Materiales De Construccion

Universidad Autónoma De Nuevo León
Facultad De Ingeniería Civil

Laboratorio de Materiales de Construcción
Practica No. 4

Titulo:
“Transductores y su empleo.”
Objetivo:
Conocer los transductores del tipo:
a) Celda de carga.
b) Clip.
c) Extensómetro.
d) Inclinometro.

IV.- Introducción.
Una celda de carga es un transductor que es utilizado para convertiruna fuerza en una señal eléctrica. Esta conversión es indirecta y se realiza en dos etapas. Mediante un dispositivo mecánico, la fuerza que se desea medir deforma una galga extensométrica. La galga extensométrica convierte el (desplazamiento) o deformación en señales eléctricas. Una celda de carga por lo general se compone de cuatro galga extensométricas conectadas en una configuración tipo puente deWheatstone. Sin embargo es posible adquirir celdas de carga con solo uno o dos galga extensiométricas. La señal eléctrica de salida es típicamente del orden de unas pocas milis volts y debe ser amplificada mediante un amplificador de instrumentación antes de que pueda ser utilizada. La salida del transductor se conecta en un algoritmo para calcular la fuerza aplicada al transductor.
Los transductores defuerza basados en galgas extensométricas utilizan lo que se denomina un “cuerpo elástico” o “cuerpo de deformación”, sobre el que se aplican las fuerzas que se desea medir.
Cuando se aplica una fuerza, el elemento de muelle se deforma y experimenta una elongación en su superficie. Por tanto, la función del elemento de muelle consiste en convertir las fuerzas que queremos medir en deformaciones,de la forma más lineal y reproducible que se pueda. Muchas de las propiedades de los transductores de fuerza vienen dadas por el diseño y la selección de materiales del elemento de muelle.
El elemento sensor en sí es la galga extensométrica, que consiste en una capa de aislamiento, denominada soporte, a la que se une una rejilla de medida. Estas galgas extensométricas se unen al elemento demuelle en puntos adecuados. En general se utilizan cuatro galgas, y se instalan de modo que, al aplicar fuerza, dos se estiren y las otras dos se compriman.
Estas cuatro galgas extensométricas se conectan entre sí formando un puente de Wheatstone. Como se muestra en el diagrama inferior, el puente de Wheatstone se alimenta con una tensión de excitación. Cuando las cuatro resistencias sondiferentes, se produce una tensión de salida; por ejemplo, cuando la resistencia de las galgas cambia debido a una deformación.
Transductor: Es un dispositivo que recibe una señal de entrada (como deformación o luz) y proporciona una salida diferente (como una señal eléctrica).
Deformímetro: Es cualquier instrumento que mide deformaciones tales como un extensómetro, un compresómetro, un deflexómetro o unindicador de detrusión.
El conocimiento de las técnicas extensométricas abre la posibilidad de construir transductores que efectúen los transducción de cierta magnitud mecánica en eléctrica.
Un transductor estará formado por un dispositivo mecánico que sea sensible de forma mayoritaria a determinados parámetros físicos (fuerza, presión, aceleración, etc.) y prácticamente insensible al restode fenómenos que inciden en el.
Si sobre el elemento sensible del transductor montamos bandas extensométricas, podremos medir las deformaciones de estas relacionadas con el parámetro que las origino, como es lógico, podremos conseguir la independencia del transductor a solicitaciones no deseadas valiéndose del adecuado diseño mecánico y de la disposición de las bandas o medidores de deformación.Con el fin de seleccionar el diseño del transductor, con una comprensión amplia y básica de las necesidades requeridas, se presentan a continuación los objetos básicos para su selección los cuales son:
a).- Tipo (medición de fuerza, presiones, desplazamientos, etc)
b).- Capacidad
c).- Que exista un área en que las deformaciones no se vean afectadas por elevados gradientes de...