Mesure de force

Mesurer une force : principe

La mesure de force joue un rôle prépondérant dans les opérations de mesure mécanique dans le domaine des essais industriels, dans les laboratoires de recherche et dans la fabrication de machines destinées à réaliser des tests de résistance à la charge.

La mesure est basée sur la déformation d'une pièce en aluminium ou en acier, le corps d'épreuve, sur lequel des jauges de contraintes sont collées. Ces jauges délivrent un signal électrique directement proportionnel aux micro-déformations résultant de l'application de l'effort.

La conception des capteurs nécessite des études d’analyse de contrainte du corps d’épreuve. Elles permettent de déterminer le positionnement optimal des jauges, ainsi que la détermination du compromis sensibilité/précision/gamme de mesure recherché.

La force s'exprime (dans le système SI) en Newton. Les mesures peuvent aller de 0.01 N à plusieurs MegaN. (10 N = 1,01971621 kg, 10kN = 1019,7 kg et 10 MN = 1019,7 Tonnes)

Les critères de choix d'un capteur ou d'une cellule de charge

Les premiers critères dans le choix du capteur sont liés aux types d’essai à réaliser, aux exigences métrologiques et à la durée des essais.

Le type d’essais à réaliser déterminera la forme du capteur à choisir, par exemple :

Pour une machine de rupture d’échantillons, utilisée occasionnellement pour le contrôle de conformité, un capteur de force en S peut être sélectionné. Ils ont une très bonne précision et répétabilité, un faible coût et sont souvent disponible en stock.
Pour un banc de test de fatigue ou les échantillons seront mis sous charge jusqu’à rupture, il faut sélectionner un capteur alliant durabilité, précision et stabilité. Les essais de ce type necessitent généralement des capteurs de force de charge importante.
Enfin pour des mesures de force sur plusieurs directions ou si la direction de la force est non maitrisée, un capteur multiaxe sera recommandé.
D’autres paramètre sont importants tel que : la sensibilité à la température, les données métrologiques, la précision de la mesure, la forme du capteur de force, le prix et disponibilité, la direction de la force.

Riches d’une très grande expérience, nous sommes à votre disposition pour la sélection de vos capteurs.

Equiper un banc de test avec un capteur de force

La fixation du capteur de force sur le banc de test, peut se réaliser de plusieurs façons différentes en fonction de chaque application. Les capteurs ont toujours un taraudage sur la partie basse, généralement la base d’appui et un taraudage sur la partie supérieure destinée à recevoir l’échantillon.

Pour les mesures de charge de faibles gammes, les capteurs sont généralement fixés sur un taraudage M4 à M8. Simples à installer, les capteurs sont de petites tailles et les écrous de fixation de tailles raisonnables. Voir les Produits

Pour une mesure intermédiaire, les taraudages du centre du capteur peuvent être de M16 à M42 Voir les Produits

Enfin pour les forces supérieures à 900 kN, les taraudages sont entre M72 ou M120. Voir les Produits

Serrer un filetage de M120 n’est pas forcement simple (mais possible) et nécessite des précautions pour ne pas appliquer au capteur, des couples pouvant le détériorer (voir notre notice de montage). Voir les Produits

Pour les capteurs supérieurs à 100kN, le montage par bride est recommandé. La bride est constituée de 8 à 12 trous lisses (10 à 25 mm de diamètre) pour recevoir les goujons de fixation. Ces très gros capteurs peuvent être fournis avec ou sans base.

Mesure de force industrielle : la gamme PM Instrumentation

Et beaucoup d'autres possibilités

Applications de la mesure de force

Il y a un grand nombre d'applications dans la mesure de force industrielle. Nos produits sont reconnus pour leur précision, stabilité et durabilité. Ci-après quelques exemples d'applications :

Mesures de confort / Mesures ergonomiques, mesure vibratoire
Surveillance des processus d'assemblage, capteur en compression de précision
Etalon primaire, laboratoires de calibration et métrologie
Compression sur des moyens d’essai
Mesure sur système de vérin hydraulique

Pour aller plus loin

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