Galga extensiométrica

En este artículo se explica qué es una galga extensiométrica y para qué sirve. Así pues, encontrarás cuáles son los diferentes tipos de galgas extensiométricas, cómo se usa una galga extensiométrica y sus ventajas e inconvenientes.

¿Qué es una galga extensiométrica?

Una galga extensiométrica, o extensiómetro, es un sensor que convierte la deformación de un material en un cambio de resistencia eléctrica. Por lo tanto, una galga extensiométrica es un instrumento que sirve para medir la deformación de un material.

Las galgas extensiométricas también pueden usarse para determinar la presión, carga, par o posición de un material.

El funcionamiento de la galga extensiométrica se basa en el efecto piezorresistivo, que es una propiedad física que tienen algunos materiales que modifican el valor de su resistencia eléctrica según el esfuerzo mecánico al que es sometido. Más abajo veremos en detalle el funcionamiento de la galga extensiométrica.

En general, las galgas extensiométricas son pequeñas y duras. Asimismo, suelen estar hechas de aleaciones metálicas, como aluminio o níquel, o de elementos semiconductores, como el silicio o el germanio.

Además, para que la galga extensiométrica pueda medir correctamente, es importante que el fabricante indique las características de medición de la galga extensiométrica, como por ejemplo la temperatura de funcionamiento, la resistencia de la galga o la prueba de fatiga.

Tipos de galgas extensiométricas

Ahora que ya sabemos la definición de galga extensiométrica, vamos a ver cuáles son los diferentes tipos de galgas extensiométrica:

• Galgas extensiométricas metálicas: son galgas extensiométricas hechas de una aleación metálica. Este tipo de galgas extensiométricas suelen ser delgadas y finas. Además, miden la deformación del material a partir del cambio que experimentan en su longitud.
• Galgas extensiométricas por resistencia: este tipo de galgas extensiométricas aumentan su resistencia al deformarse, de manera que, mediante el puente de Wheatstone, se puede convertir este cambio de resistencia en voltaje y, en consecuencia, determinar la deformación del material.
• Galgas extensiométricas por capacitancia: este tipo de galgas extensiométricas están asociadas a características geométricas y son usadas para medir esfuerzos y deformaciones.
• Galgas extensiométricas fotoeléctricas: el funcionamiento de este tipo de galgas extensiométricas se basa en medir la deformación por la cantidad de luz que llega a una célula fotoeléctrica. De manera que según el alargamiento de la galga, llega más o menos energía luminosa a la célula y, consecuentemente, se puede determinar la deformación del material.
• Galgas extensiométricas semiconductoras: este tipo de galgas extensiométricas están formadas por un componente semiconductor que permite medir la deformación. Suelen ser de tamaño más reducido, pero pueden soportar deformaciones muy grandes.

Cómo funciona una galga extensiométrica

Las galgas extensiométricas son componentes eléctricos que se deben pegar al objeto del cual se quiere estudiar la deformación. Por eso suelen incorporar una parte adhesiva para poder colocarse fácilmente encima del objeto.

Ten en cuenta que la deformación de un objeto es debida a un esfuerzo mecánico, ya sea externo o interno. De manera que si se conoce el esfuerzo mecánico y las propiedades del material, se puede calcular la deformación del material.

El funcionamiento de una galga extensiométrica se basa en la piezoresistividad, que es una propiedad que tienen algunos materiales que cambian el valor de su resistencia eléctrica según el esfuerzo mecánico que experimentan.

Así pues, gracias al efecto piezorresistivo se puede transformar un esfuerzo mecánico en electricidad y, en consecuencia, se puede determinar la deformación de un objeto.

En la mayoría de los casos, la deformación experimentada por el objeto resulta muy difícil de medir de manera manual, ya que son deformaciones muy pequeñas. Sin embargo, al utilizar la corriente eléctrica se puede averiguar el valor de estas deformaciones.

Ventajas y desventajas de las galgas extensiométricas

Ventajas de las galgas extensiométricas:

• Las galgas extensiométricas son muy simples y fáciles de usar.
• Son instrumentos pequeños.
• En general, las galgas extensiométricas pueden usarse con corriente continua o con corriente alterna.
• La medición realizada por una galga extensiométrica no se ve afectada por un campo magnético.

Desventajas de las galgas extensiométricas:

• Hay muchos factores ambientales que pueden afectar a la medida realizada por la galga extensiométrica.
• Normalmente son aparatos poco estables.
• Con el tiempo la galga extensiométrica pierde adhesión, lo que dificulta su uso.
• La señal de salida de la galga es débil.
• Los cambios de temperatura pueden afectar a las galgas extensiométricas.
• El esfuerzo realizado no puede llevar a la galga extensiométrica fuera de su límite elástico.

Aplicaciones de la galga extensiométrica

La galga extensiométrica tiene muchas aplicaciones en ingeniería, entre ellas destacan:

• En estructuras, para medir la deformación de puentes, infraestructuras, grúas, etc.
• En la industria se utiliza la galga extensiométrica sobre todo para realizar ensayos de resistencia en motores, bombas, máquinas, etc.
• También se usan las galgas extensiométricas en robótica, por ejemplo para medir el esfuerzo que hace un robot al agarrar un objeto.
• En construcción, se emplea la galga extensiométrica para comprobar el asentamiento del hormigón al tiempo de ser construido.
• En el sector aeroespacial, se utilizan las galgas extensiométricas para medir la carga estructural de los aviones y para calcular la desviación de sus alas.