Projeto e desenvolvimento de hardware para instrumentação e controle de sistema de ensaios de tração em materiais

O presente projeto busca apresentar uma solução de instrumentação para equipar sistemas de ensaios em materiais, mais especificamente, máquinas universais de ensaio. Pretende-se, a partir da pesquisa de tecnologias e componentes eletrônicos existentes, passando pelo desenvolvimento de circuitos, desenvolvimento de firmware e integração com software supervisório, atender aos principais requisitos que máquinas universais de ensaio apresentam para que os testes em materiais sejam realizados de forma confiável e com versatilidade para atender diferentes normas de ensaios, de diferentes tipos de materiais e diferentes áreas do mercado. A confiabilidade da instrumentação pode ser atestada a partir da verificação das medições realizadas, inclusive com calibração do sistema de medição de força, conforme normas vigentes. No que diz respeito à versatilidade, é desejável que a instrumentação possibilite, por exemplo, a execução dos ensaios com diferentes velocidades de deslocamento, dentro de uma faixa de valores normalmente encontrada em máquinas no mercado. O projeto também apresenta uma integração com software de supervisão, que possibilita o registro dos dados coletados e o envio de comandos para a instrumentação, através do qual foram realizadas as aferições e calibração do sistema. Foram constatados resultados muito satisfatórios em relação à resolução e exatidão nas medidas de deslocamento e força, bem como na variação de velocidade, realizada a partir da saída analógica do protótipo desenvolvido. Os erros obtidos nas medições de deslocamento foram inferiores a 0,3% e a incerteza expandida de medição de força ficou em apenas 0,1 kgf. Com alguns ajustes no servodrive foi possível manter o erro de velocidade igual ou menor que 1%, em uma ampla faixa de velocidades.