de la température.
Cette dilatation va provoquer un signal au niveau des jauges. Dans de nombreux cas, ce signal est indésirable et doit être éliminé pour ne conserver que le signal dû
au phénomène à mesurer. Aucun extensomêtre ne permet ~o actuellement d'effectuer la compensation thermique automatique en jouant sur les caractéristiques de leur résistivité en fonction de la température. Dans notre dispositif, le maintien isostatique de la lame permet d'équilibrer facilement cette dilatation non souhaitée ~s suivant le principe décrit sous la figure 14.
Soit .
LO = longueur entre appuis L1 = longueur libre de la lame L2 - longueur de dilatation du substrat zo L3 - longueur de dilatation libre du support de lame 3 L4 - longueur de dilatation libre du support de lame 4 al - coefficient de dilatation de la lame a2 - coefficient de dilatation du substrat a3 - coefficient de dilatation de la butée d'appui 3 z5 a4 - coefficient de dilatation de la butée d'appui 4 Si OLO (OT) - (al + 1)*Ll*~T, les jauges disposées en pont complet équilibrent la dilatation naturelle de la lame et on n'enregistre aucun signal.
Comme OLO(T) - a*~T*L1, il suffit d'avoir 3o a2*L2 - (a3*L3 + a4*L4) - al*L1 pour pouvoir équilibrer la différence de dilatation entre le capteur et la surface. La compensation résiduelle peut être réalisée par des résistances disposées en série ou en parallèle dans le pont de Wheatstone ou par un dispositif 35 numérique.
Lorsqu'on veut augmenter la sensibilité du capteur par le raccourcissement de la lame, la force critique de flambage qui représente 99 ~ des efforts aux butées peut augmenter dans des proportions telles qu'elle nuise à la précision du dispositif et à celle du réglage du zéro. Une solution consiste à équilibrer s les efforts de la lame qui tendent à repousser les butées par un ressort qui les retient. La résultante sur les points de fixation n'est ainsi plus que la différence des efforts. Un moyen três économique de réaliser ce ressort d'équilibrage est d'utiliser un ~o cadre 40 en plastique surmoulé ou dans un autre matériau comme le titane ou l'aluminium par exemple, qui sert en même temps de piêce de jonction des butées et d'ossature du capteur (voir figure 10) . Le cadre 40 est constitué de quatre portiques de montants 41 et de ~s traverses supérieures 42. Les portiques 41 sont reliés par la partie centrale de leur traverse supérieure 42.
Celle ci joue un rôle de ressort à lame. On peut moduler la raideur de ce ressort en faisant varier, outre les sections du portique, la longueur libre de la 2o traverse en faisant varier la profondeur des encoches 43 et le module élastique du matériau (plastique armé
ou non, métal, etc.) Voici les étapes du fonctionnement du capteur monobloc tel qu'illustré aux figures 8 à 11. La Zs première étape est le montage et le maintien de la lame. Au montage, le capteur subit un allongement proportionnel à l'effort de flambage de la lame 22 et à
la rigidité du cadre 40. Les efforts de la lame et du cadre s'équilibrent pour un allongement donné et 3o maintiennent la lame en position. Ensuite, il faut faire le préréglage du point de fonctionnement initial.
Les butées 20 sont fixés sur une table d'étalonnage permettant de les dêplacer l'un par rapport à l'autre avec une grande précision jusqu'â la valeur de précon-35 trainte souhaitée pour la lame 22, les vis de blocage 21 étant déserrées. I1 faut alors maintenir ce préré-glage. Les vis 21 sont serrées à une valeur de couple prédéterminée. Les deux butées 20 sont ainsi immobili-sés par rapport au capot 31 et la lame maintenue parfaitement à la valeur de zéro désirée.
Finalement, on installe le tout sur la pièce s à instrumenter. Les deux butées sont collées, soudées ou vissés en permanence (tel que décrit à la page 13, lignes 10 à 20)) sur la surface à instrumenter. Une fois la fixation solidement établie, les vis 32 sont retirées et le capteur est prêt à fonctionner à partir ~o de la valeur préréglée. La raideur du cadre 40 est suffisante pour maintenir la lame lors de l'assemblage, mais est calculée pour ne provoquer que de faibles efforts sur les points de fixation pendant le fonc-tionnement.
~s La façon préférée de l' inventeur pour réali-ser son invention peut être légèrement modifiée pour changer les propriétés du capteur et permettre des mesures différentes. Par exemple, on peut modifier les paramètres de la lame de la façon suivante. Si on zo augmente l'épaisseur de la lame 22, on aura plus de sensibilité avec plus d'efforts. On utilisera une lame longue avec faible effort constant pour de grands déplacements ou une lame courte pour une grande sensi-bilité dans la mesure des petites déformations. Si on zs diminue la largeur de la lame, on diminue les efforts aux butées. Si on augmente l'entraxe pour une même lame, on augmente la sensibilité. On peut éliminer les problèmes d'équilibre instable dus au flambage en donnant une déformation plastique initiale à la lame.
3o On peut aussi changer le pont de jauges 23 pour un dispositif différent, tel un capteur à effet Hall (comme à la figure 15) ou un capteur optique. Le capteur à effet Hall agit comme un électro-aimant plus ou moins excité lorsque la lame 22 se rapproche ou 35 s'éloigne de sa bobine 52. Peu importe la façon choisie pour capter les déformations imposées à 1a lame, ce signal devra être transformé en impulsions électriques pour communiquer à l'extérieur du dispositif.
En modifiant légèrement le capot 31 de l'appareil, il est aussi possible de faire son étalon s nage in situ. Une des butées 20 est en butée longitudi nale par sa face extérieure sur le capot 31. La butée opposée est poussée par une vis (non-illustrée) jusqu'â
obtenir la valeur de contrainte désirée sur la lame.
Pour bloquer le zéro, il est possible ~o d'utiliser une barrette cassable. Les figures 12 et 13 montrent cette méthode. L'inventeur utilisera deux plaquettes 35 réalisées dans un matériau fragile et suffisamment rigide tel le verre ou la céramique.
Éventuellement, une ou plusieurs entailles 36 sont ~s créées pour faire un point de rupture. Finalement, le banc de réglage devra permettre un déplacement três précis tel que le capteur soit plaqué sur ses faces d'appui 37 et guidé par ses faces 38 parfaitement parallèles aux faces d'appui de la lame 22 dont l'une zo au moins se déplace pour réaliser la déformation de la lame. Le mode opératoire de ce principe est le suivant . Le capteur est fixé par ses faces 37 et guidé
par ses faces 38, dont l'une sert de référence fixe et l'autre de référence mobile. La lame 22 est amenée â la zs position désirée par le déplacement de la face 38. On colle ensuite par les faces 39, les plaquettes 35 sur les butées 20. Une fois la colle prise, les plaquettes 35 maintiennent le capteur en position précontrainte et on peut le désolidariser du banc. On fixe ensuite le 3o capteur sur la pièce â mesurer par ses faces 37.
Lorsque la fixation est réalisée, on brise les plaquet-tes 35 avec des pinces ou par choc pour libérer le capteur et permettre son fonctionnement.
Cette méthode présente plusieurs avantages 35 qui ont trait aux principes de base utilisés. Ce premier avantage est l'utilisation du flambage iso statique qui donne un faible effort aux butées. Les efforts aux butées sont considérablement diminués par le fait que, aprês flambage, la lame travaille en flexion et non plus en traction compression. Pour une lame de 25*5*0.3 mm et un déplacement de 0.02 mm, les s efforts passent de 252 N à 33.7 N. De plus, dans le cas d'une lame en traction, il est impossible de fixer correctement une lame de cette dimension pour éviter le glissement des points de fixation (la sensibilité de mesure est de l' ordre de 0 . 03 micromètres) , et on peut ~o facilement créer des concentrations de contraintes amenant une déformation permanente de la lame. L'inté-rêt du dispositif est l'absence totale du moment sur les points de fixation et efforts plus faibles ce qui rend le dispositif apte au collage, car les colles ~s résistent généralement bien au cisaillement et l'effort quasiment constant sur la plage des mesures, ce qui garantit les caractéristiques sur une plage de mesure importante.
Le flambage isostatique permet aussi un très zo bon retour à zéro et une faible hystérésis . Dans tout système de fixation, lorsque les efforts dépassent un certain seuil, il se produit un glissement. Au retour, les forces de rappel élastiques du système sont plus faibles que les efforts de frottement et le systëme zs prend une nouvelle position d'équilibre à zéro. Cet effet se produit à chaque cycle, d'où un glissement progressif du zéro ou une incertitude élevée si les efforts changent de sens. Dans notre cas, les efforts sont toujours orientés dans le même sens sur toute 30 l'étendue de mesure et existent toujours, leur valeur étant faible et assez constante, ce qui garantit le plus faible glissement possible du zéro.
SELON L'INVENTION
La réalisation consiste à prendre un capteur et à exercer entre les pièces porteuses 4 et 5 une s compression à l'aide d'un outil de serrage. La position de l'outil de serrage est contrôlée par un dispositif automatique de position piloté par un ordinateur de contrôle du processus de réglage. La lame se déforme en fonction de la contrainte de serrage ou de desserrage to et le pont de jauges 2 émet pour chaque valeur de serrage un signal amplifié par le circuit électronique.
Deux points de serrage permettent de simuler les forces de compression et de régler l'offset et la linéarité de la courbe par une action sur le réglage d'offset puis ts sur le gain du circuit électronique et d'obtenir ainsi les points A.B.C.D (Fig. 4). Une force de serrage mini-male sera ensuite appliquée au capteur afin d'obtenir la valeur dite basse vl de telle manière â obtenir la valeur du signal électrique correspondant au point A
zo (Fig. 4). Lorsque la courbe désirée est obtenue, on réalise à la valeur dite basse la bride de verrouillage. Le capteur équipé de sa bride se trouve â
la Fig. 5.
Ce calage est mis en oeuvre à l'aide d'une 2s bride qui détermine une distance permanente entre les pièces porteuses. Le taux de compression ou d'extension de la lame est donc constant avant sa mise en place sur l'organe mécanique. La dimension de la bride est déter-minée pendant le réglage du capteur sur banc à une 30 longueur L1 qui correspond â une extension très petite, pratiquement toujours la même, de la lame permettant d'obtenir une valeur du signal électrique vl toujours la même. Un procédé de collage par exemple permet d'assurer la fixation du capteur sur l'organe mécani-35 que. Lorsque les deux éléments sont soudés l'un â
l'autre ou qu'il n'existe plus de glissement possible entre l'organe mécanique et le capteur, la bride est alors coupée, permettant au capteur d'assurer sa fonc-tion. La bride garantit la fidélité de la valeur du signal électrique vl après la pose du capteur. Le but s de la présente invention est de produire des capteurs d'extensiométrie pouvant être facilement implantés sur des organes mécaniques de manière automatique et garan-tissant de pouvoir disposer du même signal êlectrique pour des organes mécaniques identiques. Ce procédé
~o concerne de nombreuses applications et en particulier l'implantation de capteurs pour mesurer les forces de freinage dans un frein.
Le capteur illustré à la figure 6 représente un autre exemple qui permet de mieux comprendre l'invention. L'élément principal est constitué d'une lame mince 22 en matériau élastique, avec ou sans courbure initiale. La lame 22 est illustrée â la figure 6a. Le matériau peut, par exemple, être un alliage de titane (TA6U) ou aluminium (7075). Cette lame est zo coincée entre deux butées 20 suivant son axe longitudi-nal. Ces deux butées maintiennent la lame en flexion par flambage, de maniêre isostatique (il suffit pour cela que la longueur L48 entre les deux butées soit légèrement inférieure à la longueur L1 initiale de la z5 lame, la différence L47-L48 étant supérieure à
l'extension maximale de la surface) Pour réaliser le maintien isostatique, les butées 20 doivent s'approcher le plus possible de la figure 7, une des articulations 25 bloquée en x et en 3o y, libre en rotation, et l'autre 26 bloquée en y, libre en x, pour permettre de mesurer le déplacement à
l'autre extrémitê libre en déplacement. On peut réali-ser les butées de trois maniêres. Lâ première est d'usiner les butées directement dans la pièce comme sur 35 la figure 6, la deuxième est de visser ou coller les butées sur la pièce comme à la figure 8 et la dernière est de relier les butées entre elles par un matériau CA 02321134 2000-08-16.
d'élasticité basse pour ne pas entraîner d'efforts aux points de fixation.
L'extension ou la contraction de la longueur LO entre les butées 20 provoque une flexion de la lame.
s Un pont de j auges 23 appliqué par une couche mince de colle 24, ou par un autre procédé, au milieu de la lame 22 de préférence, permet, tel que connu dans l'art antérieur, de mesurer les déformations subies par la lame 22. Ce pont de jauges 23 peut être à semi-conduc-to teur résistif, piezo résistif, capacitif ou autre.
Le pont de jauges 23 (Fig. 8) est relié à une pièce porteuse 27 de l'électronique 28 située au-dessus de la lame 22 et séparée de celle-ci par un espace suffisant. La pièce porteuse 27 est appuyée sur les t5 butées 20. L'électronique d'amplification 28 est ensuite reliée à un conducteur 29 par un connecteur 30 qui permet d'amener les informations à l'extérieur du dispositif. Un seul pont de jauges peut être utilisé, soit sur ou sous la lame 22. Ä un coût supérieur, on zo peut répartir les 4 jauges du pont 2 par 2 de chaque côté de la lame, et on obtient ainsi une sensibilité
supérieure.
La caractéristique principale de ce disposi tif est qu'il permet une installation simple car on zs peut prérégler le zéro initial avant la fixation sur la pièce. I1 faut alors utiliser un montage comme illustré
dans les figures 8 à 11. Nous ajoutons une bride ou un capot 31. Le capot 31 est de rigidité suffisante et comprend deux vis de blocage 21, deux faces inclinées 3o extérieures 33 vis à vis les butées 20. I1 y a un léger jeu 34 entre le dessous du capot 31 et le dessus des butées 20.
Avant l'installation du dispositif sur l'appareil où il doit prendre des mesures, le capot 31 35 permet de retenir toutes les parties du montage ensem-ble tout en protégeant la lame 22 et les butées 20. Les vis de blocage 21 permettent de fixer le zéro initial en liant le capot 31 aux butées 20. Une fois le dessous du dispositif collé à la surface où l'on désire prendre des mesures, on retire les vis de blocage 21. Le capot 31 est alors libre de glisser sur les faces inclinées 33 dans une gorge en V. Ä ce moment, le capot 31 sert uniquement de protection contre les intempéries et les manipulations accidentelles de la lame 22. Comme il est libre de se déplacer, un effort supplémentaire ne sera pas créé sur les butées 20 et le dispositif pourra ~o effectivement mesurer les contraintes de la pièce à
observer.
Le blocage du zéro est une des contraintes les plus difficiles â tenir. En effet, un relâchement de 1/100 mm, qui est un jeu très faible en mécanique et ts déjà très coûteux â obtenir reprësente la moitié ou les de l'étendue de mesure. L'ensemble des opérations d'étalonnage, blocage du zéro, installation du capteur, et suppression du blocage du zéro doit être réalisé
avec un jeu inférieur â 1 micromètre. Le principe zo consiste à supprimer les mouvements de la butée d'appui de la lame provoqués par les efforts de mise en place et de serrage/desserrage. Les rotations suivant Oz et Ox sont supprimées par l'appui de la face supérieure de la butée sur 1a face inférieure du couvercle 31. Cet z5 appui est assuré par les vis de blocage 21. Des tolé-rances de parallélisme et de planéité courantes, sans tolérance dimensionnelle, sont suffisantes pour assurer la précision. La rotation suivant Oy est bloquée par la présence des faces inclinées 33 sur le côté de la butée 3o et l'intérieur des flancs du capot 31. On ne peut en effet pas compter sur un simple ajustement avec jeu, pour les raisons exposées plus haut. Ces faces arrivent en contact légèrement avant la face supérieure, ce qui empêche le mouvement de rotation. L'élasticité des 35 flancs permet ensuite le contact avec la face supé-rieure. Pendant le fonctionnement, une fois les vis relâchées et/ou retirées, le capot est libre dans la gorge en V.
Comme tous les extensomètres, celui ci est soumis à sa propre dilatation et â la dilatation de la s structure instrumentée en fonction de la température.
Cette dilatation va provoquer un signal au niveau des jauges. Dans de nombreux cas, ce signal est indésirable et doit être éliminé pour ne conserver que le signal dû
au phénomène à mesurer. Aucun extensomêtre ne permet ~o actuellement d'effectuer la compensation thermique automatique en jouant sur les caractéristiques de leur résistivité en fonction de la température. Dans notre dispositif, le maintien isostatique de la lame permet d'équilibrer facilement cette dilatation non souhaitée ~s suivant le principe décrit sous la figure 14.
Soit .
LO = longueur entre appuis L1 = longueur libre de la lame L2 - longueur de dilatation du substrat zo L3 - longueur de dilatation libre du support de lame 3 L4 - longueur de dilatation libre du support de lame 4 al - coefficient de dilatation de la lame a2 - coefficient de dilatation du substrat a3 - coefficient de dilatation de la butée d'appui 3 z5 a4 - coefficient de dilatation de la butée d'appui 4 Si OLO (OT) - (al + 1)*Ll*~T, les jauges disposées en pont complet équilibrent la dilatation naturelle de la lame et on n'enregistre aucun signal.
Comme OLO(T) - a*~T*L1, il suffit d'avoir 3o a2*L2 - (a3*L3 + a4*L4) - al*L1 pour pouvoir équilibrer la différence de dilatation entre le capteur et la surface. La compensation résiduelle peut être réalisée par des résistances disposées en série ou en parallèle dans le pont de Wheatstone ou par un dispositif 35 numérique.
Lorsqu'on veut augmenter la sensibilité du capteur par le raccourcissement de la lame, la force critique de flambage qui représente 99 ~ des efforts aux butées peut augmenter dans des proportions telles qu'elle nuise à la précision du dispositif et à celle du réglage du zéro. Une solution consiste à équilibrer s les efforts de la lame qui tendent à repousser les butées par un ressort qui les retient. La résultante sur les points de fixation n'est ainsi plus que la différence des efforts. Un moyen três économique de réaliser ce ressort d'équilibrage est d'utiliser un ~o cadre 40 en plastique surmoulé ou dans un autre matériau comme le titane ou l'aluminium par exemple, qui sert en même temps de piêce de jonction des butées et d'ossature du capteur (voir figure 10) . Le cadre 40 est constitué de quatre portiques de montants 41 et de ~s traverses supérieures 42. Les portiques 41 sont reliés par la partie centrale de leur traverse supérieure 42.
Celle ci joue un rôle de ressort à lame. On peut moduler la raideur de ce ressort en faisant varier, outre les sections du portique, la longueur libre de la 2o traverse en faisant varier la profondeur des encoches 43 et le module élastique du matériau (plastique armé
ou non, métal, etc.) Voici les étapes du fonctionnement du capteur monobloc tel qu'illustré aux figures 8 à 11. La Zs première étape est le montage et le maintien de la lame. Au montage, le capteur subit un allongement proportionnel à l'effort de flambage de la lame 22 et à
la rigidité du cadre 40. Les efforts de la lame et du cadre s'équilibrent pour un allongement donné et 3o maintiennent la lame en position. Ensuite, il faut faire le préréglage du point de fonctionnement initial.
Les butées 20 sont fixés sur une table d'étalonnage permettant de les dêplacer l'un par rapport à l'autre avec une grande précision jusqu'â la valeur de précon-35 trainte souhaitée pour la lame 22, les vis de blocage 21 étant déserrées. I1 faut alors maintenir ce préré-glage. Les vis 21 sont serrées à une valeur de couple prédéterminée. Les deux butées 20 sont ainsi immobili-sés par rapport au capot 31 et la lame maintenue parfaitement à la valeur de zéro désirée.
Finalement, on installe le tout sur la pièce s à instrumenter. Les deux butées sont collées, soudées ou vissés en permanence (tel que décrit à la page 13, lignes 10 à 20)) sur la surface à instrumenter. Une fois la fixation solidement établie, les vis 32 sont retirées et le capteur est prêt à fonctionner à partir ~o de la valeur préréglée. La raideur du cadre 40 est suffisante pour maintenir la lame lors de l'assemblage, mais est calculée pour ne provoquer que de faibles efforts sur les points de fixation pendant le fonc-tionnement.
~s La façon préférée de l' inventeur pour réali-ser son invention peut être légèrement modifiée pour changer les propriétés du capteur et permettre des mesures différentes. Par exemple, on peut modifier les paramètres de la lame de la façon suivante. Si on zo augmente l'épaisseur de la lame 22, on aura plus de sensibilité avec plus d'efforts. On utilisera une lame longue avec faible effort constant pour de grands déplacements ou une lame courte pour une grande sensi-bilité dans la mesure des petites déformations. Si on zs diminue la largeur de la lame, on diminue les efforts aux butées. Si on augmente l'entraxe pour une même lame, on augmente la sensibilité. On peut éliminer les problèmes d'équilibre instable dus au flambage en donnant une déformation plastique initiale à la lame.
3o On peut aussi changer le pont de jauges 23 pour un dispositif différent, tel un capteur à effet Hall (comme à la figure 15) ou un capteur optique. Le capteur à effet Hall agit comme un électro-aimant plus ou moins excité lorsque la lame 22 se rapproche ou 35 s'éloigne de sa bobine 52. Peu importe la façon choisie pour capter les déformations imposées à 1a lame, ce signal devra être transformé en impulsions électriques pour communiquer à l'extérieur du dispositif.
En modifiant légèrement le capot 31 de l'appareil, il est aussi possible de faire son étalon s nage in situ. Une des butées 20 est en butée longitudi nale par sa face extérieure sur le capot 31. La butée opposée est poussée par une vis (non-illustrée) jusqu'â
obtenir la valeur de contrainte désirée sur la lame.
Pour bloquer le zéro, il est possible ~o d'utiliser une barrette cassable. Les figures 12 et 13 montrent cette méthode. L'inventeur utilisera deux plaquettes 35 réalisées dans un matériau fragile et suffisamment rigide tel le verre ou la céramique.
Éventuellement, une ou plusieurs entailles 36 sont ~s créées pour faire un point de rupture. Finalement, le banc de réglage devra permettre un déplacement três précis tel que le capteur soit plaqué sur ses faces d'appui 37 et guidé par ses faces 38 parfaitement parallèles aux faces d'appui de la lame 22 dont l'une zo au moins se déplace pour réaliser la déformation de la lame. Le mode opératoire de ce principe est le suivant . Le capteur est fixé par ses faces 37 et guidé
par ses faces 38, dont l'une sert de référence fixe et l'autre de référence mobile. La lame 22 est amenée â la zs position désirée par le déplacement de la face 38. On colle ensuite par les faces 39, les plaquettes 35 sur les butées 20. Une fois la colle prise, les plaquettes 35 maintiennent le capteur en position précontrainte et on peut le désolidariser du banc. On fixe ensuite le 3o capteur sur la pièce â mesurer par ses faces 37.
Lorsque la fixation est réalisée, on brise les plaquet-tes 35 avec des pinces ou par choc pour libérer le capteur et permettre son fonctionnement.
Cette méthode présente plusieurs avantages 35 qui ont trait aux principes de base utilisés. Ce premier avantage est l'utilisation du flambage iso statique qui donne un faible effort aux butées. Les efforts aux butées sont considérablement diminués par le fait que, aprês flambage, la lame travaille en flexion et non plus en traction compression. Pour une lame de 25*5*0.3 mm et un déplacement de 0.02 mm, les s efforts passent de 252 N à 33.7 N. De plus, dans le cas d'une lame en traction, il est impossible de fixer correctement une lame de cette dimension pour éviter le glissement des points de fixation (la sensibilité de mesure est de l' ordre de 0 . 03 micromètres) , et on peut ~o facilement créer des concentrations de contraintes amenant une déformation permanente de la lame. L'inté-rêt du dispositif est l'absence totale du moment sur les points de fixation et efforts plus faibles ce qui rend le dispositif apte au collage, car les colles ~s résistent généralement bien au cisaillement et l'effort quasiment constant sur la plage des mesures, ce qui garantit les caractéristiques sur une plage de mesure importante.
Le flambage isostatique permet aussi un très zo bon retour à zéro et une faible hystérésis . Dans tout système de fixation, lorsque les efforts dépassent un certain seuil, il se produit un glissement. Au retour, les forces de rappel élastiques du système sont plus faibles que les efforts de frottement et le systëme zs prend une nouvelle position d'équilibre à zéro. Cet effet se produit à chaque cycle, d'où un glissement progressif du zéro ou une incertitude élevée si les efforts changent de sens. Dans notre cas, les efforts sont toujours orientés dans le même sens sur toute 30 l'étendue de mesure et existent toujours, leur valeur étant faible et assez constante, ce qui garantit le plus faible glissement possible du zéro.
Claims (20)
1. Capteur d'extensiométrie monté sur un organe mécanique dans lequel se développent des forces à
mesurer comprenant une lame plane métallique déformable équipée de jauges de mesure implantées et positionnées sur la lame et équipé d'une bride de blocage mécanique posée au cours de l'étalonnage entre deux pièces porteuses de la lame, ladite lame étant sensible aux déformations mécaniques d'extension et de compression subies et transmises par l'intermédiaire des deux pièces porteuses en relation avec l'organe mécanique dans lequel se développent les forces.
mesurer comprenant une lame plane métallique déformable équipée de jauges de mesure implantées et positionnées sur la lame et équipé d'une bride de blocage mécanique posée au cours de l'étalonnage entre deux pièces porteuses de la lame, ladite lame étant sensible aux déformations mécaniques d'extension et de compression subies et transmises par l'intermédiaire des deux pièces porteuses en relation avec l'organe mécanique dans lequel se développent les forces.
2. Capteur d'extensiométrie selon la revendication 1 équipé d'une bride de blocage qui émet un signal de valeur électrique en relation avec la caractéristique de pose de la bride.
3. Capteur d'extensiométrie selon les revendications 1 et 2 dans lequel la bride est montée entre les pièces porteuses de la lame du capteur.
4. Capteur d'extensiométrie selon les revendications 1 à 3 dans lequel la bride est assujettie à une rupture après que le capteur soit monté sur l'organe et dans lequel il y a correspondance entre la valeur de la force de précontrainte à laquelle est soumise la lame et la valeur électrique du signal électrique délivré
par le capteur avant la rupture de la bride.
par le capteur avant la rupture de la bride.
5. Capteur d'extensiométrie selon les revendications 1 à 4 dont les étalonnages électroniques, les réglages et la bride de blocage sont réalisés au banc de réglage.
6. Un capteur d'extensiométrie selon la revendication 1 dont la bride est un élément rigide qui peut être coupé lorsque le capteur d'extensiométrie est fixé
sur l'organe mécanique.
sur l'organe mécanique.
7. Un capteur d'extensiométrie selon la revendication 1 caractérisé en ce que la bride de blocage mécanique est en forme de capot rigide et les pièces porteuses de la lame du capteur peuvent être fixées solidairement dans le capot au moment du réglage.
8. Un capteur d'extensiométrie selon la revendication cation 7 dont le capot comprend des moyens pour permettre aux pièces porteuses en forme de butée de glisser dans le capot sur un axe longitudinal dans la direction de la lame et des moyens sont prévus pour fixer les pièces porteuses pour contraindre le mouvement de ces pièces relatives au capot.
9. Un capteur d'extensiométrie selon les revendications 1 et 8 dans lequel les pièces porteuses sont des butées et la lame est élastique en appui isostatique à ses extrémités, sur les butées, maintenue en flexion par flambage.
10. Un capteur d'extensiométrie selon la revendication 9 dont la lame a subi une déformation permanente destinée à lui donner une courbure initiale.
11. Un capteur d'extensiométrie selon les revendications 8, 9 ou 10 dont les butées peuvent être relâchées pour assurer la liberté de fonctionnement une fois que le capteur est monté sur l'organe mécanique.
12. Un capteur d'extensiométrie selon la revendication 11 dans lequel le capot comprend au moins deux flancs parallèles ayant des faces inclinées à l'intérieur du capot qui viennent en appui correspondant à
chaque butée, et les faces intérieures des flancs ont des rainures longitudinales pour permettre le mouvement des butées sur l'axe longitudinal.
chaque butée, et les faces intérieures des flancs ont des rainures longitudinales pour permettre le mouvement des butées sur l'axe longitudinal.
13. Un capteur d'extensiométrie selon les revendications 8 à 12 dans lequel les butées sont reliées par un dispositif formant un ressort antagoniste à la lame.
14. Un capteur d'extensiométrie selon la revendication 13 dont le ressort est constitué par un membre plat auquel on a donné de l'élasticité à l'aide d'encoches.
15. Un capteur d'extensiométrie comportant une lame élastique plane en appui isostatique sur ses extrémités entre deux butées réglables et maintenue en flexion par flambage, des moyens pour mesurer la déformation de la pièce dont sont rendues solidaires les butées réglables.
16. Un capteur d'extensiométrie selon la revendication 14 dans lequel les butées sont reliées par un dispositif formant un ressort antagoniste à la lame.
17. Un capteur d'extensiométrie selon la revendication 1, dont la lame plane est généralement rectangulaire et a une portion centrale et deux extrémités et dont la largeur de la partie centrale est moindre que la largeur des deux extrémités.
18. Un capteur d'extensiométrie selon la revendication 15, dont la lame plane est généralement rectangulaire et a une portion centrale et deux extrémités et dont la largeur de la partie centrale est moindre que la largeur des deux extrémités.
19. Un capteur d'extensiométrie selon la revendication 17, dont la lame plane a la forme d'un "I".
20. Un capteur d'extensiométrie selon la revendication 18, dont la lame plane a la forme d'un "I".
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CA002321134A CA2321134A1 (fr) | 1998-02-16 | 1999-02-16 | Capteur d'extensiometrie destine a mesurer des deformations a calage mecanique de premiere pose et calibrage automatique en fonction de ce calage |
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CA2,230,001 | 1998-02-16 | ||
| CA2230001 | 1998-02-16 | ||
| CA002321134A CA2321134A1 (fr) | 1998-02-16 | 1999-02-16 | Capteur d'extensiometrie destine a mesurer des deformations a calage mecanique de premiere pose et calibrage automatique en fonction de ce calage |
| PCT/CA1999/000136 WO1999041565A1 (fr) | 1998-02-16 | 1999-02-16 | Capteur d'extensiometrie destine a mesurer des deformations a calage mecanique de premiere pose et calibrage automatique en fonction de ce calage |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CA2321134A1 true CA2321134A1 (fr) | 1999-08-19 |
Family
ID=25680052
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CA002321134A Abandoned CA2321134A1 (fr) | 1998-02-16 | 1999-02-16 | Capteur d'extensiometrie destine a mesurer des deformations a calage mecanique de premiere pose et calibrage automatique en fonction de ce calage |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CA (1) | CA2321134A1 (fr) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113514319A (zh) * | 2021-05-10 | 2021-10-19 | 吉林大学 | 扫描电子显微镜中原位静-动态疲劳力学性能测试仪器 |
| CN116773378A (zh) * | 2023-08-18 | 2023-09-19 | 无锡沃德倍斯科技有限公司 | 一种笔帽扭力测试仪及其操作方法 |
-
1999
- 1999-02-16 CA CA002321134A patent/CA2321134A1/fr not_active Abandoned
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113514319A (zh) * | 2021-05-10 | 2021-10-19 | 吉林大学 | 扫描电子显微镜中原位静-动态疲劳力学性能测试仪器 |
| CN116773378A (zh) * | 2023-08-18 | 2023-09-19 | 无锡沃德倍斯科技有限公司 | 一种笔帽扭力测试仪及其操作方法 |
| CN116773378B (zh) * | 2023-08-18 | 2023-11-07 | 无锡沃德倍斯科技有限公司 | 一种笔帽扭力测试仪及其操作方法 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EEER | Examination request | ||
| FZDE | Discontinued |