IT202100018923A1

IT202100018923A1 - Adattatore per estensimetri.

Info

Publication number: IT202100018923A1
Application number: IT102021000018923A
Authority: IT
Inventors: Enrico Cavazzoni; Andrea Azzolini
Original assignee: Dinamica Generale S P A
Priority date: 2021-07-16
Filing date: 2021-07-16
Publication date: 2023-01-16

Description

DESCRIZIONE

Annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo

?Adattatore per estensimetri.?

La presente invenzione ha per oggetto un dispositivo per collegare un estensimetro elettrico ai fili del relativo circuito di alimentazione e misura. Pi? in dettaglio, l?invenzione concerne un dispositivo adattatore che rende pi? sicuro e pi? efficacie il collegamento tra un estensimetro e i terminali dei fili del circuito.

Sono noti estensimetri elettrici costituiti da una griglia applicata a un supporto plastico, provvisto di piazzole elettriche per il collegamento, tramite saldatura, con i fili del circuito.

Gli estensimetri di questo tipo possono essere per esempio impiegati per rilevare indirettamente il valore di un carico, grazie alla variazione della resistenza di griglia estensimetrica proporzionale alla misura della deformazione di un elemento elastico, come un cilindro metallico o altri simili componenti. ? questo il caso dell?impiego di estensimetri nei carri miscelatori e carri da raccolta delle granaglie in campo, ove il peso degli alimenti (nel caso del carro miscelatore) o granaglie raccolte dalle trebbie (carri da raccolta) viene rilevato mediante una apparecchiatura formata da un cilindro in acciaio sul quale sono applicati pi? estensimetri collegati al rispettivo circuito di alimentazione e misura; in funzione della deformazione indotta sul cilindro dal carico nel cassone, se ne determina il peso.

? noto che diversi sono i fattori determinanti per un corretto funzionamento dell?estensimetro come trasduttore deformazione-resistivo tra cui: l?adesione alla superficie, compensazione in temperatura, ?gage factor?, ?creep factor?, ma certamente uno degli elementi pi? critici ? rappresentato dalla qualit? del collegamento elettrico tra le piazzole estensimetriche ed i fili del circuito; collegamento realizzato tipicamente tramite saldatura a stagno. La criticit? della saldatura ? aumentata con l?introduzione della normativa Rohs che impedendo la presenza di piombo nello stagno ha reso l?operazione di saldatura sulle piazzole pi? complessa e difficile da verificare. Infatti, le saldature dei fili all?estensimetro subiscono sollecitazioni meccaniche che incidono negativamente sulla conducibilit? tra estensimetro e fili, andando cos? a compromettere la misura.

Una volta che gli effetti negativi dello stress meccanico sulle saldature si siano manifestati, tramite la rilevazione di una misura incoerente, ? molto difficile diagnosticare la precisa causa di malfunzionamento, date le piccole dimensioni delle saldature; in ogni caso, le riparazioni necessitano della sostituzione dell?intero dispositivo di misura di per se molto complicato per l?utilizzatore in quanto assemblato in posizioni scomode in grado di sostenere il peso del cassone di raccolta attraverso boccole.

? quindi da tempo sentita sul mercato l?esigenza di una soluzione per ridurre la difettosit? dei collegamenti tra gli estensimetri ed i rispettivi circuiti di alimentazione/misura.

Il compito tecnico alla base della presente invenzione ? quindi proporre un dispositivo adattatore per collegare un estensimetro con i fili del circuito che soddisfi l?esigenza sopra richiamata.

Tale compito tecnico ? raggiunto dall?adattatore realizzato in accordo con le rivendicazioni allegate.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno maggiormente chiari dalla descrizione indicativa, e pertanto non limitativa, di forme di realizzazione preferite ma non esclusive dell?adattatore dell?invenzione, come illustrata negli uniti disegni in cui la figura 1 ? una vista dall?alto schematica, che rappresenta l?adattatore proposto e un estensimetro al quale connettere l?adattatore stesso.

Con riferimento alla figura citata, si ? indicato con 1 un dispositivo adattatore (o anche solo ?adattatore?) secondo l?invenzione.

L?adattatore 1 proposto ? predisposto per collegare un estensimetro elettrico 2, ad esempio di tipo resistivo, a un circuito di alimentazione e misura dell?impedenza (non raffigurato), ad esempio comprendente un ponte elettrico che includa un generatore e un misuratore di corrente o di tensione o simili. Tale circuito ? provvisto di terminali costituiti ad esempio da due fili.

Come anticipato in premessa, l?estensimetro elettrico 2 pu? includere una griglia 21 applicata a un supporto plastico deformabile 20, il quale ? provvisto di piazzole 22 collegate elettricamente alla griglia 21. Non si esclude l?applicazione dell?adattatore 1 dell?invenzione anche a estensimetri piezoelettrici o di tipo diverso.

L?adattatore 1 include un supporto 10 non conduttivo, che pu? essere una sottile scheda quadrangolare in materiale plastico e i seguenti componenti applicati al supporto 10 stesso:

- una pluralit? di sedi 11 (ad esempio in numero di due) adatte a collegarsi elettricamente con piazzole di contatto esterne e in particolare congegnate per potersi connettere tramite saldatura a stagno alle piazzole 22 dell?estensimetro 2 succitato; tali sedi 11 possono essere costituite da sottili lamine di metallo conduttivo e possono altres? presentare ciascuna un foro passante centrale 110, per favorire la saldatura.

- una pluralit? di piazzole di contatto 12 (ad esempio due oppure quattro), distanziate dalle suddette sedi 11 e adatte a collegarsi elettricamente a terminali di fili elettrici esterni; in dettaglio, tali piazzole interne 12 al dispositivo adattatore 1 sono state specialmente escogitate per connettersi tramite saldatura ai citati fili del circuito; preferibilmente, le piazzole interne 12 sono di dimensioni maggiori delle piazzole 22 dell?estensimetro 2; ed - elementi conduttivi 13, 14 quali piste metalliche o fili, predisposti per collegare elettricamente le sedi 11 con le piazzole interne 12 del dispositivo adattatore 1.

In pratica, le sedi 11 che vanno a collegarsi all?estensimetro 2 sono separate, quindi non adiacenti, alle piazzole interne 12 del dispositivo 1, che a loro volta si collegano al circuito. Per esempio, come mostrato nella figura 1, le sedi 11 sono disposte centralmente al supporto 10 e le piazzole interne 12 sono invece collocate lateralmente allo stesso.

Prima di descrivere ulteriori forme realizzative preferenziali dell?invenzione, si illustra come la stessa sia in grado di superare gli inconvenienti dell?arte nota.

La saldatura di cui si ? detto nei paragrafi precedenti pu? essere, ad esempio, una cosiddetta saldatura a stagno oppure a ultrasuoni o ancora mediante pasta saldante (o ?pasta saldata?) o anche essere costituita da un sistema misto di quelli qui citati o altro sistema purch? adatto allo scopo. Innanzitutto, si noti che l?adattatore 1 proposto consente di ottenere il collegamento elettrico tra estensimetro 2 e circuito disaccoppiando i fili del primo dalle piazzole 22 del secondo, facendo quindi a meno di quel contatto elettrico che l?esperienza ha dimostrato essere scarsamente affidabile e, perci?, causa di errori di misura.

Nella pratica, durante l?istallazione, le sedi 11 dell?adattatore 1 vengono portate in sovrapposizione alle piazzole 22 dell?estensimetro 2 e saldate; in questo caso, data la conformazione e le dimensioni delle sedi 11 e delle piazzole 22, la quantit? di lega necessaria ? molto ridotta rispetto alla saldatura tra piazzole 22 e fili del circuito, col risultato che anche lo stress meccanico prodotto sulla saldatura ? a sua volta ridotto.

A questo punto, i fili del circuito vengono saldati sulle piazzole interne 12 dell?adattatore 1 che, essendo di dimensioni maggiori di quelle dell?estensimetro 2, permettono una saldatura pi? agevole e una ridotta sensibilit? a eventuali difetti causati sulla saldatura dalle sollecitazioni meccaniche pi? volte citate.

Grazie al dispositivo adattatore 1 dell?invenzione, si riduce la probabilit? di difettosit? in un apparato di misura che conti una pluralit? di estensimetri, a tutto vantaggio della produttivit? e della economicit?.

Di preferenza, il supporto 10 dell?adattatore 1 ? di forma sostanzialmente rettangolare, con le sedi 11 al centro, rispetto alla lunghezza e le piazzole 12 distribuite su lati opposti della coppia di sedi 11 a definire una configurazione simmetrica rispetto a un asse che passi tra le sedi 11 stesse.

Per la precisione, in uso, il supporto 10 pu? essere disposto ortogonale alla lunghezza dell?estensimetro 2, cio? della sua griglia, il che significa anche ortogonale alla direzione di deformazione dell?estensimetro 2 stesso; in questo modo, il supporto 10 risentir? solo minimamente della deformazione dell?estensimetro 2 e del supporto metallico a cui entrambi sono incollati.

In dettaglio, in corrispondenza di un lato perimetrale lungo del supporto 10 ? preferibilmente ricavata una rientranza 15 per accogliere la porzione di estremit? dell?estensimetro 2 dotata delle piazzole 22; le sedi 11 possono protrudere in questa rientranza da lati opposti e possono avere una forma anulare o a occhiello.

Preferibilmente, le sedi 11 sono collegate a due rispettive piazzole interne 12, nella seguente maniera: ciascuna sede 11 ? collegata direttamente a una prima rispettiva piazzola 12 tramite uno di detti elementi conduttivi 14 e tale prima piazzola 12 ? collegata a un?altra piazzola 12 tramite un relativo elemento conduttivo 13. Le piazzole 12 e gli elementi conduttivi 13, 14 possono essere integrati e definire un unico componente sagomato 12, 13, 14.

L?invenzione si configura anche come un apparato di misura che comprende:

- un estensimetro 2 elettrico provvisto di due (o pi?) piazzole di contatto 22;

- un circuito adatto ad alimentare elettricamente l?estensimetro 2 e a misurarne l?impedenza, provvisto di terminali di contatto, ad esempio sotto forma di fili; e

- un dispositivo adattatore 1 secondo l?invenzione, in cui ogni sua sede 11 ? collegata tramite saldatura a stagno a una rispettiva piazzola dell?estensimetro 2, e le piazzole 12 del dispositivo adattatore 1, di dimensioni maggiori rispetto a quelle dell?estensimetro 2, sono collegate mediante saldatura ai terminali del circuito.

Claims

RIVENDICAZIONI

1. Dispositivo adattatore (1) per collegare un estensimetro elettrico (2) a un circuito, comprendente un supporto (10) e comprendente altres? i seguenti componenti, applicati a detto supporto (10): una pluralit? di sedi (11) adatte a collegarsi elettricamente con piazzole di contatto esterne; una pluralit? di piazzole di contatto (12), distanziate da dette sedi (11) e adatte a collegarsi elettricamente a terminali di fili elettrici esterni; ed elementi conduttivi (13, 14) per collegare elettricamente le sedi (11) con dette piazzole (12) del dispositivo adattatore (1).

2. Dispositivo secondo la rivendicazione precedente in cui il supporto (10) ? una scheda sottile.

3. Dispositivo secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, in cui le sedi (11) sono disposte centralmente sul supporto (10) e le piazzole (12) sono invece collocate lateralmente.

4. Dispositivo secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, nelle cui sedi (11) sono ricavati fori passanti (110).

5. Dispositivo secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, in cui in corrispondenza di un lato perimetrale del supporto (10) ? ricavata una rientranza (15) per ricevere una porzione di estremit? di un estensimetro (2)

6. Dispositivo secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, comprendente due sedi (11) ciascuna collegata a due rispettive piazzole (12).

7. Dispositivo secondo la rivendicazione precedente, in cui ogni sede (11) ? collegata direttamente a una prima rispettiva piazzola (12) tramite uno di detti elementi conduttivi e tale prima piazzola ? collegata a un?altra tramite un relativo elemento conduttivo.

8. Dispositivo secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, il quale ? simmetrico rispetto a un asse che passa tra le sue sedi

9. Apparato di misura comprendente:

un estensimetro (2) elettrico comprendente pi? piazzole di contatto (22);

un circuito adatto ad alimentare elettricamente e a misurare una impedenza, provvisto di terminali di contatto;

un dispositivo adattatore (1) secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, in cui ogni sua sede (11) ? collegata tramite saldatura a una rispettiva piazzola (22) di detto estensimetro (2), e le piazzole (12) del dispositivo adattatore (1), di dimensioni maggiori rispetto a quelle dell?estensimetro (2), sono collegate mediante saldatura ai terminali di detto circuito.