FR2695207A1 - Tensile testing device subjecting samples to deformation - includes camera monitoring sample reference marks through guide window, and camera displacement measuring mechanism. - Google Patents
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Abstract
Description
INSTALLATION POUR MESURER LA DEFORMATION IN SITU
DE CHAPELETS D'EPROUVETTES SOUMIS A DES ESSAIS DE
FLUAGE DE LONGUE DUREE.INSTALLATION FOR MEASURING IN SITU DEFORMATION
OF TEST RODS SUBJECT TO TESTS OF
LONG-LASTING CREEK.
DESCRIPTION
L'invention concerne une installation conçue pour permettre la mesure in situ des déformations subies par des chapelets d'éprouvettes soumis à des essais de fluage de longue durée dans une enceinte thermique permettant de maintenir la température à une valeur sensiblement constante tout au long des essais.DESCRIPTION
The invention relates to an installation designed to allow the in situ measurement of the deformations undergone by strings of test pieces subjected to long-term creep tests in a thermal enclosure making it possible to maintain the temperature at a substantially constant value throughout the tests. .
L'utilisation de matériaux nouveaux dans les différents secteurs industriels tels que les industries aéronautique, spatiale, automobile, etc. est conditionnée notamment par le comportement mécanique de ces matériaux. The use of new materials in different industrial sectors such as the aeronautics, space, automotive industries, etc. is conditioned in particular by the mechanical behavior of these materials.
Pour connaître ce comportement mécanique, il est d'usage de soumettre des éprouvettes réalisées dans le matériau considéré à différents essais. Parmi ces essais, les essais de fluage ont pour but d'étudier l'évolution dans le temps de la structure du matériau lorsqu'il est soumis pendant une période relativement longue à une contrainte de traction, la température étant maintenue à une valeur sensiblement constante, choisie par exemple en fonction des conditions d'utilisation envisagées.To find out about this mechanical behavior, it is customary to submit test pieces made from the material under consideration to various tests. Among these tests, the purpose of the creep tests is to study the evolution over time of the structure of the material when it is subjected for a relatively long period to a tensile stress, the temperature being maintained at a substantially constant value. , chosen for example according to the conditions of use envisaged.
Lorsqu'il s'agit d'un essai de fluage de longue durée, qui peut durer par exemple environ 10 000 heures, on effectue de préférence l'essai sur plusieurs chapelets d'éprouvettes (par exemple 30 chapelets de 5 éprouvettes chacun) pour pouvoir effectuer toutes les mesures souhaitées sans avoir à refaire l'essai. In the case of a long-term creep test, which may last, for example, approximately 10,000 hours, the test is preferably carried out on several strings of test pieces (for example 30 strings of 5 test pieces each) to be able to perform all desired measurements without having to repeat the test.
La réalisation d'un essai de fluage de longue durée nécessite d'effectuer périodiquement des mesures de l'allongement subi par deux au moins des éprouvettes de chaque chapelet d'éprouvettes pour que l'influence de la durée d'application des contraintes de traction, à la température de l'essai, puisse être connue avec une précision aussi grande que possible. Carrying out a long-term creep test necessitates periodic measurements of the elongation undergone by at least two of the test pieces from each set of test pieces so that the influence of the duration of application of the tensile stresses , at the test temperature, can be known as precisely as possible.
Dans l'état actuel de la technique, chacune de ces mesures intermédiaires nécessite de démonter les chapelets d'éprouvettes afin de les amener sur un banc de mesure situé à l'extérieur de l'enceinte thermique, pour y mesurer la longueur des éprouvettes. Cela se traduit par des manipulations répétées longues et fastidieuses et a pour conséquence des imprécisions de mesure dues à la suppression des contraintes de traction appliquées sur les chapelets d'éprouvettes, à chacun de leur démontage. In the current state of the art, each of these intermediate measurements requires dismantling the strings of test pieces in order to bring them to a measurement bench located outside the thermal enclosure, in order to measure the length of the test pieces. This results in repeated long and tedious manipulations and results in inaccuracies of measurement due to the removal of the tensile stresses applied to the strings of test pieces, each of their dismantling.
L'invention a principalement pour objet une installation d'un type nouveau, conçue pour permettre la mesure des déformations subies par des éprouvettes soumises à des essais de fluage de longue durée, sans démontage de ces éprouvettes, c'est-à-dire en maintenant les éprouvettes sous contrainte même au cours des mesures qui sont effectuées périodiquement, ce qui réduit considérablement les manutentions et supprime les imprécisions de mesure dues à la suppression des contraintes de traction au moment où les mesures sont effectuées. The main object of the invention is an installation of a new type, designed to allow the measurement of the deformations undergone by test pieces subjected to long-term creep tests, without dismantling these test pieces, that is to say in maintaining the test specimens under stress even during measurements which are carried out periodically, which considerably reduces handling and eliminates measurement inaccuracies due to the removal of tensile stresses at the time when the measurements are carried out.
Conformément à l'invention, ce résultat est obtenu au moyen d'une installation de mesure de déformation sur des chapelets d'éprouvettes soumis à des essais de fluage de longue durée, sans démontage de ces chapelets d'éprouvettes, chaque éprouvette comportant au moins deux repères espacés selon une direction longitudinale du chapelet d'éprouvettes, caractérisée par le fait qu'elle comprend - une règle guide amovible, apte à être fixée sur chaque
chapelet d'éprouvettes par des premiers moyens d'accro
chage et de positionnement rapides et démontables,
une fenêtre étant formée sur la règle guide en face
d'au moins deux éprouvettes du chapelet d'éprouvettes - une platine amovible, apte à être fixée sur la règle
guide, en face de chaque fenêtre, par des deuxièmes
moyens d'accrochage et de positionnement rapides et
démontables - un chariot apte à se déplacer sur la platine, parallèle
ment à ladite direction longitudinale, sous l'action
de moyens de commande de déplacement - une caméra portée par le chariot et orientée vers le
chapelet d'éprouvettes, au travers de la fenêtre de
la règle guide - des moyens d'affichage reliés à la caméra, de façon à
pouvoir fournir une image grossie d'une zone du chapelet
d'éprouvettes située en face de la caméra, ces moyens
d'affichage comprenant une ligne de mire ; et - des moyens de mesure d'un déplacement du chariot.In accordance with the invention, this result is obtained by means of a deformation measurement installation on strings of test pieces subjected to long-term creep tests, without dismantling these strings of test pieces, each test piece comprising at least two marks spaced along a longitudinal direction of the string of test pieces, characterized in that it comprises - a removable guide rule, capable of being fixed on each
string of test tubes by first means of addiction
quick and removable positioning and positioning,
a window being formed on the guide rule opposite
at least two test pieces from the set of test pieces - a removable plate, suitable for being fixed on the ruler
guide, in front of each window, by second
fast attachment and positioning means and
removable - a trolley able to move on the plate, parallel
lying in said longitudinal direction, under the action
movement control means - a camera carried by the carriage and oriented towards the
rosary of test tubes, through the window of
the rule guide - display means connected to the camera, so that
ability to provide a magnified image of an area of the rosary
of test tubes located in front of the camera, these means
display including line of sight; and - means for measuring a movement of the carriage.
Grâce à une installation ainsi conçue, des esures de déformation peuvent être effectuées périodiquement sur chaque chapelet d'éprouvettes, en appliquant une charge de traction à ces derniers à l'intérieur de l'enceinte thermique qui les contient. L'exécution des mesures nécessite simplement de ramener la température régnant à l'intérieur de l'enceinte à la température ambiante et d'ouvrir l'enceinte pour accéder au chapelet d'éprouvettes, ce qui peut être réalisé par exemple en munissant l'enceinte de parois amovibles en regard du ou des groupes de chapelets d'éprouvettes contenus à l'intérieur de cette enceinte. Thanks to an installation thus designed, deformation measurements can be carried out periodically on each series of test pieces, by applying a tensile load to the latter inside the thermal enclosure which contains them. Executing the measurements simply requires bringing the temperature inside the enclosure to ambient temperature and opening the enclosure to access the series of test tubes, which can be achieved for example by equipping the enclosure of removable walls opposite the group or groups of test specimen strings contained inside this enclosure.
L'utilisation d'un système de visée optique comprenant une ligne de mire sur laquelle l'opérateur amène successivement chacun des repères portés par l'éprouvette permet d'effectuer des mesures très précises. The use of an optical sighting system comprising a line of sight on which the operator successively brings each of the marks carried by the test piece makes it possible to carry out very precise measurements.
La précision de ces mesures est avantageusement améliorée en adjoignant à l'installation des moyens d'éclairage de la zone du chapelet d'éprouvettes située en face de la caméra, ces moyens d'éclairage étant montés sur le chariot. The precision of these measurements is advantageously improved by adding to the installation of the lighting means of the zone of the string of test pieces located in front of the camera, these lighting means being mounted on the carriage.
Avantageusement, les repères gravés sur chaque éprouvette sont des repères en creux, par exemple en forme de pentaèdre. Les moyens d'éclairage comprennent alors, de préférence, un moyen d'éclairage rasant apte à créer un contraste entre les différentes faces du pentaèdre, ainsi qu'un moyen d'éclairage d'appoint concentrique à la caméra. Advantageously, the marks engraved on each test piece are hollow marks, for example in the form of a pentahedron. The lighting means then preferably comprise a grazing lighting means capable of creating a contrast between the different faces of the pentahedron, as well as an auxiliary lighting means concentric with the camera.
Selon un agencement habituel, la direction longitudinale de chaque chapelet d'éprouvettes est sensiblement verticale. Les premiers moyens d'accrochage et de positionnement comprennent alors avantageusement au moins un crochet placé dans le haut de la règle guide amovible, une surface d'appui pour ce crochet, formée dans le haut du chapelet d'éprouvettes, des moyens de centrage d'une partie haute de la règle guide amovible par rapport à un axe vertical des chapes de reprise du chapelet d'éprouvettes, et un système de liaison à baïonnette apte à relier une partie basse de la règle guide amovible aux chapes de reprise basse du chapelet d'éprouvettes. According to a usual arrangement, the longitudinal direction of each string of test pieces is substantially vertical. The first attachment and positioning means then advantageously comprise at least one hook placed at the top of the removable guide rule, a bearing surface for this hook, formed at the top of the string of test pieces, centering means d '' an upper part of the removable guide rule with respect to a vertical axis of the retaining caps of the test piece rosette, and a bayonet connection system able to connect a lower part of the removable guide rule to the lower retaining caps of the rosary of test tubes.
Dans les mêmes conditions, les deuxièmes moyens d'accrochage et de positionnement comprennent au moins un crochet placé dans le haut de la platine amovible, une surface d'appui pour ce crochet, formée dans la règle guide amovible, au-dessus de chaque fenêtre, des moyens de centrage d'une partie haute de la platine amovible par rapport à un axe longitudinal de la règle guide amovible, et un système de liaison à baionnette apte à relier une partie basse de la platine amovible à une partie de la règle guide amovible située en dessous de la fenêtre. Under the same conditions, the second attachment and positioning means comprise at least one hook placed at the top of the removable plate, a bearing surface for this hook, formed in the removable guide rule, above each window , means for centering an upper part of the removable plate relative to a longitudinal axis of the removable guide rule, and a bayonet connection system capable of connecting a lower part of the removable plate to a part of the guide rule removable window located below the window.
Par ailleurs, il est à noter que la caméra est avantageusement montée sur le chariot par l'intermédiaire de moyens de règlage de netteté, autorisant un déplacement de la caméra selon son axe propre. Furthermore, it should be noted that the camera is advantageously mounted on the carriage by means of sharpness adjustment means, allowing the camera to move along its own axis.
On décrira à présent, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation préféré de l'invention, en se référant aux dessins annexés, dans lesquels
- la figure 1 est une vue en perspective éclatée illustrant de façon schématique un chapelet d'éprouvettes apte à être suspendu verticalement dans une enceinte thermique pour y subir un essai de fluage de longue durée, ainsi qu'une installation conforme à l'invention, permettant de mesurer in situ la déformation d'une ou plusieurs des éprouvettes de ce chapelet d'éprouvettes
- la figure 2 est une vue de côté, en coupe partielle, dont la partie droite illustre l'accrochage de la règle guide amovible de l'installation de mesure de la figure 1 sur un support haut du chapelet d'éprouvettes et, et dont la partie gauche illustre l'accrochage de la platine amovible dans le bas de la règle guide amovible ainsi que l'accrochage de cette dernière sur un support bas du chapelet d'éprouvettes.A preferred embodiment of the invention will now be described, by way of nonlimiting example, with reference to the accompanying drawings, in which
FIG. 1 is an exploded perspective view schematically illustrating a string of test pieces capable of being suspended vertically in a thermal enclosure in order to undergo a long-term creep test, as well as an installation in accordance with the invention, allowing to measure in situ the deformation of one or more of the test pieces of this string of test pieces
- Figure 2 is a side view, in partial section, the right part of which illustrates the attachment of the removable guide rule of the measuring installation of Figure 1 on a high support of the string of test pieces and, and the left-hand side illustrates the attachment of the removable plate at the bottom of the removable guide rule as well as the attachment of the latter on a bottom support of the string of test pieces.
Sur la figure 1, la référence 10 désigne un chapelet d'éprouvettes réalisé en un matériau sur lequel on désire effectuer un essai de fluage de longue durée. In FIG. 1, the reference 10 designates a string of test pieces made of a material on which it is desired to carry out a long-term creep test.
Ce chapelet d'éprouvettes est constitué par une plaque d'épaisseur constante, dont la largeur est réduite en au moins deux parties d'égale longueur, pour former au moins deux éprouvettes 12. Seulement deux éprouvettes 12 ont été illustrées sur la figure 1 pour en faciliter la lecture. Cependant, le nombre d'éprouvettes de chacun des chapelets d'éprouvettes 10 est généralement plus élevé, chacun de ces chapelets pouvant notamment comprendre cinq éprouvettes 12 identiques, régulièrement réparties sur toute sa longueur.This series of test pieces consists of a plate of constant thickness, the width of which is reduced to at least two parts of equal length, to form at least two test pieces 12. Only two test pieces 12 have been illustrated in FIG. 1 for make it easier to read. However, the number of test pieces of each of the test specimen strings 10 is generally higher, each of these strings possibly in particular comprising five identical test specimens 12, regularly distributed over its entire length.
A chacune de ses extrémités, le chapelet d'éprouvettes 10 comporte des moyens de fixation tels que des trous 14 permettant de fixer le chapelet d'éprouvettes 10, par exemple au moyen de vis 15 et 17 (figure 2) sensiblement verticalement entre un support haut fixe 16 et un support bas mobile 18. At each of its ends, the series of test pieces 10 includes fixing means such as holes 14 making it possible to fix the series of test pieces 10, for example by means of screws 15 and 17 (FIG. 2) substantially vertically between a support fixed top 16 and movable bottom support 18.
Les supports hauts fixes 16 comme les supports bas mobiles 18 sont placés à l'intérieur d'une enceinte thermique (non représentée), de façon à permettre le montage simultané de plusieurs chapelets d'éprouvettes 10 à l'intérieur de cette enceinte. Ainsi et uniquement à titre d'exemple, l'enceinte thermique peut être équipée de deux séries de supports 16 et 18 permettant d'accrocher simultanément dans l'enceinte deux séries de quinze chapelets d'éprouvettes, chacune de ces séries étant placée en face d'une porte ou d'un panneau amovible de l'enceinte, afin qu'il soit possible d'accéder à chacun des chapelets d'éprouvettes sans avoir à le démonter. The fixed high supports 16 like the movable low supports 18 are placed inside a thermal enclosure (not shown), so as to allow the simultaneous mounting of several strings of test pieces 10 inside this enclosure. Thus and only by way of example, the thermal enclosure can be equipped with two series of supports 16 and 18 making it possible to hang simultaneously in the enclosure two series of fifteen sets of test tubes, each of these series being placed opposite a door or a removable panel of the enclosure, so that it is possible to access each of the test specimen strings without having to dismantle it.
Dans l'exemple de réalisation illustré sur la figure 1, l'extrémité supérieure de chacun des chapelets d'éprouvettes 10 est emprisonnée entre le support haut 16 correspondant et une plaque amovible 20, la fixation étant assurée par les vis 15 traversant les trous 14, ainsi que des trous 16a et 20a formés en vis-à-vis dans le support 16 et dans la plaque 20. In the embodiment illustrated in FIG. 1, the upper end of each of the strings of test pieces 10 is trapped between the corresponding high support 16 and a removable plate 20, the fixing being ensured by the screws 15 passing through the holes 14 , as well as holes 16a and 20a formed opposite in the support 16 and in the plate 20.
De façon comparable, l'extrémité inférieure de chacun des chapelets d'éprouvettes 10 est emprisonnée entre le support bas 18 correspondant et une plaque amovible 22, la fixation étant assurée par des vis 17 traversant les trous 14, ainsi que des trous 18a et 22a formés en vis-à-vis dans le support 18 et dans la plaque 22. In a comparable manner, the lower end of each of the strings of test pieces 10 is trapped between the corresponding bottom support 18 and a removable plate 22, the fixing being ensured by screws 17 passing through the holes 14, as well as holes 18a and 22a formed opposite in the support 18 and in the plate 22.
Afin de soumettre chaque chapelet d'éprouvettes 10 à une contrainte de traction calibrée et constante tout au long de la durée de l'essai de fluage, on suspend à chacun des supports bas 18 une masse calibrée (non représentée) qui peut agir directement sur le support 18 ou, de préférence, par l'intermédiaire de leviers d'amplification d'effort. In order to submit each series of test pieces 10 to a calibrated and constant tensile stress throughout the duration of the creep test, a calibrated mass (not shown) is suspended from each of the low supports 18 which can act directly on the support 18 or, preferably, by means of force amplification levers.
Grâce à l'installation selon l'invention, chacun des chapelets d'éprouvettes 10 reste fixé entre les supports 16 et 18 tout au long de l'essai de fluage, de telle sorte que l'effort de traction exercé par l'intermédiaire du support bas 18 reste appliqué tout au long de l'essai, y compris lors des périodes de mesure, ce qui tétait pas le cas dans les installations existantes. Thanks to the installation according to the invention, each of the strings of test pieces 10 remains fixed between the supports 16 and 18 throughout the creep test, so that the tensile force exerted through the low support 18 remains applied throughout the test, including during measurement periods, which was not the case in existing installations.
L'enceinte thermique dans laquelle sont placés les chapelets d'éprouvettes 10 peut être constituée par toute enceinte équipée de moyens permettant de faire régner, pendant la durée de l'essai, une température constante, par exemple d'environ 1200C, à l'intérieur de l'enceinte. Cette température n'est ramenée à la température ambiante qu'au moment où les mesures sont effectuées, puisqu'il est alors nécessaire d'accéder aux chapelets d'éprouvettes 10 en ouvrant la ou les portes ou panneaux d'accès prévus à cet effet. The thermal enclosure in which the strings of test pieces 10 are placed may be constituted by any enclosure equipped with means making it possible to maintain, during the duration of the test, a constant temperature, for example around 1200C, at inside the enclosure. This temperature is not brought back to ambient temperature until the measurements are carried out, since it is then necessary to access the strings of test pieces 10 by opening the door or doors or access panels provided for this purpose. .
L'installation de mesure de déformation conforme à l'invention comprend tout d'abord une règle guide amovible 24, apte à être accrochée temporairement sur chacundes chapelets d'éprouvettes 10 contenus dans l'enceinte, après ouverture de celle-ci, pour permettre d'effectuer des mesures de déformation sur une ou plusieurs des éprouvettes 12 de ce chapelet d'éprouvettes. The deformation measurement installation according to the invention comprises first of all a removable guide rule 24, capable of being temporarily hung on each chaplet of test pieces 10 contained in the enclosure, after opening thereof, to allow to carry out deformation measurements on one or more of the test pieces 12 of this series of test pieces.
L'accrochage de la règle guide amovible 24 sur l'un quelconque des chapelets d'éprouvettes 10 contenus dans l'enceinte thermique est réalisé à l'aide de moyens d'accrochage et de positionnement rapides et démontables permettant, dans un premier temps, d'accrocher l'extrémité supérieure de la règle guide 24 sur le support haut 16 du chapelet d'éprouvettes 10 et, dans un deuxième temps, de fixer l'extrémité inférieure de la règle guide 24 sur le support bas 18. The detachable guide rule 24 is hooked onto any one of the test specimen strings 10 contained in the thermal enclosure is carried out using fast and removable fastening and positioning means allowing, at first, to hook the upper end of the guide rule 24 onto the high support 16 of the string of test pieces 10 and, in a second step, to fix the lower end of the guide rule 24 on the low support 18.
Dans la forme de réalisation illustrée sur la figure 1, la règle guide 24 comporte à cet effet, à son extrémité supérieure, deux crochets 26 qui font saillie vers le bas et vers l'extérieur à partir de la face de la règle guide prévue pour être tournée vers le chapelet d'éprouvettes. Plus précisément, ces deux crochets 26 sont prévus pour venir chevaucher une face d'appui 28, tournée vers le haut, du support haut 16, de part et d'autre d'une tige cylindrique verticale 30 par laquelle le support haut 16 est relié au châssis fixe (non représenté) de l'enceinte thermique. En outre, une rainure 32 à section en forme de V est usinée selon l'axe longitudinal de la règle guide 24, sur la face de cette dernière prévue pour être tournée vers le chapelet d'éprouvettes 10, entre les deux crochets 26.Lorsque ces derniers chevauchent la face d'appui 28, la rainure 32 vient se centrer sur la tige cylindrique verticale 30, de façon à assurer automatiquement le positionnement latéral de la partie haute de la règle guide 24 par rapport au support haut 16. In the embodiment illustrated in FIG. 1, the guide rule 24 comprises for this purpose, at its upper end, two hooks 26 which project downwards and outwards from the face of the guide rule provided for be turned towards the string of test tubes. More specifically, these two hooks 26 are provided to overlap a support face 28, turned upwards, of the high support 16, on either side of a vertical cylindrical rod 30 by which the high support 16 is connected to the fixed frame (not shown) of the thermal enclosure. In addition, a groove 32 with a V-shaped section is machined along the longitudinal axis of the guide rule 24, on the face of the latter intended to be turned towards the string of test pieces 10, between the two hooks 26. the latter overlap the bearing face 28, the groove 32 is centered on the vertical cylindrical rod 30, so as to automatically ensure the lateral positioning of the upper part of the guide rule 24 relative to the high support 16.
La fixation de l'extrémité inférieure de la règle guide 24 sur le support bas 18 est assurée au moyen d'un système de liaison à baionnette. Ce système de liaison à talonnette comprend une tige 34, supportée par la règle guide 24 de façon à pouvoir coulisser perpendiculairement à la face de cette dernière prévue pour être tournée vers le chapelet d'éprouvettes 10. L'extrémité de cette tige 34 tournée vers le chapelet d'éprouvettes 10 porte deux ergots 36 (figure 2) orientés radialement. The lower end of the guide rule 24 is fixed to the low support 18 by means of a bayonet connection system. This heel-link connection system comprises a rod 34, supported by the guide rule 24 so as to be able to slide perpendicularly to the face of the latter intended to be turned towards the series of test pieces 10. The end of this rod 34 turned towards the series of test pieces 10 carries two lugs 36 (FIG. 2) oriented radially.
Ces ergots 36 sont normalement maintenus en appui contre la face de la règle guide 24 tournée vers le chapelet d'éprouvettes par un ressort de compression 38 interposé entre la face opposée de la règle guide et une collerette 40 formée sur la tige 34, le ressort 38 étant placé autour de cette dernière.These lugs 36 are normally held in abutment against the face of the guide rule 24 facing the string of test pieces by a compression spring 38 interposed between the opposite face of the guide rule and a flange 40 formed on the rod 34, the spring 38 being placed around the latter.
L'extrémité de la tige 34 portant les ergots 36 est susceptible de pénétrer dans un alésage de même diamètre 42 usiné dans le support bas 18, lorsque les ergots 36 sont situés en face de deux rainures diamétralement opposées 44 débouchant dans l'alésage 42. The end of the rod 34 carrying the lugs 36 is capable of penetrating into a bore of the same diameter 42 machined in the low support 18, when the lugs 36 are located opposite two diametrically opposite grooves 44 opening into the bore 42.
Ainsi, lorsque la règle guide 24 est accrochée et positionnée par son extrémité haute sur le support haut 16, la fixation de la règle guide est assurée manuellement en enfonçant l'extrémité de la tige 34 portant les ergots 36 dans l'alésage 42, puis en faisant tourner la tige 34 d'environ 1/4 de tour, de façon à amener les ergots 36 dans une position décalée par rapport aux rainures 44. L'extrémité basse de la règle guide 24 est alors plaquée contre le support bas 18 sous l'action du ressort de compression 38. Thus, when the guide rule 24 is hooked and positioned by its upper end on the high support 16, the guide rule is fixed manually by pushing the end of the rod 34 carrying the lugs 36 into the bore 42, then by rotating the rod 34 about 1/4 of a turn, so as to bring the lugs 36 into a position offset with respect to the grooves 44. The lower end of the guide rule 24 is then pressed against the low support 18 under the action of the compression spring 38.
Comme l'illustre la figure 1, la règle guide 24 comporte au moins deux fenêtres 46 qui se trouvent situées en face d'au moins deux des éprouvettes 12 lorsque la règle guide est fixée sur le chapelet d'éprouvettes. As illustrated in FIG. 1, the guide rule 24 comprises at least two windows 46 which are located opposite at least two of the test pieces 12 when the guide rule is fixed to the string of test pieces.
Les dimensions de ces fenêtres 46 sont supérieures aux dimensions des éprouvettes 12, de telle sorte que ces dernières peuvent être vues en totalité au travers de la règle guide.The dimensions of these windows 46 are greater than the dimensions of the test pieces 12, so that the latter can be seen entirely through the guide rule.
I1 est à noter que dans le cas où le chapelet d'éprouvettes 10 comporte plus de deux éprouvettes, le nombre des fenêtres 46 peut être inférieur à celui des éprouvettes. En effet, il n'est alors pas nécessaire d'effectuer des mesures sur chacune des éprouvettes d'un même chapelet d'éprouvettes mais, par exemple, uniquement sur les deux éprouvettes situées aux extrémités du chapelet d'éprouvettes. It should be noted that in the case where the string of test pieces 10 comprises more than two test pieces, the number of windows 46 may be less than that of the test pieces. Indeed, it is then not necessary to carry out measurements on each of the test pieces of the same string of test pieces, but, for example, only on the two test pieces located at the ends of the string of test pieces.
Comme l'illustrent les figures 1 et 2, l'installation conforme à l'invention comprend de plus une platine amovible 48, conçue pour être accrochée sur la règle guide 24, en face de l'une ou l'autre des fenêtres 46 formées dans cette dernière. Comme on le verra par la suite, cette platine amovible supporte une caméra, des moyens pour éclairer la zone de l'éprouvette 12 placée en face de cette caméra, des moyens pour déplacer la caméra et les moyens d'éclairage selon une direction parallèle à l'axe longitudinal de la platine 48, ainsi que des moyens pour mesurer ce déplacement. As illustrated in Figures 1 and 2, the installation according to the invention further comprises a removable plate 48, designed to be hung on the guide rule 24, opposite one or other of the windows 46 formed in the latter. As will be seen later, this removable plate supports a camera, means for lighting the area of the test tube 12 placed in front of this camera, means for moving the camera and the lighting means in a direction parallel to the longitudinal axis of the plate 48, as well as means for measuring this displacement.
L'accrochage de la platine amovible 48 sur la règle guide 24 est assuré par des moyens d'accrochage et de positionnement rapides et démontables comparables à ceux qui permettent d'accrocher la règle guide sur chacun des chapelets d'éprouvettes. En particulier, ces moyens d'accrochage et de positionnement permettent d'accrocher selon un positionnement précis et reproductible l'extrémité supérieure de la platine amovible 48 au-dessus de l'une quelconque des fenêtres 46 de la règle guide 24 et de fixer en un emplacement précis et reproductible l'extrémité inférieure de la platine amovible 48 en dessous de cette même fenêtre. The detachable plate 48 is hooked onto the guide rule 24 by fast and removable hooking and positioning means comparable to those which allow the guide rule to be hung on each of the test beads. In particular, these hooking and positioning means allow the upper end of the removable plate 48 to be hung in a precise and reproducible positioning above any of the windows 46 of the guide rule 24 and to fix in a precise and reproducible location at the lower end of the removable plate 48 below this same window.
Pour permettre son accrochage sur la règle guide 24, l'extrémité supérieure de la platine amovible 48 porte, sur sa face prévue pour être tournée vers la règle guide 24, un crochet 50 qui fait saillie vers l'extérieur et vers le bas dans le plan médian de la platine amovible. To allow it to be hooked onto the guide rule 24, the upper end of the removable plate 48 carries, on its face intended to be turned towards the guide rule 24, a hook 50 which projects outwards and downwards into the median plane of the removable plate.
Ce crochet 50 est prévu pour venir se placer dans un angle tourné vers le bas d'une ouverture 52 formée dans la règle guide 24, au-dessus de chacune des fenêtres 46. Plus précisément, l'angle de chacune des ouvertures 46 dans lequel peut venir se loger le crochet 50 est situé dans l'axe longitudinal de la règle guide 24.This hook 50 is designed to be placed in a downward-facing angle of an opening 52 formed in the guide rule 24, above each of the windows 46. More precisely, the angle of each of the openings 46 in which can be accommodated the hook 50 is located in the longitudinal axis of the guide rule 24.
Dans la forme de réalisation illustrée à titre d'exemple sur la figure 1, les ouvertures 52 sont de forme triangulaire. Cependant, il est à noter que la partie supérieure de ces ouvertures pourrait être de forme différente sans sortir du cadre de l'invention. In the embodiment illustrated by way of example in FIG. 1, the openings 52 are of triangular shape. However, it should be noted that the upper part of these openings could be of different shape without departing from the scope of the invention.
La fixation et le positionnement de la partie inférieure de la platine amovible 48 en dessous de chacune des fenêtres 46 sont réalisés à l'aide d'un système de liaison à balonnette identique à celui qui permet de fixer et de positionner l'extrémité inférieure de la règle guide 24 sur chacun des supports bas 18. The fixing and positioning of the lower part of the removable plate 48 below each of the windows 46 are carried out using a bar-like connection system identical to that which makes it possible to fix and position the lower end of the rule ruler 24 on each of the low supports 18.
Plus précisément, ce système de liaison à baion- nette comprend une tige 54 montée dans le bas de la platine amovible 48 de façon à pouvoir coulisser perpendiculairement à la face de cette platine prévue pour être tournée vers la règle guide 24. L'extrémité correspondante de la tige 54 porte deux doigts radiaux diamétralement opposés 56 (figure 2) qui sont normalement en appui contre la face de la platine amovible 48 prévue pour être tournée vers la règle guide 24, sous l'action d'un ressort de compression 58 interposé entre la face opposée de la platine amovible et une collerette 60 formée sur la tige 54. More specifically, this bayonet connection system comprises a rod 54 mounted at the bottom of the removable plate 48 so as to be able to slide perpendicular to the face of this plate intended to be turned towards the guide rule 24. The corresponding end of the rod 54 carries two diametrically opposite radial fingers 56 (FIG. 2) which are normally in abutment against the face of the removable plate 48 intended to be turned towards the guide rule 24, under the action of a compression spring 58 interposed between the opposite face of the removable plate and a flange 60 formed on the rod 54.
L'extrémité de la tige 54 portant les ergots 56 peut pénétrer dans un alésage 62 de même diamètre formé dans la règle guide 24, lorsque les ergots 56 se trouvent en face de deux rainures 64, diamétralement opposées, débouchant dans l'alésage 62. La fixation est réalisée de la manière décrite précédemment en faisant tourner la tige 54 manuellement d'environ 1/4 de tour. The end of the rod 54 carrying the lugs 56 can penetrate a bore 62 of the same diameter formed in the guide rule 24, when the lugs 56 are located opposite two diametrically opposed grooves 64, opening into the bore 62. The fixing is carried out in the manner described above by rotating the rod 54 manually about 1/4 of a turn.
L'association de la règle guide 24 et de la platine amovible 48 permet d'assurer un positionnement précis et reproductible des éléments de mesure portés par la platine amovible 48 par rapport à chaque chapelet d'éprouvettes 10. The combination of the guide rule 24 and the removable plate 48 makes it possible to ensure precise and reproducible positioning of the measurement elements carried by the removable plate 48 with respect to each string of test pieces 10.
La platine amovible 48 supporte de façon coulissante un chariot 66 qui est guidé sur la platine 48 de façon à pouvoir se déplacer parallèlement à l'axe longitudinal de celle-ci. Le déplacement du chariot 66 sur la platine 48 est assuré par un moteur pas-à-pas 68 monté sur la platine 48 et relié au chariot 66 par une tige de commande 70 orientée parallèlement à l'axe longitudinal de la platine 48. The removable plate 48 slidingly supports a carriage 66 which is guided on the plate 48 so that it can move parallel to the longitudinal axis thereof. The movement of the carriage 66 on the plate 48 is ensured by a stepping motor 68 mounted on the plate 48 and connected to the carriage 66 by a control rod 70 oriented parallel to the longitudinal axis of the plate 48.
La platine 48 supporte également un capteur de position 72 de haute précision (par exemple 0,5 pm), agencé de façon à pouvoir mesurer les déplacements du chariot 66. The plate 48 also supports a high-precision position sensor 72 (for example 0.5 μm), arranged so as to be able to measure the displacements of the carriage 66.
Le chariot 66 supporte quant à lui une caméra grossissante 74 telle qu'un crayon optique équipé d'un objectif assurant par exemple un grossissement de 200. The carriage 66 supports a magnifying camera 74 such as an optical pencil equipped with a lens ensuring, for example, a magnification of 200.
La caméra 74 est orientée de telle sorte que son axe soit sensiblement perpendiculaire à la face de la platine 48 tournée vers la règle guide 24 et elle est située en face de la fenêtre 46 correspondante, de façon à assurer l'observation d'une zone en vis-à-vis de l'une des éprouvettes 12 du chapelet d'éprouvettes 10 sur lequel est accrochée la règle guide 24.The camera 74 is oriented so that its axis is substantially perpendicular to the face of the plate 48 facing the guide rule 24 and it is located opposite the corresponding window 46, so as to ensure the observation of an area facing one of the test pieces 12 of the string of test pieces 10 on which the guide rule 24 is hung.
Plus précisément, la caméra 74 est montée sur le chariot 66 de façon à pouvoir être déplacée parallèlement à son axe par des moyens de réglage de netteté symbolisés par la flèche 76 sur la figure 1. Ces moyens de réglage de netteté peuvent être manuels ou automatiques. More specifically, the camera 74 is mounted on the carriage 66 so that it can be moved parallel to its axis by sharpness adjustment means symbolized by the arrow 76 in FIG. 1. These sharpness adjustment means can be manual or automatic .
Le chariot 66 supporte également des moyens d'éclairage, qui comprennent principalement un moyen d'éclairage rasant constitué par l'extrémité d'une fibre optique 80, reliée au chariot 66 par un support orientable 82. Ces moyens d'éclairage rasant 78 permettent de créer un contraste entre les facettes d'une empreinte en creux, par exemple de forme pentagonale, formée à proximité de chacune des extrémités des éprouvettes 12, comme on l'a illustré en 84 sur la figure 1. The carriage 66 also supports lighting means, which mainly comprise a grazing lighting means constituted by the end of an optical fiber 80, connected to the trolley 66 by an orientable support 82. These grazing lighting means 78 allow to create a contrast between the facets of a hollow imprint, for example of pentagonal shape, formed near each of the ends of the test pieces 12, as illustrated at 84 in FIG. 1.
Les moyens d'éclairage comprennent de plus un moyen d'éclairage d'appoint, concentrique à la caméra 74, constitué par l'extrémité d'une fibre optique 86 entourant cette dernière. The lighting means further comprise an auxiliary lighting means, concentric with the camera 74, constituted by the end of an optical fiber 86 surrounding the latter.
L'installation de mesure selon l'invention comprend en outre une armoire électronique, désignée de façon générale par la référence 88 sur la figure 1, reliée par des câbles et des fibres optique s aux différents appareils qui sont montés sur la platine amovible 48. The measuring installation according to the invention also comprises an electronic cabinet, generally designated by the reference 88 in FIG. 1, connected by cables and optical fibers to the various devices which are mounted on the removable plate 48.
De façon plus précise, l'armoire électronique 88 comprend tout d'abord des moyens d'affichage, qui sont reliés à la caméra 74 par un câble de transmission 90 de signaux vidéo, disposé coaxialement à l'intérieur de la fibre optique annulaire 86. Ces moyens d'affichage comprennent un convertisseur de signal vidéo 92, qui reçoit directement les signaux vidéo en provenance de la caméra 74, et un moniteur de télévision 94, relié au convertisseur de signal vidéo 92 au travers d'un incrustateur de mire 96, permettant d'afficher sur l'écran du moniteur 94 une ligne de mire horizontale 98. More specifically, the electronic cabinet 88 firstly comprises display means, which are connected to the camera 74 by a cable 90 for transmitting video signals, arranged coaxially inside the annular optical fiber 86 These display means comprise a video signal converter 92, which directly receives the video signals coming from the camera 74, and a television monitor 94, connected to the video signal converter 92 through a target inlay 96 , making it possible to display on the screen of the monitor 94 a horizontal line of sight 98.
L'agencement qui vient d'être décrit permet d'afficher en permanence sur l'écran du moniteur 94 l'image agrandie de la zone de l'éprouvette 12 située en face de la caméra 74, ainsi que la ligne de mire 98. Ainsi, lorsque la zone de l'éprouvette 12 située en face de la caméra 74 comporte l'un des repère 84, l'image agrandie 84' de ce repère -84 se trouve affichée sur l'écran du moniteur. The arrangement which has just been described makes it possible to permanently display on the screen of the monitor 94 the enlarged image of the area of the test tube 12 located in front of the camera 74, as well as the line of sight 98. Thus, when the area of the test tube 12 located in front of the camera 74 includes one of the mark 84, the enlarged image 84 'of this mark -84 is displayed on the screen of the monitor.
Afin de donner à cette image un éclairement et un contraste suffisants, l'armoire électronique 88 comporte également un générateur de lumière 100, qui transmet la lumière désirée aux fibres optiques 80 et 86. In order to give this image sufficient illumination and contrast, the electronic cabinet 88 also includes a light generator 100, which transmits the desired light to the optical fibers 80 and 86.
Grâce notamment au contraste fourni par l'éclairage rasant assuré par la fibre optique 80, l'arête formant le fond de l'empreinte en creux 84 apparaît clairement sur l'image 84' de ce repère. Thanks in particular to the contrast provided by the grazing lighting provided by the optical fiber 80, the edge forming the bottom of the recessed imprint 84 appears clearly on the image 84 ′ of this reference.
L'armoire électronique 88 comporte de plus une télécommande 102, reliée au moteur pas-à-pas 68 par un câble 104. L'actionnement de cette télécommande 102 permet de déplacer le chariot 66 portant notamment la caméra 74, d'une manière très précise, de façon à superposer l'arête de fond de l'image 84' de l'empreinte 84 et la ligne de mire 98 sur l'écran du moniteur de télévision 94, comme l'illustre la figure 1. Le positionnement précis ainsi réalisé est enregistré par un afficheur numérique 106 appartenant également à l'armoire 88. Cet afficheur numérique 106 est relié au capteur de position 72 par un câble électrique 108. The electronic cabinet 88 further comprises a remote control 102, connected to the stepping motor 68 by a cable 104. The actuation of this remote control 102 makes it possible to move the carriage 66 carrying in particular the camera 74, in a very precise, so as to superimpose the background edge of the image 84 'of the print 84 and the line of sight 98 on the screen of the television monitor 94, as illustrated in FIG. 1. The precise positioning thus produced is recorded by a digital display 106 also belonging to the cabinet 88. This digital display 106 is connected to the position sensor 72 by an electrical cable 108.
Lorsqu'un opérateur désire effectuer la mesure de la longueur de l'une quelconque des éprouvettes 12 au cours de l'essai de fluage, il lui suffit de ramener la température dans l'enceinte thermique à une valeur voisine de la température ambiante, puis d'ouvrir le panneau ou la porte situé devant le chapelet d'éprouvettes 10 comportant l'éprouvette concernée. When an operator wishes to measure the length of any one of the test pieces 12 during the creep test, it suffices to reduce the temperature in the thermal enclosure to a value close to ambient temperature, then to open the panel or the door located in front of the string of test pieces 10 comprising the test piece concerned.
L'opérateur accroche ensuite la règle guide 24 sur le chapelet d'éprouvettes 10 considéré de la manière qui a été décrite précédemment, puis il accroche la platine amovible 48 sur la règle guide, en face de l'éprouvette 12 considérée, en suivant la même procédure. Un positionnement précis et reproductible de la caméra 74 par rapport à l'éprouvette 12 est ainsi-assuré-. The operator then hangs the guide rule 24 on the string of test pieces 10 considered in the manner which has been described above, then hooks the removable plate 48 on the guide rule, opposite the test piece 12 considered, following the same procedure. Precise and reproducible positioning of the camera 74 relative to the test piece 12 is thus ensured.
La mesure proprement dite est ensuite réalisée en amenant l'arête de fond de l'image 84' d'un premier des repères 84 de l'éprouvette 12 en face de la ligne de mire 98 sur l'écran du moniteur de télévision 94, en agissant sur la télécommande 102. L'afficheur numérique 106 est alors mis à zéro. The actual measurement is then carried out by bringing the bottom edge of the image 84 'of a first of the marks 84 of the test piece 12 opposite the line of sight 98 on the screen of the television monitor 94, by acting on the remote control 102. The digital display 106 is then set to zero.
L'opérateur agit ensuite sur la télécommande 102 afin de déplacer le chariot 66 pour amener la caméra 74 en face du deuxième repère 84 de l'éprouvette 12 dont on désire mesurer la longueur. I1 effectue alors les mêmes opérations que précédemment, afin de superposer l'arête de fond de l'image 84' de ce deuxième repère avec la ligne de mire 98. La lecture de l'afficheur numérique 106 donne alors une mesure précise (de l'ordre du vm) de la longueur présentée à ce moment par l'éprouvette 12 située en face de la caméra 74. The operator then acts on the remote control 102 in order to move the carriage 66 to bring the camera 74 opposite the second reference 84 of the test piece 12 whose length is to be measured. I1 then performs the same operations as above, in order to superimpose the bottom edge of the image 84 ′ of this second mark with the line of sight 98. Reading the digital display 106 then gives a precise measurement (of the 'order of vm) of the length presented at this time by the test piece 12 located in front of the camera 74.
Généralement, on profite de l'ouverture de l'enceinte thermique pour mesurer la longueur d'au moins deux éprouvettes sur chacun des chapelets d'éprouvettes que contient cette enceinte. Generally, one takes advantage of the opening of the thermal enclosure to measure the length of at least two test pieces on each of the test specimen strings that this enclosure contains.
La description qui précède fait apparaître clairement les avantages essentiels procurés par l'installation conforme à l'invention par rapport aux techniques de mesure utilisées jusqu'à présent lors des essais de fluage de longue durée. The above description clearly shows the essential advantages provided by the installation according to the invention compared to the measurement techniques used until now during long-term creep tests.
On comprendra aisément que les moyens précis qui ont été décrits à titre d'exemple, notamment pour permettre l'accrochage de la règle guide sur le chapelet d'éprouvettes ainsi que l'accrochage de la platine amovible sur la règle guide peuvent être remplacés par tout moyen d'accrochage équivalent procurant le même résultat. It will easily be understood that the precise means which have been described by way of example, in particular to allow the attachment of the guide rule to the string of test pieces as well as the attachment of the removable plate to the guide rule can be replaced by any equivalent attachment means providing the same result.
Par ailleurs, au lieu d'être introduite grâce à un incrustateur de mire 96, la ligne de mire 98 pourrait être directement marquée sur l'écran du moniteur de télévision 94. Furthermore, instead of being introduced by means of a target inlay 96, the line of sight 98 could be directly marked on the screen of the television monitor 94.
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