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Mesure de la force d'impact

La mesure de la force d'impact consiste à capturer les forces dynamiques générées lors d'une collision. Elle est souvent utilisée 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, également connus sous le nom de capteur de force à jauge de contrainte.

Un système de mesure de la force d'impact se compose généralement d'une cellule de charge à réponse haute fréquence, d'un système électronique de conditionnement du signal à taux d'échantillonnage élevé et de capacités d'acquisition de données. La cellule de charge 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 cellules de charge peuvent être utilisées pour mesurer la force d’impact sont :

  • Essais de matériaux :  les cellules de charge mesurent la résistance aux chocs et la solidité des matériaux, garantissant ainsi la conformité aux normes de sécurité dans la construction et d'autres industries.
  • Crash tests automobiles :  les cellules de charge mesurent la force d'impact lors des crash tests, analysant les performances et la sécurité des véhicules en les intégrant dans des mannequins ou des structures.
  • Tests d'équipements sportifs : les cellules de charge 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 aérospatiaux et de défense : les cellules de charge évaluent la résistance aux chocs, l'intégrité structurelle et la sécurité dans les industries aérospatiales et de défense, facilitant ainsi l'analyse des collisions et des atterrissages d'urgence.
  • Industrie de l'emballage :  les cellules de charge 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 de choc;
  • Méthodes d’essai standard ASTM E23 pour les essais d’impact sur barres entaillées de matériaux métalliques ;
  • SAE J211 : Instrumentation pour essai d’impact ;
  • IEC 60068-2-75 Essai de choc environnemental au marteau ;

Comment les capteurs sont-ils dans les appareils de mesure de force d’impact ?

Les cellules de charge à jauge de contrainte sont couramment utilisées dans la mesure de la force d'impact en raison de leur grande précision, de leur fiabilité et de leur polyvalence. Les appareils de mesure de la force d'impact intègrent des cellules de charge pour capturer et quantifier avec précision les forces d'impact. 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 une large gamme d'applications. Il est important de souligner que l'amortissement de l'appareil de mesure et du dispositif, ainsi que du système total, 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.

Pour sélectionner 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 hautement recommandée est le bouton de chargement LLB500, qui offre des performances exceptionnelles avec une réponse en fréquence allant jusqu'à ~20 kHz. Associé à l'USB225 Pro Elite, un conditionneur de signal numérique USB capable d'échantillonner le signal jusqu'à 38 400 SPS, et au 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 charge :  Installez le capteur LLB500 à l'emplacement souhaité, en veillant à ce qu'il soit correctement aligné et fixé à la structure ou à l'appareil de test. Assurez-vous que la surface est suffisamment rigide pour éviter de masquer ou d'amortir la force d'impact (par exemple, 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 au 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 les données pendant les 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 de pointe et évaluer les performances d'impact.