FR3071614A1 - GAS DILATOMETER - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un dilatomètre à gaz (100) comprenant : une chambre (110) à volume constant contenant un liquide (111) et un gaz (112), ladite chambre comportant : un élément de fixation (122) auquel est destinée à être attachée une éprouvette (123), une tige verticale (150) fixée à l'éprouvette, ladite tige (150) étant au moins partiellement immergée dans le liquide, une traverse (130) mobile en translation fixée à la tige, la traverse s'étendant transversalement par rapport à la tige et séparant la chambre en deux compartiments (141, 142), chacun des compartiments étant délimité latéralement au moins partiellement par une paroi déformable (141a, 142a) fixée à la traverse, la traverse comprenant en outre une ouverture (132) mettant en communication fluidique les deux compartiments ; un dispositif de déplacement (106) configuré pour déplacer la traverse en translation verticale ; et un capteur de pression (160) relié à la chambre. L'invention vise aussi un procédé de détermination de la variation de volume d'une éprouvette mettant en œuvre ce dilatomètre.A gas dilatometer (100) comprising: a constant volume chamber (110) containing a liquid (111) and a gas (112), said chamber comprising: a fastener (122) to which is intended to be attached a test piece (123), a vertical rod (150) attached to the test piece, said rod (150) being at least partially immersed in the liquid, a cross member (130) movable in translation fixed to the rod, the sleeper s' extending transversely with respect to the rod and separating the chamber into two compartments (141, 142), each of the compartments being delimited laterally at least partially by a deformable wall (141a, 142a) fixed to the cross member, the crossmember further comprising an opening (132) fluidly communicating the two compartments; a displacement device (106) configured to move the crosshead in vertical translation; and a pressure sensor (160) connected to the chamber. The invention also relates to a method for determining the variation in volume of a specimen using this dilatometer.
Description
Arrière-plan de l'inventionInvention background
La présente invention se rapporte au domaine général des dilatomètres à gaz, c'est-à-dire des dispositifs permettant notamment de déterminer les variations du volume d'un échantillon soumis à des contraintes physiques.The present invention relates to the general field of gas dilatometers, that is to say devices making it possible in particular to determine the variations in the volume of a sample subjected to physical constraints.
Classiquement, lorsque l'on souhaite estimer la déformation d'un matériau à partir de laquelle ce dernier s'endommage, c'est-à-dire passe d'un domaine élastique à un domaine plastique, on peut réaliser un essai en traction en mesurant la contrainte en fonction de la déformation imposée. Toutefois, pour des matériaux du type élastomères chargés, les résultats de la méthode classique basée sur la mesure de l'évolution de la contrainte ne sont parfois pas suffisants pour déterminer la valeur de déformation à laquelle le matériau commence réellement à s'endommager.Conventionally, when one wishes to estimate the deformation of a material from which the latter is damaged, that is to say passes from an elastic domain to a plastic domain, one can carry out a tensile test in measuring the stress as a function of the strain imposed. However, for materials of the loaded elastomer type, the results of the conventional method based on the measurement of the evolution of the stress are sometimes not sufficient to determine the value of deformation at which the material actually begins to be damaged.
En effet, le mécanisme d'endommagement principal des matériaux comprenant une matrice élastomérique chargée est la rupture de l'adhésion entre la matrice et les charges qu'elle contient, c'est-à-dire une décohésion entre la matrice et ses charges. Lors d'un essai de traction mécanique, ce phénomène peut être observé avec précision par des dilatomètres à gaz qui sont aptes à mesurer la variation de volume produite par les décohésions ainsi formées. Le principe de la mesure repose généralement sur la variation de pression que ce changement de volume peut entraîner lorsqu'un échantillon est déformé dans une chambre à volume constant hermétique.Indeed, the main damage mechanism for materials comprising a loaded elastomeric matrix is the break in adhesion between the matrix and the charges it contains, that is to say a decohesion between the matrix and its charges. During a mechanical tensile test, this phenomenon can be observed with precision by gas dilatometers which are capable of measuring the change in volume produced by the decohesions thus formed. The principle of measurement is generally based on the pressure variation that this change in volume can cause when a sample is deformed in a chamber with a hermetic constant volume.
Pour mesurer la variation du volume d'une éprouvette d'un matériau du type précité en fonction de la déformation imposée, on connaît notamment le dilatomètre à gaz dit de « Farris », dont le principe est montré sur la figure 1. Ce dilatomètre 1 comprend généralement une chambre 2 isolée de façon étanche de l'extérieur et dans laquelle une éprouvette 3 et un moyen de mesure de la pression 4 sont disposés. La chambre 2 contient un volume d'air (ou d'un gaz quelconque) constant. Le moyen de mesure de la pression 4, par exemple un capteur de pression, est également relié à une chambre de référence 5 dont la pression PREF est connue. Le moyen de mesure de la pression 4 permet de mesurer les variations de pression dans la chambre 2 par rapport à celle, PREf, de la chambre de référence 5. La pression de la chambre de référence peut être la pression atmosphérique ou une pression autre. La chambre 2 comprend un mors 6a fixe auquel est fixée une première extrémité de l'éprouvette 3 à tester. Le dilatomètre 1 comprend en outre une première tige 7 et une deuxième tige 8 de diamètres identiques reliées à la deuxième extrémité de l'éprouvette 3 par un moyen de fixation 6b. Les tiges 7 et 8 s'étendent selon la même direction et traversent la paroi de la chambre 2 par des ouvertures 9a et 10a situées sur des côtés opposés de la chambre 2, l'étanchéité de la chambre 2 est alors assurée respectivement par des joints d'étanchéité 9b et 10b.To measure the variation in the volume of a test piece of a material of the aforementioned type as a function of the imposed deformation, the gas dilatometer known as “Farris” is known in particular, the principle of which is shown in FIG. 1. This dilatometer 1 generally comprises a chamber 2 sealed in a sealed manner from the outside and in which a test tube 3 and a means for measuring the pressure 4 are arranged. Chamber 2 contains a constant volume of air (or any gas). The pressure measuring means 4, for example a pressure sensor, is also connected to a reference chamber 5, the pressure P REF of which is known. The pressure measuring means 4 makes it possible to measure the variations in pressure in the chamber 2 relative to that, P RE f, of the reference chamber 5. The pressure of the reference chamber can be atmospheric pressure or a pressure other. The chamber 2 comprises a fixed jaw 6a to which is fixed a first end of the test piece 3 to be tested. The dilatometer 1 further comprises a first rod 7 and a second rod 8 of identical diameters connected to the second end of the test piece 3 by a fixing means 6b. The rods 7 and 8 extend in the same direction and pass through the wall of the chamber 2 through openings 9a and 10a located on opposite sides of the chamber 2, the sealing of the chamber 2 is then ensured respectively by seals sealing 9b and 10b.
Lors de l'essai en traction, la première tige 7 est déplacée dans la direction donnée par la flèche 11, entraînant avec elle la deuxième tige 8. La première tige 7 peut être reliée mécaniquement à la traverse mobile 12 d'une machine de déplacement en translation (non représentée). Grâce à la deuxième tige 8 présente dans la chambre 2 et pouvant se déplacer dans la même direction et dans le même sens que la première tige 7, la variation de volume dans la chambre 2 due au mouvement des tiges 7 et 8 est nulle. En effet, la portion de la première tige 7 qui sort de la chambre 2 est identique à celle la deuxième tige 8 qui y entre au même instant. On peut ainsi obtenir, avec le moyen de mesure de la pression 4, la variation de pression dans la première chambre 2 résultant seulement de la variation du volume de l'éprouvette 3 testée.During the tensile test, the first rod 7 is moved in the direction given by the arrow 11, carrying with it the second rod 8. The first rod 7 can be mechanically connected to the movable cross member 12 of a displacement machine in translation (not shown). Thanks to the second rod 8 present in the chamber 2 and able to move in the same direction and in the same direction as the first rod 7, the variation in volume in the chamber 2 due to the movement of the rods 7 and 8 is zero. Indeed, the portion of the first rod 7 which leaves the chamber 2 is identical to that of the second rod 8 which enters it at the same time. It is thus possible to obtain, with the pressure measuring means 4, the pressure variation in the first chamber 2 resulting only from the variation in the volume of the test piece 3 tested.
Compte-tenu des dimensions des échantillons étudiés, généralement sous la forme d'éprouvettes, les variations de pression induites par le mécanisme de décohésion restent très faibles. Il est ainsi nécessaire d'utiliser des dilatomètres avec des capteurs de grande précision et de garantir que la chambre 2 est parfaitement hermétique. En particulier, il faut s'assurer de la fiabilité des joints d'étanchéité 9b et 10b là où les tiges 7 et 8 traversent la paroi de la chambre 2. Ces étanchéités sont d'autant plus difficiles à maîtriser qu'elles sont dynamiques et que les essais peuvent être menés dans des domaines de température ou de pression étendus (par exemple entre -80°C et +80°C, et entre 0,lMPa et lOMPa) qui peuvent entraîner la dilatation ou la contraction des pièces du dilatomètre et réduire l'étanchéité. En outre, les dispositifs actuels ne permettent généralement pas de réduire le volume de gaz à l'intérieur de la chambre 2 où l'essai est réalisé à cause de la présence des tiges 7 et 8. Ce volume de gaz varie d'ailleurs en fonction de la taille de l'échantillon étudié. Un volume de gaz élevé augmente encore les incertitudes de mesures et donc leur précision.Given the dimensions of the samples studied, generally in the form of test pieces, the pressure variations induced by the decohesion mechanism remain very small. It is thus necessary to use dilatometers with high precision sensors and to guarantee that the chamber 2 is perfectly hermetic. In particular, it is necessary to ensure the reliability of the seals 9b and 10b where the rods 7 and 8 pass through the wall of the chamber 2. These seals are all the more difficult to master as they are dynamic and that the tests can be carried out in wide temperature or pressure ranges (for example between -80 ° C and + 80 ° C, and between 0, lMPa and LOMPa) which can cause the dilatometer parts to expand or contract and reduce sealing. In addition, current devices generally do not make it possible to reduce the volume of gas inside the chamber 2 where the test is carried out because of the presence of the rods 7 and 8. This volume of gas varies moreover in depending on the size of the sample studied. A high gas volume further increases the measurement uncertainties and therefore their accuracy.
Il existe donc un besoin pour un dilatomètre à gaz amélioré qui permette de réaliser des mesures plus précises, pour une grande variété de tailles d'échantillon, et dans des gammes de températures et de pression plus étendues.There is therefore a need for an improved gas dilatometer which allows more precise measurements to be made, for a wide variety of sample sizes, and in wider temperature and pressure ranges.
Objet et résumé de l'inventionSubject and summary of the invention
La présente invention propose à cet effet, selon un premier aspect, un dilatomètre à gaz comprenant :The present invention proposes for this purpose, according to a first aspect, a gas dilatometer comprising:
- une chambre à volume constant contenant un liquide et un gaz, ladite chambre comportant :- a constant volume chamber containing a liquid and a gas, said chamber comprising:
- un élément de fixation auquel est destinée à être attachée une première extrémité d'une éprouvette à tester,- a fixing element to which is intended to be attached a first end of a test piece to be tested,
- une tige verticale comprenant une première extrémité destinée à être fixée à une deuxième extrémité de l'éprouvette à tester, ladite tige étant au moins partiellement immergée dans le liquide contenu dans la chambre,a vertical rod comprising a first end intended to be fixed to a second end of the test piece to be tested, said rod being at least partially immersed in the liquid contained in the chamber,
- une traverse mobile en translation fixée à une deuxième extrémité de la tige, la traverse s'étendant transversalement par rapport à la tige et séparant la chambre en deux compartiments, chacun des compartiments étant délimité latéralement au moins partiellement par une paroi déformable fixée à la traverse, la traverse comprenant en outre une ouverture mettant en communication fluidique les deux compartiments ;- a cross member movable in translation fixed to a second end of the rod, the cross member extending transversely relative to the rod and separating the chamber into two compartments, each of the compartments being delimited laterally at least partially by a deformable wall fixed to the cross member, the cross member further comprising an opening placing the two compartments in fluid communication;
- un dispositif de déplacement configuré pour déplacer la traverse en translation verticale ; et- a displacement device configured to move the cross member in vertical translation; and
- un capteur de pression relié à la chambre.- a pressure sensor connected to the chamber.
Le dilatomètre à gaz selon l'invention diffère notamment des dilatomètres connus en ce qu'il ne présente plus aucune étanchéité dynamique. En d'autres termes, il n'est plus nécessaire d'avoir recours à des étanchéités entre une paroi fixe et une partie mobile comme une tige. Le dilatomètre selon l'invention est ainsi plus fiable et présente une durée de vie améliorée par rapport aux dilatomètres de l'art antérieur. On peut également utiliser le dilatomètre selon l'invention dans des gammes de températures et de pression étendues sans risquer de perdre en sensibilité dans la mesure.The gas dilatometer according to the invention differs in particular from known dilatometers in that it no longer has any dynamic seal. In other words, it is no longer necessary to use seals between a fixed wall and a movable part such as a rod. The dilatometer according to the invention is thus more reliable and has an improved lifespan compared to dilatometers of the prior art. It is also possible to use the dilatometer according to the invention in wide temperature and pressure ranges without the risk of losing sensitivity in the measurement.
Dans le dilatomètre selon l'invention, les deux compartiments sont en communication l'un avec l'autre et la tige de traction est en permanence à l'intérieur de la chambre. La traverse assure le transfert du mouvement depuis l'extérieur du dilatomètre vers la tige sans étanchéités dynamiques. Le mouvement de la traverse à l'intérieur de la chambre est rendu possible grâce aux parois déformables de chaque compartiment. En effet, lorsque la traverse se déplace, la paroi d'un compartiment va se comprimer et, simultanément, la paroi de l'autre compartiment va s'étirer. Le volume de la chambre ne change pas, mais le volume de chaque compartiment varie avec le déplacement de la traverse à la manière de vases communicants. Avec cette disposition, le volume total à l'intérieur du dilatomètre, c'est-à-dire le volume de la chambre, est maintenu constant.In the dilatometer according to the invention, the two compartments are in communication with one another and the pull rod is permanently inside the chamber. The cross member ensures the transfer of movement from the outside of the dilatometer to the rod without dynamic seals. The movement of the crosspiece inside the chamber is made possible by the deformable walls of each compartment. When the cross member moves, the wall of one compartment will compress and, simultaneously, the wall of the other compartment will stretch. The volume of the room does not change, but the volume of each compartment varies with the displacement of the crosspiece in the manner of communicating vessels. With this arrangement, the total volume inside the dilatometer, that is to say the volume of the chamber, is kept constant.
En outre, la présence du liquide permet d'augmenter la sensibilité de la mesure des variations de pression dans la chambre en réduisant le volume de gaz ou volume de mesure dans le dilatomètre. On notera que le gaz peut être de l'air, ou tout autre type de gaz, par exemple un gaz neutre.In addition, the presence of the liquid makes it possible to increase the sensitivity of the measurement of pressure variations in the chamber by reducing the volume of gas or measurement volume in the dilatometer. Note that the gas can be air, or any other type of gas, for example a neutral gas.
Le volume de mesure correspond au volume de gaz total dans lequel est présente l'éprouvette au cours de la traction et dont on mesure la variation de pression. Le liquide est un fluide incompressible qui permet de réduire la quantité de gaz à l'intérieur du dilatomètre de façon contrôlée. Lorsque la tige qui est au moins partiellement immergée dans le liquide est abaissée (par déplacement de la traverse) pour réaliser une traction sur l'éprouvette présente dans un volume contenant le gaz, le niveau de liquide augmente dans le dilatomètre de façon à compenser le volume de la portion de tige qui est sortie du volume de gaz. Corrélativement, quand la tige est remontée, le niveau de liquide baisse dans la chambre du dilatomètre. Pendant ces mouvements, les parois des compartiments se dilatent ou se compriment, et du liquide peut être transféré d'un compartiment à l'autre par l'ouverture dans la traverse. Au final, le volume de gaz dans le dilatomètre est toujours constant car les variations de volume de gaz induites par le déplacement de la tige sont compensées par une variation du niveau de liquide. Ainsi, en faisant varier le volume de liquide dans le dilatomètre, on peut réduire le volume de gaz de façon contrôlée, ce qui permet également de l'adapter à des échantillons de tailles variées. En traction sur une éprouvette à tester, et toutes choses étant égales par ailleurs, la pression du gaz ne sera donc modifiée que par l'effet d'une variation de volume de l'éprouvette que l'on cherche à mesurer.The measurement volume corresponds to the total gas volume in which the specimen is present during the traction and the pressure variation of which is measured. Liquid is an incompressible fluid that helps reduce the amount of gas inside the dilatometer in a controlled manner. When the rod which is at least partially immersed in the liquid is lowered (by displacement of the crosspiece) to pull the test tube present in a volume containing the gas, the level of liquid increases in the dilatometer so as to compensate for the volume of the portion of rod which has left the volume of gas. Correspondingly, when the rod is raised, the liquid level drops in the dilatometer chamber. During these movements, the walls of the compartments expand or compress, and liquid can be transferred from one compartment to another through the opening in the crosspiece. In the end, the volume of gas in the dilatometer is always constant because the variations in gas volume induced by the displacement of the rod are compensated by a variation in the level of liquid. Thus, by varying the volume of liquid in the dilatometer, it is possible to reduce the volume of gas in a controlled manner, which also makes it possible to adapt it to samples of various sizes. In tension on a test piece to be tested, and all other things being equal, the pressure of the gas will therefore only be modified by the effect of a variation in volume of the test piece that one seeks to measure.
Dans un exemple de réalisation, chaque paroi déformable peut être un soufflet, c'est-à-dire être plissée ou, en d'autres termes, pliable. Les parois déformables peuvent comporter des portions rigides articulées entre elles. Les parois déformables peuvent être métalliques.In an exemplary embodiment, each deformable wall can be a bellows, that is to say be folded or, in other words, foldable. The deformable walls may include rigid portions hinged together. The deformable walls can be metallic.
Dans un exemple de réalisation, le dilatomètre peut comprendre en outre un dispositif de calibration du volume de gaz à l'intérieur de la chambre. Ce dispositif de calibration peut comprendre une chambre de calibration reliée à la chambre du dilatomètre et dont le volume peut être modifié par déplacement d'un piston. Le piston peut être déplacé à l'aide d'une vis.In an exemplary embodiment, the dilatometer may further comprise a device for calibrating the volume of gas inside the chamber. This calibration device can comprise a calibration chamber connected to the dilatometer chamber and the volume of which can be modified by displacement of a piston. The piston can be moved using a screw.
Dans un exemple de réalisation, le dilatomètre peut comprendre en outre au moins une cale amovible positionnée dans un volume contenant le gaz. La cale permet de réduire encore le volume de gaz là où on ne peut venir ajouter du liquide, c'est-à-dire là où est présente l'éprouvette. Cette cale peut avoir une forme adaptée à la forme et la taille de l'éprouvette à tester. Le dilatomètre peut comprendre plusieurs cales disposées dans la chambre.In an exemplary embodiment, the dilatometer may further comprise at least one removable wedge positioned in a volume containing the gas. The wedge makes it possible to further reduce the volume of gas where it is not possible to add liquid, that is to say where the test piece is present. This spacer may have a shape adapted to the shape and size of the test piece to be tested. The dilatometer may include several shims arranged in the chamber.
Dans un exemple de réalisation, la deuxième chambre peut comprendre un canal amovible d'extension de la longueur de la chambre traversé par la tige, par exemple un canal cylindrique. Dans ce cas, le niveau de liquide contenu dans la chambre peut être situé à l'intérieur dudit canal. On peut ainsi adapter les dimensions du dilatomètre en y ajoutant une extension constituée par ce canal amovible. Ceci peut être utile lorsque la tige doit parcourir une distance importante au cours d'un essai, ou lorsque l'éprouvette à étudier présente une longueur importante.In an exemplary embodiment, the second chamber may comprise a removable channel for extending the length of the chamber through which the rod passes, for example a cylindrical channel. In this case, the level of liquid contained in the chamber can be located inside said channel. We can thus adapt the dimensions of the dilatometer by adding an extension constituted by this removable channel. This can be useful when the rod has to travel a long distance during a test, or when the test piece to be studied has a long length.
Dans un exemple de réalisation, l'élément de fixation peut être relié à un dynamomètre. Ainsi, il est possible de réaliser simultanément un essai pour obtenir la variation de contrainte et de volume de l'éprouvette en fonction de la déformation.In an exemplary embodiment, the fixing element can be connected to a dynamometer. Thus, it is possible to simultaneously carry out a test to obtain the variation in stress and volume of the test piece as a function of the deformation.
Dans un exemple de réalisation, le liquide peut être de l'huile, par exemple de l'huile de silicone, un plastifiant, un polymère non réticulé, un éther diéthylique. Bien entendu, tout type de liquide ou fluide incompressible peut être utilisé.In an exemplary embodiment, the liquid can be oil, for example silicone oil, a plasticizer, a non-crosslinked polymer, a diethyl ether. Of course, any type of incompressible liquid or fluid can be used.
Dans un exemple de réalisation, les parois déformables des deux compartiments peuvent être entièrement en contact avec le liquide contenu dans la chambre.In an exemplary embodiment, the deformable walls of the two compartments can be entirely in contact with the liquid contained in the chamber.
Dans un exemple de réalisation, le dilatomètre peut comprendre une fenêtre configurée pour permettre l'observation de l'éprouvette à tester depuis l'extérieur du dilatomètre. Cette fenêtre peut comprendre par exemple une paroi transparente.In an exemplary embodiment, the dilatometer may include a window configured to allow observation of the test piece to be tested from outside the dilatometer. This window may for example include a transparent wall.
L'invention vise encore, selon un deuxième aspect, un procédé de détermination de la variation du volume d'une éprouvette sollicitée en traction, le procédé comprenant les étapes suivantes :The invention also relates, according to a second aspect, to a method for determining the variation in the volume of a test piece subjected to traction, the method comprising the following steps:
- le placement de l'éprouvette dans un dilatomètre à gaz tel que décrit précédemment, et- placing the test piece in a gas dilatometer as described above, and
- la mesure de l'évolution de la pression à l'intérieur de la chambre pendant un déplacement de la traverse.- the measurement of the evolution of the pressure inside the chamber during a displacement of the cross-member.
Dans le dilatomètre selon l'invention, la variation de la pression du gaz à l'intérieur de la chambre est proportionnelle à la variation du volume de l'éprouvette, ce qui permet de déterminer la variation de volume de l'éprouvette grâce à la mesure de l'évolution de la pression à l'intérieur de la chambre.In the dilatometer according to the invention, the variation in the pressure of the gas inside the chamber is proportional to the variation in the volume of the test piece, which makes it possible to determine the change in volume of the test piece thanks to the measurement of the evolution of the pressure inside the chamber.
Brève description des dessinsBrief description of the drawings
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description faite ci-dessous, en référence aux dessins annexés qui en illustrent un exemple de réalisation dépourvu de tout caractère limitatif. Sur les figures :Other characteristics and advantages of the present invention will emerge from the description given below, with reference to the appended drawings which illustrate an embodiment thereof devoid of any limiting character. In the figures:
- la figure 1 est une vue très schématique en coupe illustrant le principe de fonctionnement d'un dilatomètre de l'art antérieur dit de Farris, etFIG. 1 is a very schematic sectional view illustrating the operating principle of a dilatometer of the prior art known as of Farris, and
- la figure 2 est une vue schématique en coupe d'un dilatomètre à gaz selon un mode de réalisation de l'invention.- Figure 2 is a schematic sectional view of a gas dilatometer according to an embodiment of the invention.
Description détaillée de l'inventionDetailed description of the invention
La figure 2 montre une vue schématique d'un dilatomètre à gaz 100 selon un mode de réalisation de l'invention. Le dilatomètre 100 est représenté dans une configuration où une mesure est en train d'être effectuée.FIG. 2 shows a schematic view of a gas dilatometer 100 according to an embodiment of the invention. The dilatometer 100 is shown in a configuration where a measurement is being performed.
Selon l'invention, le dilatomètre 100 comprend une chambre 110 contenant un liquide 111 et un gaz 112. Comme il sera décrit plus en détails par la suite, la chambre 110 comprend notamment : un élément de fixation 122 pour y attacher une éprouvette 123 à tester, une traverse 130 séparant la chambre 110 en un compartiment bas 141 généralement rempli de liquide 111 et un compartiment haut 142 comprenant du liquide 111 et du gaz 112, une tige 150 attachée à la traverse 130 et à l'éprouvette 123. La traverse 130 comprend une ouverture 132 qui met en communication fluidique les compartiments 141 et 142. Les compartiments 141 et 142 sont respectivement délimités latéralement au moins partiellement par des parois déformables constituées ici par des soufflets 141a et 142a fixés à la traverse 130. Le dilatomètre 100 comprend en outre un dispositif de déplacement (ici comprenant des vis à filets sphériques motorisées 106) configuré pour déplacer la traverse 130 en translation verticale, et un capteur de pression 160 pour mesurer la pression de gaz dans la chambre 110.According to the invention, the dilatometer 100 comprises a chamber 110 containing a liquid 111 and a gas 112. As will be described in more detail below, the chamber 110 comprises in particular: a fixing element 122 for attaching a test piece 123 thereto test, a cross member 130 separating the chamber 110 into a bottom compartment 141 generally filled with liquid 111 and a top compartment 142 comprising liquid 111 and gas 112, a rod 150 attached to the cross member 130 and to the test piece 123. The cross member 130 comprises an opening 132 which places the compartments 141 and 14 in fluid communication. The compartments 141 and 142 are respectively delimited laterally at least partially by deformable walls constituted here by bellows 141a and 142a fixed to the cross member 130. The dilatometer 100 comprises further a displacement device (here comprising motorized spherical thread screws 106) configured to move the cross member 130 in tran vertical position, and a pressure sensor 160 for measuring the gas pressure in the chamber 110.
Le dilatomètre 100 comprend ici un bâti 101 sur lequel sont fixés les principaux organes du dilatomètre 100. Le bâti 101 comprend une partie basse 102 et une partie haute 103 entre lesquelles s'étendent ici deux poteaux 104 à deux extrémités latérales des parties basse et haute 102 et 103. La partie basse 102 repose sur une surface plane par des pieds 102a, 102b. Dans le présent exposé, les termes « haut », « bas », « inférieur », « supérieur », et leurs dérivés sont définis par rapport à la surface sur laquelle repose le dilatomètre 100. La partie haute 103 du bâti est percée d'une ouverture 103a, ici de forme circulaire, située au niveau du centre de la partie haute 103. L'ouverture 103a est centrée sur un axe X, qui correspond à un axe longitudinal du dilatomètre 100.The dilatometer 100 here comprises a frame 101 on which the main organs of the dilatometer 100 are fixed. The frame 101 comprises a lower part 102 and an upper part 103 between which two posts 104 extend here at two lateral ends of the lower and upper parts 102 and 103. The lower part 102 rests on a flat surface by feet 102a, 102b. In the present description, the terms “top”, “bottom”, “lower”, “upper”, and their derivatives are defined relative to the surface on which the dilatometer 100 rests. The upper part 103 of the frame is pierced with an opening 103a, here of circular shape, situated at the center of the upper part 103. The opening 103a is centered on an axis X, which corresponds to a longitudinal axis of the dilatometer 100.
Le bâti 101 est ensuite surmonté, au niveau de l'ouverture 103a, d'une extension 105 amovible, ici de forme cylindrique autour de l'axe X. L'extension 105 comprend un canal cylindrique 105a ayant deux extrémités opposées selon l'axe X, l'extrémité inférieure débouchant au niveau de l'ouverture 103a de la partie haute 103 du bâti 101. Le canal 105a présente, dans l'exemple illustré, un diamètre identique à celui de l'ouverture 103a. L'extension 105 est fixée de façon étanche sur la partie haute 103 du dilatomètre par des moyens usuels. L'extension 105, optionnelle, permet d'augmenter la course, c'est-à-dire l'amplitude de déformation maximale, sur laquelle l'essai en traction peut être réalisé dans le dilatomètre 100. Une telle extension 105 peut également être utilisée lorsque l'on souhaite étudier une éprouvette de taille importante.The frame 101 is then surmounted, at the opening 103a, by a removable extension 105, here of cylindrical shape around the axis X. The extension 105 comprises a cylindrical channel 105a having two ends opposite along the axis X, the lower end opening out at the opening 103a of the upper part 103 of the frame 101. The channel 105a has, in the example illustrated, a diameter identical to that of the opening 103a. The extension 105 is tightly fixed to the upper part 103 of the dilatometer by conventional means. The optional extension 105 makes it possible to increase the stroke, that is to say the maximum deformation amplitude, over which the tensile test can be carried out in the dilatometer 100. Such an extension 105 can also be used when you want to study a large test tube.
Le dilatomètre 100 comprend en outre une chambre d'essai 120 qui est ici fixée de façon étanche sur l'extrémité supérieure de l'extension 105. La chambre d'essai 120 présente, de l'extérieur, une forme cylindrique. A l'intérieur, la chambre d'essai 120 est creuse et comprend une cavité 121 de forme parallélépipédique centrée sur l'axe X qui débouche seulement à une extrémité inférieure dans le canal 105a de l'extension 105. La chambre d'essai 120 comprend un élément de fixation 122 fixé à l'intérieur de la cavité 121 sur une paroi supérieure de celle-ci. L'élément de fixation 122 prend ici la forme d'un mors. La chambre d'essai 120 comprend en outre une éprouvette 123 dont on cherche à étudier les propriétés mécaniques. L'éprouvette 123 peut être une éprouvette du type « Jannaf », connue en soi. En variante, l'éprouvette peut présenter des formes et dimensions variées, et l'on veillera alors à adapter les dimensions et formes de la chambre d'essai 120 ainsi que de l'élément de fixation 122 pour pouvoir l'utiliser. Dans l'exemple illustré, des cales amovibles 124 ont été disposées à l'intérieur de la cavité 121 de la chambre d'essai 120 afin de réduire le volume de gaz dans le dilatomètre 100. Les cales amovibles 124 permettent également de pouvoir utiliser une seule géométrie pour la chambre d'essai 120 quelle que soit la forme de l'éprouvette 123 utilisée.The dilatometer 100 further comprises a test chamber 120 which is here tightly fixed on the upper end of the extension 105. The test chamber 120 has, from the outside, a cylindrical shape. Inside, the test chamber 120 is hollow and includes a cavity 121 of parallelepiped shape centered on the axis X which opens only at a lower end in the channel 105a of the extension 105. The test chamber 120 comprises a fixing element 122 fixed inside the cavity 121 on an upper wall thereof. The fixing element 122 here takes the form of a jaw. The test chamber 120 also comprises a test piece 123 whose mechanical properties are sought to be studied. The test piece 123 can be a test piece of the "Jannaf" type, known per se. Alternatively, the test piece may have various shapes and dimensions, and care will then be taken to adapt the dimensions and shapes of the test chamber 120 as well as of the fixing element 122 in order to be able to use it. In the example illustrated, removable wedges 124 have been placed inside the cavity 121 of the test chamber 120 in order to reduce the volume of gas in the dilatometer 100. The removable wedges 124 also make it possible to use a only geometry for the test chamber 120 whatever the shape of the test piece 123 used.
La chambre d'essai 120 peut présenter des formes différentes de celle illustrée suivant la taille de l'échantillon mesuré ou le type de traction effectué. La chambre d'essai 120 peut comprendre une fenêtre d'observation 125 comprenant une paroi transparente 126 et pouvant fermer de façon étanche une ouverture 127 dans la paroi de la chambre d'essai 120. La fenêtre 126 permet alors à l'opérateur de voir à l'intérieur de la chambre d'essai 120 et d'effectuer des mesures de déformation directement depuis l'extérieur du dilatomètre 100 par des moyens optiques.The test chamber 120 may have different shapes from that illustrated depending on the size of the sample measured or the type of traction performed. The test chamber 120 may include an observation window 125 comprising a transparent wall 126 and capable of sealingly closing an opening 127 in the wall of the test chamber 120. The window 126 then allows the operator to see inside the test chamber 120 and to carry out deformation measurements directly from the outside of the dilatometer 100 by optical means.
Le dilatomètre 100 comprend la traverse 130 qui est mobile en translation verticale (selon les doubles flèches 131). La traverse 130 s'étend dans une direction transversale par rapport à l'axe X, et ici perpendiculairement par rapport à ce dernier. Le dispositif de déplacement configuré pour déplacer la traverse 130 en translation verticale peut comporter, comme illustré ici, des vis à filets sphériques motorisées 106 coopérant avec des tiges filetées 107 montées sur la partie basse 102 du bâti 101. La traverse 130 est en outre montée coulissante sur les deux poteaux 104 et peut se déplacer de façon guidée le long de ces derniers entre la partie basse 102 et la partie haute 103 du bâti 101. La traverse 130 comprend en outre une ouverture 132 la traversant de part en part, ici de forme circulaire, centrée sur l'axe longitudinal X.The dilatometer 100 comprises the cross member 130 which is movable in vertical translation (according to the double arrows 131). The cross member 130 extends in a transverse direction relative to the axis X, and here perpendicularly relative to the latter. The displacement device configured to move the cross member 130 in vertical translation may comprise, as illustrated here, motorized spherical thread screws 106 cooperating with threaded rods 107 mounted on the lower part 102 of the frame 101. The cross member 130 is further mounted sliding on the two posts 104 and can move in a guided manner along the latter between the lower part 102 and the upper part 103 of the frame 101. The cross member 130 further comprises an opening 132 passing right through it, here from circular shape, centered on the longitudinal axis X.
Dans le mode de réalisation illustré, le dilatomètre 100 comprend un soufflet bas 141a et un soufflet haut 142a fixés chacun à la traverse 130 et au bâti 101. Chaque soufflet 141a et 142a constitue ici un exemple de paroi latérale déformable délimitant au moins partiellement les compartiments 141 et 142 au sens de l'invention. Le terme « latéral » doit être compris ici comme transversalement à la traverse 130, ici s'étendant dans la même direction que la tige 150. Les soufflets 141a et 142a peuvent être métalliques. Les soufflets 141a et 142a prennent une forme généralement cylindrique autour de l'axe X et sont ainsi déformables selon la direction donnée par l'axe X, c'est-à-dire compressibles ou extensibles selon cette direction. Chaque soufflet 141a, 142a présente dans une direction transversale par rapport à l'axe X une section supérieure à celle de l'ouverture 103a et du diamètre du canal 105a. Le soufflet bas 141a est relié de façon étanche à une surface supérieure 102b de la partie basse 102 du bâti 101 d'une part, et à une surface inférieure 133 de la traverse 130. Le soufflet haut 142a est, de manière similaire, relié de façon étanche à une surface inférieure 103b de la partie haute 103 du bâti 101 d'une part, et à une surface supérieure 134 de la traverse 130. De la sorte, lorsque la traverse 130 est déplacée selon l'une des directions données par les flèches 131, l'un des soufflets se comprime pendant que l'autre s'étend, et vice versa.In the illustrated embodiment, the dilatometer 100 comprises a low bellows 141a and a high bellows 142a each fixed to the cross member 130 and to the frame 101. Each bellows 141a and 142a here constitutes an example of a deformable side wall at least partially delimiting the compartments 141 and 142 within the meaning of the invention. The term "lateral" should be understood here as transversely to the cross member 130, here extending in the same direction as the rod 150. The bellows 141a and 142a may be metallic. The bellows 141a and 142a take a generally cylindrical shape around the X axis and are thus deformable in the direction given by the X axis, that is to say compressible or extensible in this direction. Each bellows 141a, 142a has in a transverse direction relative to the axis X a section greater than that of the opening 103a and the diameter of the channel 105a. The bottom bellows 141a is tightly connected to an upper surface 102b of the lower part 102 of the frame 101 on the one hand, and to a lower surface 133 of the cross member 130. The upper bellows 142a is similarly connected to sealingly to a lower surface 103b of the upper part 103 of the frame 101 on the one hand, and to an upper surface 134 of the cross member 130. In this way, when the cross member 130 is moved in one of the directions given by the arrows 131, one of the bellows compresses while the other expands, and vice versa.
On veillera à adapter le matériau des soufflets 141a, 142a à la déformation maximale qui sera imposée durant un essai, ainsi qu'à la pression souhaitée à l'intérieur du dilatomètre pour la mesure. De plus, les soufflets peuvent, lorsqu'ils sont déformés en traction et en compression, être sujets à des variations de volume. Ces variations de volume peuvent être égales afin de réduire les variations indésirables de pression dans la chambre d'essai 120 au cours du déplacement de la traverse 130.Care should be taken to adapt the material of the bellows 141a, 142a to the maximum deformation which will be imposed during a test, as well as to the desired pressure inside the dilatometer for the measurement. In addition, the bellows can, when deformed in tension and compression, be subject to variations in volume. These volume variations can be equal in order to reduce the undesirable pressure variations in the test chamber 120 during the movement of the cross-member 130.
Le dilatomètre 100 comprend en outre une tige 150 ou un arbre qui va permettre de transférer le mouvement de traction depuis la traverse 130 vers l'éprouvette 123. La tige 150 s'étend selon l'axe X et est centrée sur ce dernier. La tige 150 comprend, à une extrémité supérieure, un crochet 151 qui est fixé à l'extrémité de l'éprouvette 123 opposée à celle déjà fixée sur l'élément de fixation 122. A son extrémité inférieure, la tige 150 est fixée à la traverse 130. La tige 150 traverse ainsi l'ouverture 103a dans la partie haute 103 du bâti 101 et le canal 105a de l'extension 105. Plus précisément, l'extrémité inférieure de la tige 150 est, dans l'exemple illustré, fixée à une pièce cylindrique 152 fermée à une extrémité supérieure et ouverte à une extrémité inférieure de façon à déboucher sur l'ouverture 132. La pièce 152 est fixée à son extrémité inférieure ouverte à la traverse 130. La pièce 152 comprend enfin des orifices 152a latéraux. Avec une telle disposition, le volume contenu dans le soufflet bas 141a et celui contenu dans le soufflet haut 142a sont en communication fluidique grâce à l'ouverture 132 dans la traverse 130 et les orifices 152a dans la pièce 152. En outre, cette disposition particulière autorise le déplacement de la traverse 130, comme il sera expliqué plus loin.The dilatometer 100 further comprises a rod 150 or a shaft which will make it possible to transfer the tensile movement from the cross member 130 to the test piece 123. The rod 150 extends along the axis X and is centered on the latter. The rod 150 comprises, at an upper end, a hook 151 which is fixed to the end of the test piece 123 opposite to that already fixed on the fixing element 122. At its lower end, the rod 150 is fixed to the cross member 130. The rod 150 thus crosses the opening 103a in the upper part 103 of the frame 101 and the channel 105a of the extension 105. More specifically, the lower end of the rod 150 is, in the example illustrated, fixed to a cylindrical part 152 closed at an upper end and open at a lower end so as to lead to the opening 132. The part 152 is fixed at its lower end open to the cross member 130. The part 152 finally comprises lateral orifices 152a . With such an arrangement, the volume contained in the lower bellows 141a and that contained in the upper bellows 142a are in fluid communication thanks to the opening 132 in the cross member 130 and the orifices 152a in the part 152. In addition, this particular arrangement allows the displacement of the cross member 130, as will be explained later.
Dans le mode de réalisation illustré, on considère que la réunion des volumes définis par la chambre d'essai 110, le canal 105a, le soufflet haut 142a, et le soufflet bas 141a correspond au volume de la chambre 110 au sens de l'invention. Le volume du compartiment bas 141 selon l'invention correspond ainsi au volume définis par le soufflet bas 141a, et le volume du compartiment haut 142 selon l'invention correspond à la réunion des volumes définis par la chambre d'essai 110, le canal 105a et le soufflet haut 142a. Les compartiments 141 et 142 sont en communication par l'intermédiaire de l'ouverture 132 dans la traverse et des orifices 152a. La tige 150 est alors présente dans le compartiment haut 142. Les compartiments 141 et 142 présentent chacun un volume interne variable contrôlé par le déplacement de la traverse 130, mais dont la somme est toujours constante à la manière de vases communicants. Aussi, le déplacement de la traverse 130 est rendu possible grâce à la présence de ces parois déformables (soufflets 141a et 141b), de l'ouverture 132 et des orifices 152a. Bien entendu, d'autres systèmes de fixation de la tige 150 sur la traverse 130 sont possibles n'impliquant pas une pièce 152 de sorte que seule l'ouverture 132 dans la traverse 130 permet la circulation du liquide 111 entre les deux compartiments 141 et 142.In the illustrated embodiment, it is considered that the combination of the volumes defined by the test chamber 110, the channel 105a, the top bellows 142a, and the bottom bellows 141a corresponds to the volume of the chamber 110 within the meaning of the invention. . The volume of the bottom compartment 141 according to the invention thus corresponds to the volume defined by the bottom bellows 141a, and the volume of the top compartment 142 according to the invention corresponds to the combination of the volumes defined by the test chamber 110, the channel 105a and the high bellows 142a. The compartments 141 and 142 are in communication via the opening 132 in the cross member and the orifices 152a. The rod 150 is then present in the top compartment 142. The compartments 141 and 142 each have a variable internal volume controlled by the displacement of the cross member 130, but the sum of which is always constant in the manner of communicating vessels. Also, the displacement of the cross member 130 is made possible by the presence of these deformable walls (bellows 141a and 141b), the opening 132 and the orifices 152a. Of course, other systems for fixing the rod 150 to the cross-member 130 are possible, not involving a part 152 so that only the opening 132 in the cross-member 130 allows the circulation of the liquid 111 between the two compartments 141 and 142.
Le liquide 111, qui peut être par exemple de l'huile de silicone, n'occupe pas tout le volume de la chambre 110. La tige 150 est ici partiellement immergée dans le liquide 111, mais il n'est pas exclu qu'elle soit totalement immergée, par exemple à la fin d'un essai. Dans l'exemple illustré, et dans la configuration illustrée, le niveau de liquide dans la chambre 110 se situe à l'intérieur du canal 105a. On notera que le volume de gaz peut être, comme sur la figure 2, à cheval entre le canal 105a et la chambre d'essai 110. Avec cette disposition caractéristique de la présente invention, le volume de liquide 111 et le volume de gaz 112 à l'intérieur du dilatomètre 100 sont maintenus constant.The liquid 111, which may for example be silicone oil, does not occupy the entire volume of the chamber 110. The rod 150 is here partially immersed in the liquid 111, but it is not excluded that it is completely submerged, for example at the end of a test. In the illustrated example, and in the illustrated configuration, the liquid level in the chamber 110 is located inside the channel 105a. It will be noted that the volume of gas can be, as in FIG. 2, straddling the channel 105a and the test chamber 110. With this characteristic arrangement of the present invention, the volume of liquid 111 and the volume of gas 112 inside the dilatometer 100 are kept constant.
Lorsque la traverse 130 se déplace vers le bas, par exemple au cours d'un essai en traction, la tige 150 est entraînée par la traverse et déforme l'éprouvette 123. Dans le même temps, le soufflet bas 141a se comprime et le volume du compartiment bas 141 est réduit, le soufflet haut 142a s'étire et le volume du compartiment haut 142 est augmenté, et du liquide est transféré du compartiment bas 141 vers le compartiment haut 142 par l'intermédiaire de l'ouverture 132 dans la traverse 130. Toujours dans le même temps, la tige 150 est abaissée et une partie de celle-ci qui était dans du gaz 112 est immergée dans le liquide 111. Ceci a pour effet d'augmenter le niveau de liquide d'autant dans la deuxième chambre 150, sans modifier le volume de gaz dans le dilatomètre 100. Finalement, le volume de gaz 112 peut être contrôlé et réduit en jouant sur le volume de liquide 111 qui est introduit au préalable dans le dilatomètre 100. En outre, comme cela a déjà été expliqué, cette disposition permet de ne pas avoir à utiliser une étanchéité dynamique entre l'intérieur et l'extérieur du dilatomètre 100, puisque c'est par la traverse 130 que le mouvement de translation est transmis à la tige 150 et à l'éprouvette 123.When the cross member 130 moves downward, for example during a tensile test, the rod 150 is driven by the cross member and deforms the test piece 123. At the same time, the bottom bellows 141a is compressed and the volume from the bottom compartment 141 is reduced, the top bellows 142a stretches and the volume of the top compartment 142 is increased, and liquid is transferred from the bottom compartment 141 to the top compartment 142 via the opening 132 in the cross member 130. Still at the same time, the rod 150 is lowered and part of it which was in gas 112 is immersed in the liquid 111. This has the effect of increasing the level of liquid in the second chamber 150, without modifying the volume of gas in the dilatometer 100. Finally, the volume of gas 112 can be controlled and reduced by adjusting the volume of liquid 111 which is introduced beforehand into the dilatometer 100. Furthermore, as has already been explained ué, this arrangement eliminates the need to use a dynamic seal between the interior and exterior of the dilatometer 100, since it is through the cross member 130 that the translational movement is transmitted to the rod 150 and to the test piece 123.
On peut veiller à ce que l'éprouvette 123 ne soit pas immergée dans le liquide au cours d'un essai. Pour cela on pourra modifier par exemple le diamètre de la tige 150, de l'ouverture 103a et du canal 105a de l'extension 105, voire modifier le volume de liquide 111 à l'intérieur du dilatomètre.Care can be taken that the test piece 123 is not immersed in the liquid during a test. For this, the diameter of the rod 150, the opening 103a and the channel 105a of the extension 105 can be modified, for example, or even modify the volume of liquid 111 inside the dilatometer.
Pour réaliser les mesures de variation de pression du gaz 112 dans la chambre d'essai 120, le dilatomètre 100 comprend un capteur de pression 160. Le capteur de pression 160 est relié à la chambre d'essai 120 par un canal 161 débouchant dans la cavité 121. Ce capteur de pression 160 lie par exemple la valeur de la pression atmosphérique dans une chambre de référence 162 à la valeur de pression du gaz 112 dans la chambre d'essaiTo carry out the pressure variation measurements of the gas 112 in the test chamber 120, the dilatometer 100 comprises a pressure sensor 160. The pressure sensor 160 is connected to the test chamber 120 by a channel 161 opening into the cavity 121. This pressure sensor 160 for example links the value of atmospheric pressure in a reference chamber 162 to the pressure value of gas 112 in the test chamber
120.120.
Pour réaliser une calibration du volume de gaz (et donc de la pression lorsque le dilatomètre est isolé de l'extérieur) à l'intérieur du dilatomètre 100, un dispositif de calibration 170 peut être prévu, comme dans l'exemple illustré. Le dispositif de calibration 170 comprend ici une chambre 171 reliée à la chambre d'essai 120 du dilatomètre 100 par un canal 172 débouchant dans la cavité 121. Le volume de la chambre 171 (et donc le volume de gaz à l'intérieur du dilatomètre) peut être modifié de façon précise et contrôlée par une vis micrométrique 173 agissant sur un piston 174 qui peut coulisser à l'intérieur de la chambre 171.To carry out a calibration of the volume of gas (and therefore of the pressure when the dilatometer is isolated from the outside) inside the dilatometer 100, a calibration device 170 can be provided, as in the example illustrated. The calibration device 170 here comprises a chamber 171 connected to the test chamber 120 of the dilatometer 100 by a channel 172 opening into the cavity 121. The volume of the chamber 171 (and therefore the volume of gas inside the dilatometer ) can be modified precisely and controlled by a micrometric screw 173 acting on a piston 174 which can slide inside the chamber 171.
Dans l'exemple illustré, l'élément de fixation 122 est relié à un dynamomètre 180 présent à l'extérieur de la chambre d'essai 120 et surmontant la chambre d'essai 120. Le dynamomètre 180 permet de suivre l'évolution de la contrainte (c'est-à-dire la force) dans l'éprouvette 123 testée en fonction de la déformation, de façon simultanée avec la variation de volume mesurée par le capteur de pression 160.In the example illustrated, the fixing element 122 is connected to a dynamometer 180 present outside the test chamber 120 and surmounting the test chamber 120. The dynamometer 180 makes it possible to follow the evolution of the stress (that is to say the force) in the test piece 123 tested as a function of the deformation, simultaneously with the change in volume measured by the pressure sensor 160.
De manière générale, le dilatomètre 100 peut comprendre un dispositif de contrôle 200, par exemple un ordinateur muni d'une carte d'acquisition à entrées/sorties, qui pourra être configuré pour :In general, the dilatometer 100 can include a control device 200, for example a computer provided with an input / output acquisition card, which can be configured to:
- contrôler l'avance de la traverse 130 selon des paramètres prédéfinis, par exemple selon une vitesse d'avance prédéfinie,control the advance of the cross member 130 according to predefined parameters, for example according to a predefined advance speed,
- éventuellement, acquérir des données ou signaux relatifs à la position réelle de la traverse 130 en fonction du temps,- possibly, acquire data or signals relating to the real position of the cross member 130 as a function of time,
- acquérir des données ou signaux relatifs à l'évolution la pression à l'intérieur de la chambre d'essai 120 à l'aide du capteur de pression 160,- acquire data or signals relating to the change in pressure inside the test chamber 120 using the pressure sensor 160,
- déterminer, à l'aide des données ou signaux relatifs à l'évolution de la pression du gaz, l'évolution du volume de l'éprouvette 123 présente à l'intérieur de la chambre d'essai 120, etdetermining, using the data or signals relating to the change in gas pressure, the change in the volume of the test piece 123 present inside the test chamber 120, and
- éventuellement, acquérir des données relatives à l'évolution de la contrainte dans l'éprouvette 123 à l'aide du dynamomètre 180.- possibly, acquire data relating to the evolution of the stress in the test piece 123 using the dynamometer 180.
On notera que le dilatomètre 100 selon l'invention ne présente que des étanchéités statiques : entre la chambre d'essai 110 et l'extension 105, entre l'extension 105 et la partie haute 103 du bâti 101, entre chaque soufflet 141a, 142a et la traverse 130, et entre chaque soufflet 141a, 142a et le bâti 101.It will be noted that the dilatometer 100 according to the invention only has static seals: between the test chamber 110 and the extension 105, between the extension 105 and the upper part 103 of the frame 101, between each bellows 141a, 142a and the cross member 130, and between each bellows 141a, 142a and the frame 101.
On peut en outre disposer de chambres d'essai 120 de formes différentes et adaptées à différents types d'éprouvettes 123 à étudier, facilement interchangeables. En jouant sur la quantité de liquide 111 dans la chambre 110, on peut agir directement sur la sensibilité de la mesure. En outre, le dilatomètre 100 selon l'invention a été illustré dans son application à la mesure de la dilatation d'un échantillon en traction uniaxiale. Bien entendu, il est possible de réaliser des essais en cisaillement, de façon connue.It is also possible to have test chambers 120 of different shapes and adapted to different types of test pieces 123 to be studied, which are easily interchangeable. By adjusting the quantity of liquid 111 in the chamber 110, one can act directly on the sensitivity of the measurement. In addition, the dilatometer 100 according to the invention has been illustrated in its application to the measurement of the expansion of a sample in uniaxial tension. Of course, it is possible to carry out shear tests, in a known manner.
Le dilatomètre 100 selon l'invention peut enfin, de par sa conception, être facilement intégré dans une enceinte chauffée (non représentée), par exemple une étuve, pour réaliser des essais en traction dans des gammes de températures variées. De plus, il est possible de fixer la pression à l'intérieur de la chambre d'essai 120, par exemple en la reliant à une source de gaz pressurisé (non représentée), afin de réaliser les mesures à des pressions différentes de la pression atmosphérique. Des moyens supplémentaires de mesure de la température et de la pression de référence peuvent également être utilisés dans le dilatomètre 100 pour contrôler ces paramètres pendant une mesure.The dilatometer 100 according to the invention can finally, by its design, be easily integrated into a heated enclosure (not shown), for example an oven, to carry out tensile tests in various temperature ranges. In addition, it is possible to fix the pressure inside the test chamber 120, for example by connecting it to a source of pressurized gas (not shown), in order to carry out the measurements at pressures different from the pressure. atmospheric. Additional means for measuring the reference temperature and pressure can also be used in the dilatometer 100 to monitor these parameters during a measurement.
Le dilatomètre 100 selon l'invention est ainsi plus fiable, permet de réaliser des mesures plus précises et dans des conditions plus étendues, que les dilatomètres de l'art antérieur.The dilatometer 100 according to the invention is thus more reliable, makes it possible to carry out more precise measurements and under more extensive conditions, than the dilatometers of the prior art.
Claims (10)
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| FR1700984A FR3071614B1 (en) | 2017-09-25 | 2017-09-25 | GAS DILATOMETER |
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| FR1700984A FR3071614B1 (en) | 2017-09-25 | 2017-09-25 | GAS DILATOMETER |
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ID=61521516
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Citations (4)
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| FR1524301A (en) * | 1967-03-29 | 1968-05-10 | Electricite De France | Machine for creep tests including creep-rupture |
| FR2087758A5 (en) * | 1970-05-29 | 1971-12-31 | Commissariat Energie Atomique | |
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-
2017
- 2017-09-25 FR FR1700984A patent/FR3071614B1/en active Active
Patent Citations (4)
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