ACCELEROMETRO

ACCELEROMETRO

. Strumento per la misura delle accelerazioni, usato di solito per esperienze e ricerche adeguandone le caratteristiche alle particolari esigenze delle sperimentazioni. È usato nelle ricerche relative alla meccanica della locomozione per veicoli terrestri e specialmente a bordo degli aeromobili per rilevare le accelerazioni che si manifestano in particolari manovre o condizioni di volo (ripresa dopo la picchiata, catapultamento, ecc.).

L'elemento sensibile dell'accelerometro è una piccola massa fissata ad una delle estremità di una molla di acciaio; l'altra estremità della molla è fissata alla scatola dello strumento, la quale è, a sua volta, rigidamente collegata alle strutture del velivolo, per es. al cruscotto. Al sistema molla-massa è attribuito uno smorzatore a fluido che ha la funzione di smorzare le vibrazioni della massa causate dalle vibrazioni di bordo e di attenuarne le oscillazioni irregolari che si verificano quando la massa si trova sottoposta ad una successione di accelerazioni (scosse) di varia intensità e di piccola durata. Lo strumento misura la componente dell'accelerazione secondo la direzione dello spostamento della massa. Nell'accelerometro verticale (nel quale in generale la molla è elicoidale cilindrica racchiusa in un tubo di vetro riempito di liquido), destinato a misurare le accelerazioni secondo la normale all'asse longitudinale ed all'asse trasversale del velivolo, la graduazione della scala è fatta in unità di accelerazione di gravità: 1 g, 2 g, 3 g, ecc. Allo stato di riposo lo strumento segna 1g, e può segnare zero, o dare indicazioni di quantità negative, per accelerazioni rispettivamente uguali o superiori e contrarie a quella di gravità.

Sono stati anche studiati accelerometri per la misura delle 3 componenti dell'accelerazione e, in particolare, accelerometri a distanza che permettono di collocare le masse sensibili lontano dal cruscotto in quei punti, anche inaccessibili, ove interessa la misura delle accelerazioni. Le indicazioni, per via meccanica (compressione di un fluido) o elettrica, sono trasmesse al quadrante dello strumento situato sul cruscotto.

Sono di particolare importanza le indicazioni fornite dall'accelerometro verticale per la misura delle cospicue accelerazioni che si verificano nella ripresa dopo la picchiata, durante la quale si possono manifestare sollecitazioni superiori ai limiti di resistenza sia delle strutture dell'aeromobile sia dell'uomo (v. aeroplano: Strutture aeronautiche, e aviatore: Malattie professionali, in questa Appendice).

Gli accelerometri muniti di dispositivi registratori delle accelerazioni vengono chiamati accelerografi ed hanno particolare importanza quando interessi conoscere il diagramma delle accelerazioni in funzione del tempo, come ad esempio nella fase di spiegamento di un paracadute o in esperienze di balistica interna.

Quando le accelerazioni, come negli esempî sopra citati, sono rilevanti e i tempi in cui si esplicano brevissimi, tali strumenti risultano piuttosto complicati e di difficile impiego. Più semplici ma più imprecisi sono i crusher, dispositivi nei quali una sferetta d'acciaio viene premuta contro una pasticca di metallo tenero nella quale lascia un'impronta; dalla misura del diametro dell'impronta si risale immediatamente allo sforzo e, conoscendo la massa, all'accelerazione.

Un altro dispositivo che permette di rilevare con buona esattezza le accelerazioni è il cinefototeodolite, che è però utilizzabile solo in quei casi in cui è possibile cinematografare l'esperimento. Con l'impiego del cinefototeodolite si può conoscere l'effettiva traietioria nello spazio del corpo in esame e riferirne continuamente i punti ai valori del tempo. È quindi del tutto possibile calcolare la velocità e l'accelerazione punto per punto durante tutto il percorso del mobile.

I diagrammi delle accelerazioni permettono inoltre di calcolare la derivata terza dello spazio rispetto al tempo, entità che interessa nello studio delle sollecitazioni dinamiche dei materiali e dei disturbi fisiologici dell'uomo. L'adozione degli accelerografi va generalizzandosi nel campo della normale dotazione di strumenti di bordo (apparecchi civili americani), in quanto consente indagini in caso di incidenti.