EP0238595A1 - Rheometre pour l'etude de produits conformes en corps non lineaires - Google Patents

Rheometre pour l'etude de produits conformes en corps non lineaires

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Publication number
EP0238595A1
EP0238595A1 EP19860905863 EP86905863A EP0238595A1 EP 0238595 A1 EP0238595 A1 EP 0238595A1 EP 19860905863 EP19860905863 EP 19860905863 EP 86905863 A EP86905863 A EP 86905863A EP 0238595 A1 EP0238595 A1 EP 0238595A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
force
rheometer
sample
constituted
stress
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP19860905863
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
René CARDENAS-CAROTI
Gérard GROSCLAUDE
Gérard NICOL
Jean Louis Maubois
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Institut National de la Recherche Agronomique INRA
Original Assignee
Institut National de la Recherche Agronomique INRA
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Filing date
Publication date
Application filed by Institut National de la Recherche Agronomique INRA filed Critical Institut National de la Recherche Agronomique INRA
Publication of EP0238595A1 publication Critical patent/EP0238595A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/08—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady tensile or compressive forces

Definitions

  • the present invention is in the field of rheometers. It relates more particularly to a rheometer intended for the measurement over time of the deformation of samples of products subjected to various stresses, in particular products shaped into non-linear bodies.
  • An object of the present invention is to produce a rheometer making it possible to subject a sample of products to be tested to mechanical stresses or stresses of various shape and amplitude, while making it possible to reliably follow the complete evolution of a body subject to determined constraints, and to perform fast, precise and simple measurements in quasi-static conditions, with large dynamics in force and in displacement as well as in rapid dynamic conditions, and this from "rich” constraints in information, particularly applicable to so-called “non-Newtonian" bodies.
  • Another object of the invention is to provide a rheometer whose operating parameters, for example the amplitude, the frequency, the speed variation as a function of time, can be programmed using electronic means.
  • Yet another object of the invention is to provide a rheometer which allows the user to fully deal with a geological problem from the form of the constraint applied to the sample to the entry and processing of data.
  • the force or stress exerted by the moving mobile which imparts a deformation to the sample of product to be studied is measured by a special detection device or force sensor.
  • this sensor can be placed not on the deformation mechanism, but on the plate supporting the sample. Indeed, by placing the sensor on the deformation mechanism, a number of delicate problems arise. Since the sensor moves with the mechanism, its volume and mass must be low, its electrical and mechanical connections easy, its resistance to vibrations important. However, if you place the force sensor on the pan, you will only get an approximate value of the force. We know that when a body deforms under the effect of a force, the characteristics of the latter are not fully transmitted by the body (only the amount of movement is preserved) hence the need to measure the force where it is applied.
  • Yet another object of the invention is to produce a rheometer making it possible to measure the force exerted on a sample at the very place where it is exerted without having recourse to a specific sensor, and this thanks to a dis pcsition which limits the play, inertia, friction and wear of the mechanical part of the device.
  • the present invention therefore relates to a rheometer in particular intended for the measurement over time of the deformation of samples of products, in particular those formed in non-linear carps, characterized in that it comprises:
  • - sensor type detection means associated with - means for applying a force to the constraints determined on the sample to be tested
  • the processing unit cooperating with a control unit which itself controls a control unit for said means for applying the force or stress applied to the sample.
  • the detection means are advantageously constituted by a strain gauge associated with an elastic blade, for example a steel blade.
  • the means for applying the force or the stress are constituted by a mobile element shaped for the application of the force or the stress and associated with a stepping motor imparting to said mobile element an axial movement relative to the sample to be tested.
  • the processing means consists of an interface adapter.
  • the control unit is made up of a computer connected to the processing unit via an interfacing system.
  • the information processing means consist of an analog-digital converter.
  • the control unit for the means of applying force or stress is constituted by an electric control card.
  • - Figure L is a block diagram of the electronic means for implementing the invention
  • - Figure 2 is a front view with partially cut away area of the electromechanical means constituting the present invention
  • FIG. 3 is a side view, on a larger scale, of a detail of Figure 2;
  • Figure 4 is a top view of Figure 3;
  • FIGS. 5 to 8 are diagrams representing the compression and relaxation cycle obtained as a function of the forces applied to samples; by implementing the rheometer of the invention.
  • the digital electronic circuit consists an amplification circuit with programmable gains G, or second amplification stage of the rheometer, this circuit making it possible to amplify the signal coming from the first amplification stage A of the analog electronic circuit.
  • This amplified signal is advantageously injected on an analog to digital converter B (8 bits).
  • This analog / digital conversion circuit transforms the injected analog signal into a series of binary numbers.
  • This new form of the signal can be interpreted by a control unit E, advantageously constituted by a computer via a processing unit D constituted by a peripheral interface adapter cooperating with an interfacing circuit allowing interpretation by said computer. series of binary numbers.
  • a computer with 16 programmable input / output lines is used.
  • the control unit E via the processing unit D controls a control circuit for the means of applying the force or control M, consisting of a stepping motor associated with an element mobile, and cooperating with the sensor C.
  • a control circuit for the means of applying the force or control M consisting of a stepping motor associated with an element mobile, and cooperating with the sensor C.
  • FIG 2 there is shown schematically the entire frame 1 on which a sample holder 12 supports the sample 11 to be studied.
  • a mobile 10 whose shape is adapted to the determined study which must be made on the sample 11 and to the type of stress which it is desired to subject to it, for example punching, shearing, compression and the like.
  • the sample holder 12 is connected to the frame 1 by guide columns 11a intended to guide a movable frame 7 to which is attached a support piece 8 extending upwards by a ball nut 6 secured to a worm screw 5 coupled via a bellows coupling 4 to a reduction gear 3 actuated by a stepping motor 2.
  • This support piece 8 is extended downwards by a narrowed zone 8a having a central guide ring 8b for the rod 17a of a mandrel 17 intended to receive the mobile element for applying stress and force 10.
  • a deformable blade 13 is also inserted, advantageously made of special steel and integral with the upper part 17a of the guide rod of the mandrel 17, this blade 13 being associated with a strain gauge 15 and cooperating with a stop 14 at inside a housing provided in part 8a, as is more particularly shown in FIG. 3.
  • the strain gauge 15 has a certain number of connections 16, 18, 19 with the first amplifier stage A and supply ALIM II.
  • the worm screw 5, for example made of steel rectified at a pitch of 5 mm and the ball nut 6 ensure the axial displacement of the movable frame 7. This mechanical arrangement guaranteed. high precision of movement of the movable frame 7.
  • the worm 5 is driven by a rotational movement generated by the stepping motor 2 associated with its reduction gear 3, this rotary movement being transmitted to the screw 5 by by means of the bellows coupling 4.
  • the choice of a stepping motor enables two distinct functions to be brought together in a single member, namely the setting up of the mobile assembly 7, 8 and the control precise movement of said mobile assembly.
  • a stepping motor is an excellent displacement sensor, given that its incremental operation allows it to describe in rotation a known angle when an electrical pulse is sent to it.
  • the strain gauge 16 which is secured to the deformable steel blade 13, itself secured to the rod 17a supporting the mobile 10 via the mandrel 17, is connected to a conditioning circuit A intended to amplify the signal electric 2000 times. Operating. this electrical signal is in turn injected into a programmable gain amplifier G controlled by the interface / peripheral adapter of the processing unit D. This gain can range from 1 to 1024 depending on the composition of the control lines from the processing unit.
  • a low level electronic signal from the sensor C can be amplified using the circuit G from 1 to 2.048.10 6 , that is to say go from 1.10 volts to 2.048 volts. It is therefore an electrical signal conditioned and amplified which is injected at the analog / digital converter B.
  • the latter connected to the processing unit D restores the signal in binary form.
  • This new formatting of the signal allows its interpretation by the control unit, for example a computer E. All the corrections and linearizations as a function of the temperature for example are carried out by the piloting program of the rheometer.
  • FIGS. 5 to 8 show examples of graphic recording of tests carried out with the rheometer of the invention. The figures clearly show the possibilities of the apparatus in the case of rich constraints imposed on a sample.
  • the rheometer of the invention allowing rapid and global characterization of the product under test subject to rich constraints, it is essentially intended for the study of non-Newtonian bodies.
  • FIG. 5 represents a curve obtained by compression / relaxation on an elastomer, the duration of the compression test being 400 s for a penetration of 2 mm, while the relaxation time is established over 4000 s.
  • Figure 6 also shows an example of compression / relaxation tests on the elastometer, the Compression time was 400 s for 2 mm of penetration, while the relaxation time was also 400 s.
  • FIG. 7 represents a compression test on a cheese, the compression cycle being 400 s, while the relaxation cycle is 300 s.
  • FIG. 8 also represents a compression test on a cheese, the compression cycle being 400 s and the relaxation time 800 s, for a maximum force of 11 newtors.
  • the performances of the rheometer according to the present invention are, in position or force control mode, the following:
  • This rheometer makes it possible to obtain fairly high deformation or stress dynamics in a single range, for example from a few microns to several centimeters and from 10 -4 N to 8.10 -2 N.

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Abstract

La présente invention est du domaine des rhéomètres. Elles vise plus particulièrement un rhéomètre piloté par des moyens électro-informatiques, notamment destinés à la mesure dans le temps de la déformation d'échantillons de corps non linéaires. Ce rhéomètre comporte des moyens de détection (C) du type capteurs associés à des moyens d'application (M) d'une force ou contrainte déterminée à l'échantillon (11) à tester, des premiers moyens d'amplification (A) du signal émis par le capteur (C), des seconds moyens d'amplification (G); un convertisseur analogique-numérique (B) transmettant des données à une unité de traitement (D) coopérant avec un ordinateur (E) pilotant une unité de commande (F) pour les moyens d'application de la force ou contrainte (M).

Description

RHEOMETRE POUR L'ETUDE DE PRODUITS CONFORMES EN CORPS NON LINEAIRES
La présente invention est du domaine des rhéomètres. Elle vise plus particulièrement un rhéomètre destiné à la mesure dans le temps de la déformation d'échantillons de produits soumis à des contraintes diverses, notamment les produits conformés en corps non linéaires.
Des phénomènes courants comme la géiification, la solidification et la thixotropie de nombreux produits, notamment de produits alimentaires, sont encore mai connus, et nécessitent un grand nombre d'essais dans des conditions de mesure très diverses et souvent très délicates. Dans certains cas il peut être en effet nécessaire d'étudier un corps soumis à des forces relativement faibles ou qui varient dans le temps suivant des plages étendues. Il peut être également nécessaire de suivre l'évolution complète dans le temps d'un corps soumis à des contraintes, pour déterminer en particulier les régimes transitoires. On peut aussi vouloir soumettre ce corps à des contraintes diverses, telles que le poinçonnage, le cisaillement, la compression, l'extrusion ou l'étirement.
Dans les rhéomètres de la technique antërieure, le mécanisme permettant d'exercer Iesdites contraintes est souvent soumis à des jeux, à des frottements et autres actions extérieures qui rendent les mesures peu précises et peu rapides. En outre, un réglage manuel de tels mécanismes demande du temps et ne permet pas de faire certaines mesures en dynamique, comme il est souhaitable pour des corps non linéaires. Ces mécanismes de la technique antérieure ne permettent pas non plus de tenir compte de façon précise des forces parasites, telles que l'inertie et les frottements.
Un objet de la présente invention est de réaliser un rhéomètre permettant de soumettre un échantillon de produits à tester à des sollicitations ou contraintes mécaniques de forme et d'amplitude diverses, tout en permettant de suivre de façon fiable l'évolution complète d'un corps soumis à des contraintes déterminées, et d'effectuer des mesuras rapides, précises et simples dans des conditions quasi-statiques, avec de grandes dynamiques en force et en déplacement ainsi que dans des conditions dynamiques rapides, et ce à partir de contraintes "riches" en informations, particulièrement applicables â des corps dits "non newtonisns". Un autre objet de l'invention est de fournir un rhéomètre dont on peut, à l'aide de moyens électro-informatiques, programmer les paramètres de fonctionnement, par exemple l'amplitude, la fréquence, la variation de vitesse en fonction du temps, paramètres qui peuvent varier selon une loi mathématique définie par les utilisateurs, et qui permet d'exercer sur un échantillon des déformations selon un programme enregistré correspondant par exemple à des variations de type aléatoire, ou représentant un phénomène particulier, par exempie des mouvements de mastication ou tout autre phénomène où la déformation obéit à un signal complexe.
Encore un autre objet de l'invention est de réaliser un rhéomètre qui permet à l'utilisateur de traiter intégralement un problème fhéologique depuis la forme de la contrainte appliquée à l'échantillon jusqu'à la saisie et au traitement des données.
On notera également que, dans lés rhéomètres de la technique antérieure, la force ou la contrainte exercée par le mobile en mouvement qui imprime une déformation à l'échantillon de produit à étudier est mesurée par un dispositif spécial de détection ou capteur de force. Pour des raisons de commodité, ce capteur pourra être placé non sur le mécanisme de déformation, mais sur le plateau supportant l'échantillon. En effet, en plaçant le capteur sur le mécanisme de déformation, il se pose un certain nombre de problèmes délicats à résoudre. Etant donné que le capteur se déplace avec le mécanisme, son volume et sa masse doivent être faibles, ses raccordements électriques et mécaniques aisés, sa tenue aux vibrations importante. Toutefois, si l'on place le capteur de force sur le plateau, on n'obtiendra qu'une valeur approximative de la force. On sait en effet que lorsqu'un corps se déforme sous l'effet d'une force, les caractéristiques de cette dernière ne sont pas transmises intégralement par le corps (seule la quantité de mouvement est conservée) d'où la nécessité de mesurer la force à l'endroit où elle est appliquée.
Encore un autre objet de l'invention est de réaliser un rhéomètre permettant de mesurer la force exercée sur un échantillon à l'endroit même où elle est exercée sans avoir recours à un capteur spécifique, et ce grâce à une dis pcsition qui limite les jeux, les inerties, les frottements et les usures de la partie mécanique de l'appareil.
La présente invention a donc pour objet un rhéomètre notamment destiné à la mesure dans le temps de la déformation d'échantillons de produits, en particulier ceux conformés en carps non linéaires, caractérisé en ce qu'il comprend:
- des moyens de détection du type capteur associés à - des moyens d'application d'une force aux contraintes déterminées à l'échantillon à tester;
- des premiers moyens d'amplification du signal émis par le capteur;
- des seconds moyens d'amplification du type à gain programmable associés à un comparateur;
- des moyens de traitement de l'information sélectionnée par le comparateur et destinés à transmettre les données à
- l'unité de traitement coopérant avec - une unité de contrôle qui commande elle-même une unité de commande desdits moyens d'application de la force ou contrainte appliquée à l'échantillon.
La présente invention est en outre remarquable par les points suivants: - les moyens de détection sont avantageusement constitués par une jauge de contraintes associée à une lame élastique, par exemple une lame en acier. les moyens d'application de la force ou de la contrainte sont constitués par un élément mobile conformé pour application de la force ou de la contrainte et associé à un moteur pas-à-pas imprimant audit élément mobile un mouvement axial par rapport à l'échantillon à tester.
- les moyens de traitement est constituée par un adaptateur d'interfaces. - L'unité de contrôle est constituée par un ordinateur connecté à l'unité de tx'aitement par l'intermédiaire d'un système d'interfaçage.
- Les moyens de traitement de l'information sont constitués par un convertisseur analogique-numérique. - L'unité de commande des moyens d'application de la force ou de la contrainte est constituée par une carte électrique de commande.
D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description non limitative suivante d'une forme de réalisation de rhéomètres selon l'invention, en référence aux dessins annexés dans lesquels:
- la figure L est un schéma synoptique des moyens électro-informatiques de mise en oeuvre de l'invention; - la figure 2 est une vue de face avec zone partiellement arrachée des moyens électromécaniques constitutifs de la présente invention;
- la figure 3 est une vue latérale, à plus grande échelle, d'un détail de la figure 2;
- la figure 4 est une vue de dessus de la figure 3;
- les figures 5 à 8 sont des diagrammes représentant le cycle de compression et de relaxation obtenus en fonction des forces appliquées à des échantillons; en mettant en oeuvre le rhéomètre de l'invention.
Si on se réfère plus particulièrement au schéma synoptique de la figure 1, on peut distinguer plus particulièrement deux circuits, à savoir un circuit électronique analogique et un circuit électronique numérique alimentés respectivement par deux générateurs ALIM I et ALIM II, délivrant chacune 5 volts et + 15 volts sous 3 ampères, la première alimentation ALIM I servant à alimenter le circuit électronique numérique, tandis que la deuxième ALIM II sert à alimenter le circuit électronique analogique ou circuit de conditionnement du capteur de force C. Ce capteur de force C est associé à un moteur M et transmet son information à un étage d'amplification A au circuit de conditionnement permettant d'amplifier 2000 fois le signal provenant du capteur de force G, le signal ainsi amplifié étant injecté sur l'amplificateur à gain programmable G. Ce circuit de conditionnement du signal qui constitue un premier étage d'amplification est avantageusement constitué par une carte de conditionnement.
Le circuit électronique numérique est constitué d'un circuit d'amplification à gains programmables G, ou second étage d'amplification du rhéomètre, ce circuit permettant d'amplifier le signal provenant du premier étage d'amplification A du circuit électronique analogique. Ce signal amplifié est avantageusement injecté sur un convertisseur analogique numérique B (8 bits). Ce circuit de conversion analogique/numérique permet de transformer le signal analogique injecté en une série de nombres binaires. Cette nouvelle forme du signal peut être interprétée par une unité de contrôle E, avantageusement constituée par un ordinateur via une unité de traitement D constituée par un adaptateur d'interfaces périphérique coopérant avec un circuit d' interfaçage permettant l'interprétation par un ordinateur de ladite série de nombres binaires. On utilise avantageusement un ordinateur à 16 lignes d'entrée/sortie programmable. L'unité de contrôle E par l'intermédiaire de l'unité de traitement D commande un circuit de commande des moyens d'application de la force ou contr.ainte M, constitué d'un moteur pas-à-pas associé à un élément mobile, et coopérant avec le capteur C. Sur la figure 2, on a représenté de façon schématique l'ensemble du bâti 1 sur lequel un porte-échantillon 12 supporte l'échantillon 11 à étudier. Un mobile 10 dont la forme est adaptée à l'étude déterminée qui doit être faite sur l'échantillon 11 et au type de contrainte que l'on désire faire subir à celui-ci, par exemple poinçonnage, cisaillement, compression et analogue. Le porte-échantillon 12 est relié au bâti 1 par des colonnes de guidage lia destinées à guider un bâti mobile 7 auquel est solidarisée une pièce-support 8 se prolongeant vers le haut par un écrou à billes 6 solidaire d'une vis sans fin 5 couplée par l'intermédiaire d'un accouplement à soufflet 4 à un réducteur 3 actionné par un moteur pas-à-pas 2. Cette pièce-support 8 se prolonge vers le bas par une zone rétrécie 8a présentant centralement une bague de guidage 8b pour la tige 17a d'un mandrin 17 destiné à recevoir l'élément mobile d'application de contrainte et de force 10. Dans la partie 8a, est également insérée une lame déformable 13, avantageusement en acier spécial et solidaire de la partie supérieure 17a de la tige de guidage du mandrin 17, cette lame 13 étant associée à une jauge de contrainte 15 et coopérant avec une butée 14 à l'intérieur d'un logement prévu dans la partie 8a, comme cela est plus particulièrement représenté sur la figure 3. Comme illustré sur la figure 4 , la jauge de contrainte 15 présente un certain nombre de connexions 16, 18, 19 avec le premier étage d'amplification A et d'alimentation ALIM II.
La vis sans fin 5 , par exemple en acier rectifié au pas de 5 mm et l'écrόu à billes 6 assurent le déplacement axial du bâti mobile 7 . Cet agencement mécanique garantie. une grande précision de déplacement du bâti mobile 7. En fonctionnement la vis sans fin 5 est animée par un mouvement de rotation généré par le moteur pas-à-pas 2 associé à son réducteur 3, ce mouvement rotatif étant transmis à la vis 5 par l'intermédiaire de l'accouplement à soufflet 4. Le choix d'un moteur pas-à-pas permet de réunir en un seul organe deux fonctions distinctes, à savoir la mise en moμvement de l'ensemble mobile 7, 8 et le contrôle précis du déplacement dudit ensemble mobile. En effet, un moteur pas-à-pas est un excellent capteur de déplacement, étant donné que son fonctionnement incrémental lui permet de décrire en rotation un angle connu lorsqu'une impulsion électrique lui est envoyée. On peut concevoir aisément que si l'on modifie la fréquence des impulsions, on puisse obtenir une variation de la vitesse du moteur. Cette fréquence pouvant aller jusqu'à 200 Hz, on peut donc obtenir une réponse dynamique importante. Par exemple, si on considère qu'une impulsion génère un déplacement de 5.10-6 M a 200 Hz, le bâti mobile se déplacera alors à une vitesse de 1 mm/s. Si l'on fixe par exemple une course de 1 mm d'amplitude, le rhéomètre est en mesure d'effectuer un essai en régime harmonique avec une bande passante de 0,5 Hz.
La jauge de contrainte 16 qui est solidarisée à la lame d'acier déformable 13, elle-même solidaire de la tige 17a supportant le mobile 10 par l'intermédiaire du mandrin 17, est connectée à un circuit de conditionnement A destiné à amplifier le signal électrique 2000 fois. En fonctionnement. ce signai électrique est injecté à son tour dans un amplificateur à gain programmable G piloté par l'adaptateur d'interfaces/pcériphérique de l'unité de traitement D. Ce gain peut aller de 1 à 1024 selon la composition des lignes de commande issues de l'unité de traitement.
Selon l'invention, un signal électronique de faible niveau provenant du capteur C peut être amplifié à l'aide du circuit G de 1 à 2,048.106, c'est-à-dire passer de 1,10 volt à 2,048 volts. C'est donc un signal électrique conditionné et amplifié qui est injecté au niveau du convertisseur analogique/numérique B. Ce dernier relié à l'unité de traitement D restitue le signal sous forme binaire. Cette nouvelle mise en forme du signal permet son interprétation par l'unité de contrôle, par exemple un ordinateur E. Toutes les corrections et linéarisations en fonction de la température par exemple sont effectuées par le programme de pilotage du rhéomètre.
Dans la réalisation du rhéomètre selon la présente invention, on a également prévu de visualiser l'état de commande du rhéomètre à l'aide de quatre témoins lumineux. Par ailleurs, la force de réponse de l'échantillon sollicitée par le mobile ainsi que le déplacement peuvent être visualisés en graphisme haute résolution sur l'écran d'une console connectée à l'ordinateur. On également prévu des sorties analogiques pour relier le rhéomètre à une table traçante. Sur les figures 5 à 8, sont représentés des exemples d'enregistrement graphiques d'essais réalisés avec le rhéomètre de l'invention. Les figures montrent bien les possibilités de l'appareil dans le cas de contraintes riches imposées à un échantillon. Le rhéomètre de l'invention permettant une caractérisation rapide et globale du produit en essai soumis à des contraintes riches, il est essentiellement destiné à l'étude des corps non newtoniens.
En particulier, la figure 5 représente une courbe obtenue par compression/relaxation sur un élastomère, la durée de l'essai en compression étant de 400 s pour une pénétration de 2 mm, tandis que la durée de relaxation s'établit sur 4000 s.
La figure 6 représente également un exemple d'essais de compression/relaxation sur l'élastomètre, la du rée de compression étant de 400 s pour 2 mm de pénétration, tandis que la durée de relaxation était également de 400 s.
La figure 7 représente un essai de compression sur un fromage, le cycle de compression étant de 400 s, tandis que le cycle de relaxation est de 300 s.
La figure 8 représente, également un essai de compression sur un fromage, le cycle de compression étant de 400 s et la durée de relaxation de 800 s, pour une force maximale de 11 newtors. A titre d'exemple, les performances du rhéomètre selon la présente invention sont, en mode d'asservissement de position ou de force, les suivantes:
- valeur de course 5 mm
- finesse de positionnement 5.10-6 m - bande passante 0,1 Hz
- course utilisable 150 mm
- force maximale 8.102 N pour une sensibilité de 10-4 N.
On notera qu'aucun réglage ou étalonnage n'est nécessaire. Toutes les compensations ou linéarisations sont faites par programme (en langage machine du microprocesseur utilisé par l'ordinateur).
Ce rhéomètre permet d'obtenir des dynamiques de déformation ou de contrainte assez élevées en une seule gamme, par exemple de quelques microns à plusieurs centimètres et de 10-4 N à 8.10-2 N.

Claims

REVENDICATIONS 1. Rhéomètre notamment destiné à la mesure dans le temps de la déformation d'échantillons de produits, en particulier ceux formant des corps non linéaires, caractérisé en ce qu'il comprend : -des moyens de détection du type capteur (C) de la force ou contrainte appliquée à l'échantillon à tester, constitués par une jauge de contrainte (15) associées à une lame élastique (13), et associés à
-des moyens d'application (M) d'une force ou contrainte déterminée à l'échantillon à tester;
-des premiers moyens d'amplification (A)du signal émis par le capteur (C);
-des seconds moyens d'amplification (G)du type à gain programmable, associés à un comparateur; -des moyens de traitement de l'information (B) issue du comparateur, et destinés à transmettre des données à -une unité de traitement (D) coopérant avec -une unité de contrôle (E), notamment destinée à commander -une unité de commande (F) desdits moyens d'application (M) de la force ou contrainte appliquée à l'échantillon.
2.Rhéomètre selon la revendication 1, caractérisé en ce que la lame élastique (13) est en acier.
3. Rhéomètre selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les moyens d'application de la force ou de la contrainte (M) sont constitués par un élément mobile (10) conformé pour l'application de ladite force ou contrainte, et associé à un moteur pas-à-pas (2) imprimant audit élément mobile un mouvement axial par rapport à l'échantillon .
4.Rhéomètre selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 , caractérisé en ce que l'unité de traitement (D) est constituée par un adaptateur d'interfaces périphérique.
5.Rhéomètre selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'unité de contrôle (E) est constituée par un ordinateur connecté à l'unité de traitement (D) par un système d' interfaçage .
6.Rhéomètre selon l'une quelconque des revendications
1 à 5, caractérisé en ce que les moyens de traitement de l'information (G) sont constitués par un convertisseur analogique -numérique .
7.Rhéomètre selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'unité de commande (F) des moyens d'application de la force de contrainte (M) sont constitués par une carte électrique de commande .
8. Rhéomètre selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les premiers moyens d'amplification (A) sont constitués par une carte de conditionnement .
EP19860905863 1985-10-08 1986-10-08 Rheometre pour l'etude de produits conformes en corps non lineaires Withdrawn EP0238595A1 (fr)

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