Elenco di termini relativi alla misurazione della deformazione tramite sensori ottici

λ Lunghezza d’onda

La lunghezza d’onda è il valore picco di lunghezza d’onda misurato di un sensore con reticolo a fibra di Bragg. Si esprime normalmente in nanometri (nm).

λ0 Lunghezza d’onda di riferimento

La lunghezza d’onda di riferimento è il picco di lunghezza d’onda di un sensore con reticolo a fibra di Bragg alle condizioni di riferimento (nessuna deformazione, temperatura di riferimento ecc.). Si esprime normalmente in nanometri (nm).

Δλ Variazione della lunghezza d’onda

La variazione della lunghezza d’onda (denominata anche spostamento o cambio) è la differenza tra la lunghezza d’onda e la lunghezza d’onda di riferimento (valore di riferimento): Δλ= λ- λ0. Si esprime normalmente in nanometri (nm).

k fattore-k Il fattore di gauge (denominato anche fattore-k) di un estensimetro ottico corrisponde alla variazione proporzionale tra la lunghezza d’onda di Bragg (Δλ/λ0) e la variazione di deformazione Δε. Viene misurato come: Δλ/λ0 = k.Δε. Questo valore è un numero adimensionale e dipende dalla fibra ottica utilizzata e dall’incapsulamento del sensore. Nel caso dei sensori di deformazione ottici HBM, il fattore-k viene indicato nelle specifiche tecniche fornite singolarmente con ogni sensore.
ε Deformazione

La deformazione è un valore adimensionale che rappresenta la variazione relativa tra la lunghezza di un materiale e la sua lunghezza iniziale. Si tratta normalmente di un valore molto piccolo, per questo si rappresenta con µm/m, ppm o 10-6.

S Sensibilità

La sensibilità di un sensore di deformazione ottico è il rapporto diretto tra la deformazione misurata e la variazione della lunghezza d’onda di Bragg: Δε/Δλ= S. Viene normalmente definito come valore in micro-deformazione per nanometro [(µm/m)/nm)] ed è diverso per ogni sensore perché dipende dalla lunghezza d’onda di base iniziale: S=1/(k. λ0).

 TCS Sensibilità incrociata alla temperatura

La sensibilità incrociata alla temperatura è una deviazione della misurazione del sensore causata da una variazione di temperatura. Si tratta della deformazione misurata erroneamente in presenza di una variazione di 1ºC (o 1ºK) nella temperatura. Questo valore viene espresso in (µm/m)/ºC [o (µm/m)/ºK] e può essere usato anche per compensare l’effetto della temperatura sul sensore di deformazione ottico (senza considerare la compensazione dell’espansione termica del campione).

σ Sollecitazione

La sollecitazione meccanica è espressa dal quoziente della forza F e dell’area della sezione trasversale A del materiale sottoposto a sollecitazione, σ=F/A. Si esprime normalmente in KPa.

E Modulo elastico

Il modulo di elasticità, o modulo di Young, è ilo rapporto tra la sollecitazione e la deformazione in un materiale elastico lineare. È dato dalla Legge di Hooke (σ=E.ε). i esprime normalmente in GPa (109 Pa) per collegare la deformazione in µm/m (10-6) con la sollecitazione in KPa (103 Pa).

v Coefficiente di Poisson

Il coefficiente di Poisson viene definito dalla divisione tra la deformazione trasversale εt è la deformazione longitudinale εl. Per le leghe di alluminio, ad esempio, ν = 0.33.

 

 


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