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Compreendendo como funciona um Analisador de Textura – Deflexão

janeiro 21, 2025

Quando qualquer analisador de textura/teste de materiais é submetida a uma força, todo o sistema sofre algum grau de deflexão, incluindo a estrutura, a célula de carga, a sonda ou garras, os acoplamentos e a amostra que está sendo medida.

São tomadas medidas para reduzir esse movimento o máximo possível dentro dos limites do orçamento e do peso. Os métodos de reforço incluem estruturas de baixa flexão usadas em fundições (corrugação em extrusões, barras de reforço ou comprimento reduzido de componentes cantilever), trilhos lineares usados ​​para evitar torção, escolha e instalação cuidadosas de célula de carga e parafusos internos adequadamente apertados.

A maioria dos analisadores de textura são do tipo coluna única, mas um modelo de coluna dupla, TA.HDplusC, também está disponível, que mede forças de até 750 kg. O uso de duas colunas reduz significativamente a conformidade da estrutura e expande a capacidade de carga disponível. Esse tipo de instrumento tem um custo mais alto e é mais volumoso, então geralmente é usado apenas quando a capacidade aprimorada é necessária, mas é uma escolha popular para universidades e institutos científicos onde os requisitos de testes futuros são incertos, exigindo, portanto, um instrumento mais flexível. As aplicações de textura de alimentos geralmente exigem apenas a rigidez e a capacidade de um modelo de coluna única e, portanto, esta é a configuração de escolha para a maioria dos pesquisadores específicos de alimentos.

Compensação de deflexão do quadro

A deflexão é proporcional à carga aplicada através do braço do instrumento. O software Texture Analyser mede o deslocamento, e esse deslocamento é a soma da deformação total do sistema. Para determinar apenas o deslocamento do espécime, a conformidade da máquina (deformações associadas à estrutura de carga, célula de carga e garras) deve ser removida dessa medição. A deflexão da estrutura é específica para cada sistema e depende das forças submetidas a um determinado sistema.

Embora essa deflexão seja relativamente pequena, alguns operadores ou aplicações que exigem forças maiores podem precisar corrigi-la. Há meios para compensar a deflexão do quadro usando métodos que incluem:

 

  • Correção de ponto único – usa um gradiente de curvatura de força-deslocamento calculado. Não linearidades não são removidas, mas isso ainda é uma melhoria
  • Correção de curvatura multiponto – vários milhares de pontos de dados de força-curvatura plotados em um intervalo de força apropriado. Este método considera qualquer não linearidade que possa estar presente com configurações de sonda específicas, mas para manter a precisão, deve ser calibrado com mais frequência.

 

Onde você encontrará as opções do modo de deflexão do quadro na janela Configurações do TA
Ao executar uma compensação de deflexão de quadro, a velocidade de teste e a configuração da sonda ou do equipamento são idênticas às usadas para um teste real. Este processo pode ser executado sem amostra ou com uma amostra fictícia, que deve ser infinitamente rígida em comparação com a rigidez da amostra sendo testada, de modo que ela se deforme muito pouco na força máxima. Este processo deve ser repetido quando a sonda ou célula de carga for alterada, pois a rigidez do quadro é influenciada por cada componente em contato em paralelo. É mostrada uma representação esquemática de um gráfico de força-deslocamento antes e depois da compensação de deflexão do quadro.
Uma representação esquemática de um gráfico de força-deslocamento antes
e depois da compensação de deflexão do quadro

 

Aplicações onde a compensação de deflexão do quadro pode precisar ser considerada
A compensação de deflexão do quadro é mais importante em aplicações que exigem uma força alta e a medição de baixa deflexão, como na fratura de compactos de pó. Nesta aplicação, pequenos movimentos são medidos enquanto o Texture Analyser comprime uma amostra rígida. A deflexão/conformidade do Texture Analyser é significativa em comparação com o movimento do comprimido e, portanto, deve ser removida. O mesmo se aplica aos testes de “fluxo de compressão”, durante os quais uma fina camada de líquido é comprimida entre placas paralelas. No entanto, este não é o caso para a maioria das aplicações alimentícias. As amostras de alimentos são geralmente complacentes e exigem forças menores para sua medição. Consequentemente, a correção de conformidade do quadro geralmente não é realizada durante o teste de alimentos.
Como a compensação de deflexão do quadro é calculada
Para cada valor de força aplicada, o deslocamento corrigido é igual ao deslocamento do quadro (medido durante uma correção do quadro) subtraído do deslocamento total medido pela célula de carga:
h corrigido =  h total –  h quadro
h  corrigido = deslocamento corrigido
h  total = deslocamento total medido pela célula de carga
h  frame = deslocamento do quadro medido durante o procedimento de correção de conformidade do quadro
Cada um desses valores é uma função da força aplicada através do braço de carga – quanto maior a força, maior a deflexão tanto da estrutura quanto da amostra. Todos esses deslocamentos são geralmente medidos em mm. Para aplicações nas quais é necessário, a compensação de conformidade da estrutura é realizada em tração, bem como em compressão.
Por que não solicitar um pôster com guia de configuração de teste rápido para ser colocado próximo ao seu instrumento para informar os usuários:

Por que não  solicitar um pôster de Recursos e Segurança  para ser colocado próximo ao seu instrumento para informar os usuários:

 

 

 

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