Projecto e construção de sensores de carga e deslocamento

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Mecânica

O presente trabalho tem como objectivo a concepção, implementação e calibração de dois sensores destinados a equipar uma máquina de ensaios de tracção e de compressão actualmente existente na FCT-UNL: um sensor de carga e outro de deslocamento. Com estes sensores pretendem-se obter valores mais precisos da extensão e da força axial (tracção ou compressão), nos provetes ensaiados, do que os obtidos com o equipamento já existente na máquina de ensaios. A construção dos sensores é conceptualmente simples, pois ambos consistem em elementos estruturais deformáveis sob acção de forças aplicadas, sobre os quais são colados extensómetros eléctricos. A medida das deformações a que os sensores estão sujeitos pode ser posteriormente convertida na grandeza que se pretende obter: força ou deslocamento. Um elemento essencial dos sensores é o extensómetro eléctrico. A sua principal função é traduzir a variação de deformação que ocorre à superfície da peça em variação de resistência eléctrica. Através da utilização de uma ponte extensometrica e de um programa, especialmente elaborado para o efeito, em ambiente Labview, a variação de resistência dos extensómetros, colocados nos sensores, é convertida em força ou deslocamento consoante estejamos a falar, respectivamente, do sensor de força ou de deslocamento.