Comment mesurer la force d'impact ?

La mesure de la force d'impact consiste à capturer les forces dynamiques générées lors d'un événement de collision. Il est souvent utilisé dans diverses machines et environnements de test pour garantir la sécurité et la durabilité de la conception d’une application. L'une des méthodes les plus fiables pour mesurer la force d'impact consiste à utiliser des capteurs de force d'impact, basées sur des jauges de contrainte.

Un système de mesure de force d'impact se compose généralement d'un capteur de force haute fréquence, d'une électronique de conditionnement de signal à taux d'échantillonnage élevé et de matériel d'acquisition de données. La cellule de pesée joue un rôle crucial dans la conversion de la force mécanique ultra-rapide qui se produit en quelques millisecondes (l'impact) en un signal électrique qui peut être mesuré et analysé.

Les applications courantes dans lesquelles les capteurs de force peuvent être utilisées pour la mesure de la force d'impact sont :

• Tests de matériaux : les cellules de pesée évaluent la résistance aux chocs et la résistance des matériaux, garantissant ainsi le respect des normes de sécurité dans la construction et d'autres industries.
• Tests de collision automobile : les capteurs mesurent la force d'impact lors des tests de collision, analysant les performances et la sécurité des véhicules en les intégrant dans des mannequins ou des structures.
• Tests d'équipements sportifs : les cellules de pesée mesurent les forces d'impact sur les équipements sportifs, fournissant ainsi des informations sur les performances et la sécurité pour le bien-être des athlètes.
• Tests pour l'aérospatiale et la défense : les capteurs évaluent la résistance aux chocs, l'intégrité structurelle et la sécurité dans les industries de l'aérospatiale et de la défense, facilitant ainsi l'analyse des collisions et des atterrissages d'urgence.
• Industrie de l'emballage : les cellules de pesée évaluent les forces d'impact pendant le transport et la manutention, protégeant ainsi les marchandises fragiles ou sensibles grâce à des mesures précises et à une évaluation des matériaux d'emballage.

Quelques normes pertinentes liées à la mesure de la force d’impact dans diverses industries :

• ISO 6487:2015 - Techniques de mesure dans les essais d'impact ;
• Méthodes d'essai standard ASTM E23 pour les essais d'impact sur barres entaillées de matériaux métalliques ;
• SAE J211 : instrumentation pour les tests d'impact ;
• Test de marteau environnemental CEI 60068-2-75 ;

Comment les cellules de pesée sont utilisées dans les appareils de mesure de force d’impact ?

Les capteurs à jauge de contrainte sont couramment utilisées dans la mesure de la force d'impact en raison de leur grande précision, fiabilité et polyvalence. Les appareils de mesure de force d'impact intègrent des cellules de pesée pour capturer et quantifier les forces d'impact avec précision. En sélectionnant soigneusement un capteur de force d'impact avec des spécifications appropriées, telles qu'une réponse en fréquence naturelle et une sensibilité élevées, les ingénieurs peuvent mesurer les forces d'impact dans un large éventail d'applications. Il est important de souligner que l’amortissement de l’appareil de mesure, des accessoires et du système dans son ensemble peut avoir un impact considérable sur les résultats. Cela dit, il est primordial d'assembler une configuration de test qui minimise les effets d'amortissement sur la force exercée afin que le capteur puisse capturer avec précision la force d'impact exacte sur le système.

En termes de sélection de la solution appropriée pour la mesure de la force d'impact, nous proposons une gamme de capteurs de force d'impact de haute qualité qui répondent aux exigences des scénarios les plus difficiles. Une solution fortement recommandée est le bouton de charge LLB500, qui offre des performances exceptionnelles avec une réponse en fréquence allant jusqu'à ~20 kHz. Combiné avec l'USB225 Pro Elite, un conditionneur de signal numérique USB capable d'échantillonner le signal jusqu'à 38 400 SPS et le logiciel d'enregistrement de données SENSIT, les forces de pointe et d'impact peuvent être capturées et analysées pour une précision optimale.

Fonctionnement:

1. Installation de la cellule de pesée : installez le bouton de charge LLB500 à l'emplacement souhaité, en garantissant un alignement et une fixation corrects à la structure ou à l'appareil de test. Assurez-vous que la surface est correctement rigide pour éviter de masquer ou d'amortir la force d'impact (c'est-à-dire surfaces en bois ou métalliques).
2. Installation du conditionneur de signal : connectez la sortie de la cellule de charge au conditionneur de signal USB à taux d'échantillonnage élevé USB225 Pro Elite, qui amplifie et conditionne le signal de sortie mV/V du bouton de charge.
3. Intégration avec le système d'acquisition de données : connectez la sortie du conditionneur de signal au port USB de votre ordinateur portable. Les données collectées sont affichées, enregistrées et représentées graphiquement via notre logiciel SENSIT™ sur un PC.
4. Collecte et analyse des données : démarrez le système d'acquisition de données pour capturer les mesures de force d'impact. Collectez des données lors d'événements d'impact, en enregistrant les valeurs de force à un taux d'échantillonnage suffisamment élevé. Analysez les données à l'aide de SENSIT pour déterminer les forces maximales et évaluer les performances d'impact.