1° Forum di Astronomia Amatoriale Italiano

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Autore Messaggio
 Oggetto del messaggio: Re: Gli estensimetri
MessaggioInviato: lunedì 2 dicembre 2019, 13:56 
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Iscritto il: mercoledì 8 febbraio 2006, 15:35
Messaggi: 16739
Località: Dove mi portano le stelle
Tipo di Astrofilo: Visualista e Fotografo
Ho letto i vari post e capisco le metodologie applicate per quanto non conoscessi gli estensimetri avendo mollato già da un po' di tempo sia l'astronomia sia l'elettronica.
Volevo però fare presente che le flessioni differenziali sono le peggiori e si verificano come variazioni dell'asse di due strumenti, di regola: Il telescopio di ripresa e quello di guida.
Se infatti uso un tele di ripresa A e un tele di guida B normalmente avrò flessioni possibili su A dovute al peso del sistema di ripresa che fanno flettere il focheggaitore (in primis) gli attacchi della camera e dell'eventuale ruota porta filtri in seconda battuta e da ultimo anche qualche felssione sui tubo e sul sistema di attacco.
Su B, invece, di regola non ho il peso della ruota ma in compenso il sistema di attacco è spesso quello più critico subito dopo il focheggiatore (il tele di guida quasi sempre è molto più economico di quello di ripresa)
Di conseguenza diventa un grosso problema riuscire a capire utilizzando gli estensimetri dove e in che modo si verifichino le flessioni.
Nel caso in cui si usi una guida fuori asse il numero dei fattori di rischio si riduce ma non è solo finalizzato alla flessione del focheggiatore o dell'attacco camera/tubo ma comprende anche l'attacco del sensore alla guida fuori asse.
Solo nel caso di camera con doppio sensore incorporato i prblemi si riducono ai due fattori inizialmente citati.
E' comunque già un buon punto di partenza per quanto mi sembra che la sensibilità sia bassa.
Se ho capito bene con una variazione di 0.5 mm abbiamo una variazione del display di circa 10 su 500 cioè del 2% sulla scala.
Normalmente i sistemi di ripresa rilevano flessioni almeno dieci volte più piccole col risultato di non avere abbastanza sensibilità. Probabilmente dovrà essere studiato un circuito di amplificazione con un filtro di riduzione del rumore stesso o che faccia la media di più letture per aumentare il rapporto S/N altrimenti la tua pur valida idea, rischia di non avere applicazini pratiche.
Complimenti comunque per l'inventiva e i migliori auguri per la riuscita.

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Cieli sereni da Renzo
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 Oggetto del messaggio: Re: Gli estensimetri
MessaggioInviato: giovedì 12 dicembre 2019, 19:06 

Iscritto il: venerdì 21 marzo 2008, 9:26
Messaggi: 503
UPGRADE: Aggiunto stadio amplificatore, ora si regola il guadagno da 500x a 7-8000xAlimentazione del ponte con 3 pile AA per avere una tensione più stabile.Aggiunto qualche condensatore. Il peso per le prove è stato portato a 139gr.
Nota:un guadagno di 8000 volte significa che si ottiene l'escursione dell'uscita da 0 a 4,5V (0-1023 punti) con una variazione all'ingresso di 0,5 milliVolt, ovvero 0,5 microVolt per incremento di un punto.Il grosso problema sta nel fatto che variazioni di centesimi di grado vengono 'viste' dall'amplificatore come variazioni di tensione all'ingresso e amplificate 8000 volte. Ho quindi inserito un amplificatore con sonda di temperatura che 'stimo' rileva i centesimi di grado. Questo segnale passa ad Arduino che lo trasforma in digitale e lo visualizza sul display e monitor. Serve per valutare quando la temperatura all'interno si è stabilizzata.Di quanto sposta la barretta con il nuovo peso? Il valore è stato valutato in 0,2-0,3mm con spessimetro.
Prove effettuate a stabilizzazione circa dopo un ora.Il valore può 'ballare' di 5 punti ed è opportuno mettere lo strumento in una scatola di polistirolo.Su 4 prove effettuate mettendo il peso si è avuto un incremento di 74-74-73-69 punti,con scostamento di 1-2. Togliendo il peso dopo 5' il valore scala di 60-70 punti.Ora mi sembra di poter dire che a stabilizzazione variazioni di 5 punti siano fisiologici mentre 25 siano indice di una flessione. Se 74 è =a 139gr=0,3mm allora 25 sarà =a 1/3 =0,1mm. Naturalmente sarebbe opportuno fare diverse prove partendo dallo stesso punto con la montatura.
E' indifferente usare il sensore A o B ma necessario che l'altro sia alla stessa temperatura di quello di misura.
Nello schema il potenz. 47k va collegato o a 4.5V o a GND, dalla parte in cui si ha la variazione sul display.
Se si usa un guadagno basso si deve aumentare la R da 27K in serie al potenziometro fino ad ottenere 1023. Ciao


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 Oggetto del messaggio: Re: Gli estensimetri
MessaggioInviato: domenica 15 dicembre 2019, 12:46 
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Iscritto il: domenica 8 maggio 2011, 20:54
Messaggi: 10962
Località: (Bs)
Bel lavoro! :please: :clap: :clap: :clap: :please:
Se penso alla fatica che si faceva col ponte di Wheatstone e col galvanometro, anticamente :matusa: .
Arduino è una grande invenzione che viene apprezzata molto da chi trafficava con l'elettronica cablata tempo fa.
:mrgreen:

Resta l'ultimo problema: dove piazziamo questi estensimetri? :shifty: :think: :think: :think:
:wave:

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Ippo (Costanzo)
"Una cosa ho imparato nella mia lunga vita: che tutta la nostra scienza è primitiva e infantile
eppure è la cosa più preziosa che abbiamo" (A. Einstein).

Immagine :lol: :D Immagine :D :lol: Immagine


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 Oggetto del messaggio: Re: Gli estensimetri
MessaggioInviato: venerdì 17 gennaio 2020, 10:55 
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Iscritto il: martedì 2 maggio 2006, 8:59
Messaggi: 5139
Località: Roma
Tipo di Astrofilo: Visualista
Virginio Tonello ha scritto:
UPGRADE: Aggiunto stadio amplificatore, ora si regola il guadagno da 500x a 7-8000xAlimentazione del ponte con 3 pile AA per avere una tensione più stabile.Aggiunto qualche condensatore. Il peso per le prove è stato portato a 139gr.
Nota:un guadagno di 8000 volte significa che si ottiene l'escursione dell'uscita da 0 a 4,5V (0-1023 punti) con una variazione all'ingresso di 0,5 milliVolt, ovvero 0,5 microVolt per incremento di un punto.Il grosso problema sta nel fatto che variazioni di centesimi di grado vengono 'viste' dall'amplificatore come variazioni di tensione all'ingresso e amplificate 8000 volte. Ho quindi inserito un amplificatore con sonda di temperatura che 'stimo' rileva i centesimi di grado. Questo segnale passa ad Arduino che lo trasforma in digitale e lo visualizza sul display e monitor. Serve per valutare quando la temperatura all'interno si è stabilizzata.Di quanto sposta la barretta con il nuovo peso? Il valore è stato valutato in 0,2-0,3mm con spessimetro.
Prove effettuate a stabilizzazione circa dopo un ora.Il valore può 'ballare' di 5 punti ed è opportuno mettere lo strumento in una scatola di polistirolo.Su 4 prove effettuate mettendo il peso si è avuto un incremento di 74-74-73-69 punti,con scostamento di 1-2. Togliendo il peso dopo 5' il valore scala di 60-70 punti.Ora mi sembra di poter dire che a stabilizzazione variazioni di 5 punti siano fisiologici mentre 25 siano indice di una flessione. Se 74 è =a 139gr=0,3mm allora 25 sarà =a 1/3 =0,1mm. Naturalmente sarebbe opportuno fare diverse prove partendo dallo stesso punto con la montatura.
E' indifferente usare il sensore A o B ma necessario che l'altro sia alla stessa temperatura di quello di misura.
Nello schema il potenz. 47k va collegato o a 4.5V o a GND, dalla parte in cui si ha la variazione sul display.
Se si usa un guadagno basso si deve aumentare la R da 27K in serie al potenziometro fino ad ottenere 1023. Ciao


Ciao,
innanzitutto complimenti per la realizzazione. Ho visto che hai anche messo i cavetti di scarico delle sollecitazioni alle basette.
Per lavoro ho a che fare spesso con l'installazione di estensimetri, quindi spero di poterti essere un po' di aiuto con qualche spunto.

Da quello che ho letto velocemente ho visto che stai lavorando per tradurre direttamente le letture di tensione in spostamento dell'estremo della barretta. Ottimo per capire come lavora il sistema e mettere a punto la correzione degli errori sul tuo setup, però vale solo per l'installazione su quella barretta.

Per renderlo universale dovresti lavorare sulla misura della "deformazione" anziché sullo "spostamento".
Anche perché poi se lo installassi su un setup per astrofotografia ci sarebbe il problema di correlare le deformazioni in un punto, agli spostamenti di quella particolare struttura.

Adesso non ho tempo per mettermi a leggere tutto e a ricalcolare come hai correlato le letture, comunque considera che per la deformazione gli estensimetri da 120 Ohm con i sistemi commerciali che uso io hanno una sensibilità di 1000 microstrain per 0.5 mV/V, se ti può essere utile per confrontarlo. Comunque complimenti per il lavoro che hai fatto.

Da come la vedo io, anche se non ho grossa esperienza con la fotografia, in un setup fotografico ci sono:
A) parti che potrebbero non solo flettersi o torcersi, per esempio una barra dove sono montati due telescopi in parallelo;
B) giunzioni meccaniche che possono allentarsi (viti).

Mentre per le A) gli estensimetri sarebbero utili, per le B) lo sarebbero meno o per niente.
Però ricollegandomi al discorso delle deformazioni, dovresti avere un modello strutturale del pezzo che monitori per collegare la deformazione agli spostamenti di due punti del pezzo.

Altro spunto: per la compensazione degli effetti termici stai utilizzando il sistema col "morto" (o "dummy") e due estensimetri collegati a 1/4 di ponte. Che funziona benissimo.
Potresti provare anche a fare la compensazione con i due estensimetri collegati a 1/2 ponte e incollati sullo stesso pezzo con le griglie a 90°. Ti risparmieresti il pezzo col morto, soprattutto se pensi di installarlo su una struttura da dove non puoi togliere un pezzo di materiale conforme per installare il "morto".
Alle brutte è un altro esperimento che puoi fare con una barretta.

Altra cosa: prova a proteggere gli estensimetri e le saldature con una goccia di silicone neutro (quello senza antimuffa), aiuta a prevenire la deriva del segnale di zero dovuta a degradazione della colla e a ossidazione delle saldature.

_________________
Claudio

"Los que van con prisa, nunca ven el cielo"
Gruppo Astrofili Hipparcos, Roma - http://www.hipparcos.it/
Osservo con:
Principalmente con Celestron C5, binocoli vari, occhio nudo e tutto ciò che si può puntare verso il cielo.


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 Oggetto del messaggio: Re: Gli estensimetri
MessaggioInviato: venerdì 17 gennaio 2020, 22:11 

Iscritto il: venerdì 21 marzo 2008, 9:26
Messaggi: 503
Grazie per i consigli. Voleva solo essere un esperimento per verificare quale grado di deformazione potesse rilevare un estensimetro da battaglia e se potesse essere impiegato in astrofotografia. Avevo utilizzato gli estensimetri un sacco di tempo fa quando il PC non era di uso comune, ora che c'è la possibilità di farsi arrivare gli estensimetri a casa con una spesa irrisoria e avendo tutto il rimanente materiali ci ho giocato su. Pensavo di avere problemi con l'amplificazione spinta ma essendo corrente continua e il circuito in configurazione differenziale non ne ho avuti.
Invece quello che fa 'ballare' un po il sistema è la variazione anche minima della temperatura non penso tanto sugli estensimetri quanto (penso) sulle resistenze che determinano il guadagno (non so se esistano resistenze NP0).
Ho ridotto abbastanza il problema inscatolando il tutto in un contenitore di polistirolo. Il mio setup è spartano e molto autocostruito (non so se mi diverto di più a modificarlo continuamente o...a fotografare le stelle. Forse 50 e 50.
E il problema deformazione è il minore. Certo non è facile stabilire se flette la barra del sensore o quello della macchina fotografica e non saprei neanche dove montare gli estensimetri. Poi mi hanno fatto notare che ci sono anche quelli che tengono i loro strumenti in modo maniacale figurarsi se ci incollano qualche cosa !!
Ma da un'idea ne possono nascere altre. Ciao. :beer:


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 Oggetto del messaggio: Re: Gli estensimetri
MessaggioInviato: giovedì 23 gennaio 2020, 12:28 
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Iscritto il: martedì 2 maggio 2006, 8:59
Messaggi: 5139
Località: Roma
Tipo di Astrofilo: Visualista
Virginio Tonello ha scritto:
Grazie per i consigli. Voleva solo essere un esperimento per verificare quale grado di deformazione potesse rilevare un estensimetro da battaglia e se potesse essere impiegato in astrofotografia. Avevo utilizzato gli estensimetri un sacco di tempo fa quando il PC non era di uso comune, ora che c'è la possibilità di farsi arrivare gli estensimetri a casa con una spesa irrisoria e avendo tutto il rimanente materiali ci ho giocato su. Pensavo di avere problemi con l'amplificazione spinta ma essendo corrente continua e il circuito in configurazione differenziale non ne ho avuti.
Invece quello che fa 'ballare' un po il sistema è la variazione anche minima della temperatura non penso tanto sugli estensimetri quanto (penso) sulle resistenze che determinano il guadagno (non so se esistano resistenze NP0).
Ho ridotto abbastanza il problema inscatolando il tutto in un contenitore di polistirolo. Il mio setup è spartano e molto autocostruito (non so se mi diverto di più a modificarlo continuamente o...a fotografare le stelle. Forse 50 e 50.
E il problema deformazione è il minore. Certo non è facile stabilire se flette la barra del sensore o quello della macchina fotografica e non saprei neanche dove montare gli estensimetri. Poi mi hanno fatto notare che ci sono anche quelli che tengono i loro strumenti in modo maniacale figurarsi se ci incollano qualche cosa !!
Ma da un'idea ne possono nascere altre. Ciao. :beer:


Si, infatti trovo difficile capire dove si potrebbero mettere.

Per i problemi termici sulle resistenze che chiudono il ponte, un po' mi arrendo: attualmente esistono giochini che fanno tutto in automatico, come lo StudentDAQ di Vishay, che hanno il ponte simulato elettronicamente dentro ad una schedina grossa come una pennetta. Ma anche i moduli per Arduino da pochi Euro che leggono gli estensimetri dovrebbero essere abbastanza stabili. Non so dirti con le resistenze sfuse cosa si riesca a fare. Ma di quanto ti balla, o ti "sballa", con la variazione di temperatura?

Comunque ti rinnovo i complimenti per il lavoro.

Mi sono venuti un altro paio di idee interessanti che potrebbero anche essere applicabili col tuo sistema e migliorarne la sensibilità, appena ho tempo di fare due foto ti mando qualche spunto.

_________________
Claudio

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