Accessoires triaxiaux pour les essais de mécanique des roches

Accessoires triaxiaux pour les essais
de mécanique des roches
Reproduisez les conditions in situ avec une précision exceptionnelle
Solutions d’essais triaxiaux
»» Capteurs triaxiaux
»» Intensificateurs de pression
de confinement
»» Régulateurs haute température
»» Capteurs de force en réservoir
»» Extensomètres en réservoir
»» Intensificateurs de pression
interstitielle
»» Packs d'essais de vitesse
ultrasonique
Les experts en essais géomécaniques
utilisent les systèmes d'essais mécaniques
des roches MTS 815 et 816 pour tester tous
les types de roches dans un large éventail
d'applications. Les essais triaxiaux
constituent une des applications les plus
difficiles, visant à recréer précisément des
pressions de confinement élevées, des
températures élevées, de fortes pressions
de fluides interstitiels et un large éventail
d'états de contraintes.
Pour ces applications, MTS propose des
modules d'essais triaxiaux pouvant être
intégrés à un système d'essais des roches afin
de créer une solution complète d'essais
triaxiaux. Ces modules comprennent des
capteurs triaxiaux, un type de réservoir
sous pression, ainsi qu'une large gamme
d'accessoires intégrés au réservoir conçus
pour supporter des conditions extrêmes.
Comme tous les produits MTS, les accessoires
triaxiaux pour essais géomécaniques
comprennent des composants éprouvés de
haute qualité, conçus pour répondre aux
rigoureuses normes de l'industrie et
optimisés pour améliorer la qualité et
l'efficacité des essais de roches.
Caractérisez des échantillons de roche à l'état naturel
Les systèmes d'essais triaxiaux de MTS sont compatibles avec un large
éventail de dimensions d'échantillons et de pressions. Pour créer un
système adapté à votre application spécifique, choisissez un capteur
triaxial convenant aux dimensions de l'échantillon (instrumenté) et
présentant une pression nominale de confinement correspondant aux
pressions de l'environnement réel de l'échantillon. Ajoutez ensuite des
accessoires d'essais triaxiaux en fonction des besoins de votre
application. Certains accessoires, comme le dispositif de régulation de
température, doivent être ajoutés au système de base au moment de la
fabrication. D'autres, comme les capteurs de force en réservoir, les
extensomètres en réservoir et les intensificateurs de pression
interstitielle, s'installent facilement dans votre laboratoire.
Capteurs triaxiaux 656
Intensificateur de pression de confinement
Dispositif de régulation haute température
Le cœur du système triaxial est le capteur
triaxial lui-même. Les capteurs triaxiaux
656 sont entièrement compatibles avec les
systèmes MTS 815 et 816. Les
caractéristiques incluent :
L'intensificateur de pression de confinement
asservit la pression de confinement
appliquée à l’échantillon en boucle fermée.
Les commandes numériques FlexTest®
gèrent avec précision une servovalve
montée sur l'intensificateur.
Les caractéristiques incluent :
Ce dispositif permet aux techniciens d'essais
de surveiller et de réguler la température à
l’intérieur de l’enceinte triaxiale. Il utilise un
concept de régulation en cascade, où la sortie
d'un régulateur est utilisée comme signal
d'entrée d'un deuxième. Le dispositif
comprend des bandes et cartouches de
chauffage qui sont fixées sur le module
triaxial. Plusieurs thermocouples fixés à
l'intérieur du réservoir et sur l'échantillon
sont reliés à un circuit de retour en boucle
externe pour l'asservissement, et à un
panneau d'affichage de la température pour
la surveillance du gradient de température, le
conditionnement du signal et l'acquisition
des données.
»» Des pressions de confinement de
140 MPa, disponibles avec un dispositif de
régulation haute température en option
»» 200 MPa disponibles à température
ambiante uniquement
»» Embase sphérique en réservoir standard
avec certaines configurations de plateaux
»» Jusqu'à 20 ouvertures pour les mesures et
l'asservissement en réservoir
»» Ensemble de rails et de chariot pour
faciliter le retrait et le stockage
»» Levages hydrauliques intégrés qui
relèvent et abaissent le capteur triaxial
sur les systèmes MTS 815
»» Montage sur console pour une utilisation
sans risque
»» Panneau de commande avec schéma
intuitif des vannes
»» Capteur de pression et capteur de
déplacement Temposonics®
»» Intégration avec les commandes
numériques FlexTest
»» Réservoir transparent pour la vérification
du niveau et de l'état du fluide
»» Pompe à air intégrée pour le remplissage
et la vidange
»» Option d’ouvertures, tubulures et têtes
statiques en Hastelloy® pour les fluides
interstitiels corrosifs
Les modules d'affichage acceptent des
thermocouples en entrée et fournissent une
sortie analogique d'une précision de +/- 0,5
°C. Le dispositif mémorise les maxima et
minima de température, prélève jusqu'à
12 échantillons par seconde à 60 Hz (ou 11
échantillons à 50 Hz) et affiche jusqu'à six
chiffres. La totalité du dispositif comprend :
»» Capacité en température de 200 °C
»» Plusieurs thermocouples pour la
surveillance du gradient de température
dans le réservoir
Les modules triaxiaux
aident à simuler les
contraintes, températures
et pressions de fluide
interstitiel in situ.
»» Bandes de chauffage externes
»» Cartouches de chauffage du plateau
inférieur
»» Carter d'isolation du module
»» Plaque d'isolation en céramique
»» Panneau d'affichage de la température,
qui contient jusqu'à trois modules
programmables d'affichage
»» Boîtier de répartition de la puissance de
chauffage avec une protection contre les
températures excessives
»» Câbles
Capteurs de force en réservoir
Solutions d'essais de vitesse ultrasonique
Les capteurs de force à jauge de contrainte en
réservoir MTS fournissent une mesure directe
de la force axiale appliquée sur l'échantillon,
minimisant ainsi les erreurs potentielles dues
aux effets de frottement des joints et de zones
de pression. La pression de fonctionnement
maximale est de 140 MPa et la température
de fonctionnement maximale est de 200 °C.
Ces capteurs de force sont compatibles avec
les huiles minérales et synthétiques
certifiées comme fluides de confinement. Les
caractéristiques incluent :
triaxiaux MTS. Tous les extensomètres en
réservoir MTS fournissent :
»» Conception robuste pour les
environnements à pression et
température élevées
»» Conception robuste supportant des
conditions extrêmes
»» Câblage en pont simple ou double
»» Conception compacte pour faciliter la pose
Extensomètres en réservoir
Les extensomètres en réservoir MTS
mesurent les contraintes sur les échantillons
à des pressions et températures élevées. Ils
fournissent une précision, un
asservissement et une durabilité
exceptionnels, et ils sont idéaux pour tous
types d'essais, notamment de compressiontension uniaxiale, de compression
hydrostatique, de contrainte triaxiale, de
pilotage en déformation de variables
calculées, d'essais d'extension et de
dilatation thermique.
Les extensomètres d'essais axiaux MTS se
fixent sur les échantillons pour mesurer la
déformation sur des longueurs de jauge
clairement définies en évitant les interactions
échantillon-plateau. Les configurations
comprennent un pont simple avec une sortie
simple et un pont double avec des sorties
doubles mesurant la déformation en des
points à 180° l'un de l'autre sur l'échantillon.
Il est possible d'enregistrer les sorties des
extensomètres à pont double séparément ou
de les moyenner.
Les extensomètres circonférentiels MTS
comportent une chaîne à rouleaux en acier
inoxydable, unique pour obtenir une
hystérésis faible et une reproductibilité
élevée. Ces extensomètres mesurent la
déformation sous contrainte
circonférentielle que les extensomètres
diamétraux peuvent manquer quand se
produit un « dégrossissage » local. Il est
possible d'ajouter ou de retirer des rouleaux
et des maillons de décalage par incréments de
6,35 mm en fonction des divers diamètres
d'échantillons, et une broche de réglage du
zéro permet un ajustement fin.
Des extensomètres axiaux MTS peuvent être
montés simultanément avec des extensomètres
circonférentiels dans tous les systèmes
»» Précision et stabilité exceptionnelles
»» Compensation de la température sur
une large plage de températures de
fonctionnement
»» Pose et dépose faciles et rapides
»» Chemises en Téflon® thermorétracté ou
Viton® fin pour minimiser les effets de
chemise
Intensificateur de pression interstitielle
L'intensificateur de pression interstitielle
permet de saturer les échantillons chemisés,
de pressuriser et contrôler le fluide
interstitiel dans l'échantillon, et de mesurer
la perméabilité. Il se monte dans une
console, où un diagramme sur le panneau
de commande indique la fonction de
chaque vanne. Les commandes numériques
FlexTest® gèrent une servovalve montée sur
le collecteur de l'intensificateur. Ensemble,
un capteur de pression et un capteur de
déplacement Temposonics intégré
fournissent un retour pour l'asservissement,
permettant d'utiliser l'intensificateur en
asservissement de course (proportionnel au
volume) ou en asservissement de pression.
La solution d'essais de vitesse ultrasonique
MTS mesure les propriétés élastiques
dynamiques de carottes dans des conditions
de contraintes évolutives. Elle permet des
caractérisations détaillées des échantillons,
procurant ainsi des renseignements sur la
porosité, la perméabilité, la structure du grain,
les contraintes de déformation et d'autres
attributs. La solution comprend des plateaux,
un logiciel d'application et une électronique
de pointe pour l'asservissement et l'acquisition
des données. Ces composants sont conçus
pour délivrer des performances précises et
fiables dans les applications d'essais triaxiaux
à des températures pouvant atteindre 120 °C
et des pressions allant jusqu'à 140 MPa.
Cette solution complète permet aux
techniciens d'essais de :
»» Calculer le module de Young dynamique,
le module de Coulomb et le coefficient
de Poisson
»» Accroître la souplesse des essais de
matériaux
»» Améliorer les prédictions concernant les
propriétés globales de masses rocheuses
L'intensificateur utilise un vérin asymétrique
avec des surfaces de piston différentes. Le
fluide pressurisé par l'intensificateur est
appliqué sur une extrémité de l'échantillon
ou sur les deux. Les opérateurs peuvent
effectuer des essais égouttés ou non, et le
capteur de déplacement Temposonics
permet le calcul du débit du fluide interstitiel.
Un intensificateur de pression interstitielle à
perméabilité transitoire est également
disponible pour mesurer la perméabilité de
l'échantillon en amenant chaque extrémité
de l'échantillon à une pression différente et
en mesurant la perte de pression aux deux
extrémités au fil du temps. Les caractéristiques
de ces intensificateurs comprennent :
»» Montage sur console pour une utilisation
sans risque
»» Diagramme intuitif des vannes pour un
asservissement aisé du fluide
»» Capteurs de pression et de déplacement
pour un asservissement en boucle fermée
»» Intégration aux commandes numériques
FlexTest
»» Réservoir transparent pour la surveillance
facile du niveau et de l'état du fluide
»» Option de conception pour fluides
interstitiels corrosifs
Les plateaux d'essais triaxiaux à vitesse ultrasonique
propagent une onde de compression et deux ondes de
cisaillement orthogonales le long de l'axe longitudinal de la
carotte. Le système mesure ensuite la durée de déplacement
dans l'échantillon, calculant ainsi des propriétés élastiques
dynamiques qui peuvent être comparées aux propriétés
statiques recueillies à l'aide de techniques traditionnelles.
Profitez pleinement de l'expertise MTS
Évent supérieur
Les applications d'essais triaxiaux nécessitent
l'intégration complexe d'un systèmes d'essais
de mécanique des roches, de capteurs
trixaxiaux et d'accessoires. MTS dispose d'une
longue expérience de mise en œuvre de ces
difficiles configurations d'essais, à la fois avec
des systèmes standard et des systèmes
entièrement personnalisés, et nous comprenons
les problèmes critiques concernant l'intégration
système. Nos techniciens de terrain peuvent
aider à assurer que tous les composants sont
optimisés pour votre application, ce qui
facilite un asservissement précis et des
mesures exactes et contribue à réduire le
risque et à renforcer la confiance dans
les résultats.
Réservoir sous pression
Port supérieur de fluide
de confinement
Soupape de décharge
Capteur de force
en réservoir
Joint d'extrémité
Extrémité du corps du
vérin
Conduite supérieure de
pression interstitielle
Échantillon et
extensomètres
Tête statique
Pour en savoir plus
Contactez votre représentant MTS pour en
savoir davantage sur la manière dont les
accessoires triaxiaux MTS pour les essais de
mécanique des roches peuvent optimiser
votre programme d'essais.
Joint d'extrémité
Connexions
d'interface câblées
Ports de pression
interstitielle
Évent inférieur
Ports à usage spécial
Port inférieur de fluide
de confinement
Embase
Module typique de capteurs triaxiaux
(modèle 656.06 illustré)
Caractéristiques des capteurs triaxiaux MTS 656*
Modèle
656.04
656.05
656.06
656.11
656.12
Pression maximale de
confinement/interstitielle
80 MPa
140 MPa
140 MPa
70 MPa
140 MPa
Diamètre intérieur
190 mm
165 mm
190 mm
140 mm
140 mm
Diamètre maximal de l'échantillon
102 mm
54 mm
102 mm
54 mm
54 mm
Température de fonctionnement
maximale
200 °C
200 °C
200 °C
175 °C
175 °C
Utiliser le bâti
315.0X
315.04
315.04
316.0X
316.0X
Capacité d'essai d'extension
Oui
Oui
Oui
Non
Non
*Contactez MTS pour les caractéristiques et options de configuration des capteurs triaxiaux de 200 MPa.
MTS Systems France
BAT EXA 16
16/18, rue Eugène Dupuis
94000 Créteil
Téléphone : 33-1-58 43 90 00
Télécopie : 33-1-58 43 90 01
E-mail : [email protected]
www.mts.com
SYSTÈME DE GESTION DE LA QUALITÉ CERTIFIÉ ISO 9001
Ces spécifications sont sujettes à modification sans préavis.
MTS, FlexTest et Temposonics sont des marques déposées de MTS Systems
Corporation aux États-Unis. Ces marques commerciales peuvent être protégées
dans d'autres pays. RTM N° 211177.
© 2015 MTS Systems Corporation.
100-325-059 TriaxialAccessories_FR Imprimé aux États-Unis. 11/15