Přejít na obsah stránky

Laserové průtahoměry

Optické měření deformace při vysokých teplotách

Bezkontaktní a přesné měření bez měřicích značek i při ultravysokých teplotách až +2 000 °C? Ano! S laserovým průtahoměrem to není žádný problém. laserXtens nabízí ideální řešení pro optické neboli bezkontaktní měření deformace nejrůznějších materiálů při různých okolních podmínkách v širokém teplotním rozsahu od -80 °C do +2 000 °C. Tento princip měření nevyžaduje použití měřicích značek, což šetří čas i peníze.

Výhody Výběr laserXtens Video Ke stažení Pokročilé funkce Požádat o konzultaci

Výhody laserových průtahoměrů

  • Ideální řešení pro měnící se teplotní rozsahy a podmínky okolního prostředí (vzduch, vakuum, inertní plyn atd.)
  • Univerzálně použitelné pro různé druhy materiálů: kovy, žáruvzdorné materiály, keramika, grafit, sklo
  • Rozmanitost tvarů a velikostí zkušebních těles včetně citlivých a miniaturních vzorků od 1,5 mm
  • Bezkontaktní měření deformace: neovlivňuje vzorek, bezúdržbové měření
  • Žádné značení vzorků: Šetří čas a náklady
  • Vysoká přesnost a spolehlivost v rozsahu mikro a makro
  • Kompenzace vychýlení vzorku mimo osu (mimo rovinu)
  • Splňuje požadavky dle norem pro vysokoteplotní zkoušky, např. ISO 6892-2, ASTM E21, EN 2002-002

Jak funguje optické měření deformace při vysokých teplotách?

Laserový průtahoměr osvětluje vzorek zeleným nebo modrým laserovým světlem (v závislosti na teplotním rozsahu), které na povrchu vzorku vytváří skvrnitý obrazec (rastr). Objektivy se speciálními filtry propouštějí pouze požadované laserové světlo a blokují rušivé červené světlo z horkého až žhavého vzorku. To umožňuje měřit prodloužení i při velmi vysokých teplotách.

Povrch vzorku s vytvořeným rastrem je sledován jednou nebo dvěma kamerami. V obraze kamery (zorném poli) jsou nastavena dvě vyhodnocovací pole, ve kterých se sleduje pohyb virtuálních měřicích značek vytvořených rastrem. Změna polohy, neboli posun, každé z těchto značek se vypočítá pomocí speciálního korelačního algoritmu. Rozdíl v těchto naměřených hodnotách představuje deformaci vzorku.

Měření bez měřicích značek, které neovlivňuje vzorek

Díky jedinečné technologii tohoto laserového průtahoměru se vzorky nemusí nijak značkovat. Použití měřicích značek v teplotních či vakuových komorách a vysokoteplotních pecích by bylo stejně vzhledem k okolním podmínkám a vysokým teplotám velmi obtížné. Nad těmito překážkami nemusíte s laserXtens ani přemýšlet. Tento průtahoměr šetří čas a náklady, především při velkém počtu prováděných zkoušek.

laserXtens pracuje na principu bezkontaktního měření deformace. Nedochází tak k žádnému mechanickému kontaktu průtahoměru se vzorkem. Laserové světlo rovněž zkušební těleso nijak neovlivňuje. Tato výhoda vynikne především u zkoušení citlivých vzorků a při vysokých teplotách. Součásti pro vysokoteplotní zkoušky, jako laserXtens, jednotka pro regulaci teploty, či měření teploty vzorků atd., jsou optimálně sladěny a zaručují spolehlivé výsledky zkoušek i za ztížených okolních podmínek. Vysokoteplotní pece a vakuové či teplotní komory mohou zůstat po celou dobu zkoušky uzavřené. Laserový průtahoměr měří deformaci vzorku vně pece přes průzor skleněným okénkem.

Kompenzace vychýlení vzorku mimo osu (mimo rovinu)

Mnoho zkušebních zařízení určených speciálně pro zkoušení při vysokých teplotách umožňuje, aby se vzorek na začátku zkoušky sám vyrovnal. Jde přitom o pohyb do středu zkušební osy, který může být směrem ke kameře nebo od ní. To je běžné zejména u malých vzorků. Změna vzdálenosti vzorku od kamery se v zorném poli projeví zvětšením nebo zmenšením vzorku, což ovlivňuje výsledky zkoušky. Telecentrický objektiv laserXtens kompenzuje tyto boční pohyby vzorku a minimalizuje chybu měření.

Prodloužená dráha a zvýšená přesnost měření

Automatické vystředění prodlužuje dráhu měření a zvyšuje přesnost měření laserXtens. Snímač je spojen s příčníkem. Při zkoušce se pak oproti příčníku pohybuje poloviční rychlostí a díky tomu je možné optimálně využít měřicí rozsah.

Laserový průtahoměr v akci – zkouška při vysoké teplotě

laserXtens 2-120 HP/TZ byl navržen pro zkoušky tahem s řízenou deformační rychlostí kovových materiálů podle ISO 6892-2 metoda A1

Laserový průtahoměr pro vysokoteplotní zkoušky

laserXtens 2-120 HP/TZ
Laserový průtahoměr pro všechna zkušební tělesa

laserXtens 1-32 HP/TZ
Laserový průtahoměr pro miniaturní vzorky a zkoušky při ultravysokých teplotách

Teplotní rozsah-80 °C až +1 600 °C-80 °C až +2 000 °C
Regulátor teploty
  • Pro zkoušky při okolní teplotě, bez regulace teploty
  • Teplotní komora
  • Vysokoteplotní pec
  • Systém indukčního ohřevu
  • Pro zkoušky při okolní teplotě, bez regulace teploty
  • Teplotní komora
  • Vysokoteplotní pec
  • Systém indukčního ohřevu
  • Vakuová komora, komora s inertním plynem
Typické oblasti použití
  • Zkoušky s řízenou deformační rychlostí
    Zkoušky tahem, tlakem, ohybem
  • Kovy, žáruvzdorné materiály, keramika, grafit, sklo
  • Zkoušky s řízenou deformační rychlostí
    Zkoušky tahem, tlakem, ohybem
  • Kovy, žáruvzdorné materiály, keramika, grafit, sklo
Typické normy
  • ISO 6892-1, metoda A1, uzavřená smyčka
  • ISO 6892-2, metoda A1, uzavřená smyčka
  • ASTM E21
  • EN 2002-002
  • ISO 6892-1, metoda A1, uzavřená smyčka
  • ISO 6892-2, metoda A1, uzavřená smyčka
  • ASTM E21
  • EN 2002-002
Počet kamer21
Rozsah měřenímax. 120 mmmax. 32 mm
Třída přesnosti
podle EN ISO 9513
0,50,5
Laserové světlozelenézelené a modré

Rádi byste získali více informací o našich laserových průtahoměrech pro zkoušky za vysokých teplot?

Neváhejte nás kontaktovat! Rádi zodpovíme všechny vaše dotazy.

Vyžádat si konzultaci

Pokročilé funkce laserových průtahoměrů

Laserové průtahoměry nabízí také různé pokročilé volitelné funkce. Jedná se například o rozložení deformačního pole, změnu šířky, test re-run atd. Díky tomu můžete při měření deformace získat ještě více informací.

Rozložení deformačního pole: každý vzorek je platný

Pokud dojde k porušení vzorku mimo měřenou délku, způsobuje to náklady a čas navíc na přípravu vzorku a opakované provedení zkoušky. Tomu lze předejít rozložením deformačního pole.

Zkušební software testXpert během zkoušky automaticky umístí měřenou délku symetricky v oblasti blízko místa porušení.

Metoda, nabízející možnost, jak se vyhnout vyřazení vzorků, když se poloha lomu nachází mimo měřenou délku je popsána v normě ISO 6892-1 příloha I. Lze ji rovněž snadno nalézt a aktivovat v softwaru. Výpočet a validace podle standardizovaných specifikací probíhají automaticky a v reálném čase. Vzorky se již nemusí ručně měřit a přepočítávat jako dříve.

Test re-run: nový výpočet namísto nové zkoušky

S funkcí test re-run lze zkoušku virtuálně zopakovat a přepočítat s upravenou počáteční měřenou délkou. Ušetříte tak čas, který byste potřebovali na přípravu vzorku i zkoušku samotnou. Různé analýzy můžete provádět na tom samém vzorku.

Zkušební software zaznamenává během zkoušky řadu snímků. Ty můžete později použít pro změnu velikosti a polohy počáteční měřené délky podle potřeby. Nový přepočet se spustí jedním kliknutím myši. Všechny charakteristické hodnoty se přepočítají na základě nové měřené délky. Každé nové přepočítání se zobrazuje samostatně, takže porovnání je snadné a přehledné.

2D bodová matrice

Tato funkce umožňuje dvourozměrné měření bodů, které se vyberou pomocí vyhodnocovacího pole jako dílčí obrazce z celkového obrazce generovaného laserovým světlem. Měřením rozdílu posunu mezi poli lze určit lokální deformace a nehomogenity zkoušeného vzorku. Jako měřené hodnoty se využívají jak souřadnice X a Y bodů, tak i vzdálenosti mezi nimi.

V libovolném uspořádání nebo ve formě matrice lze měřit až 100 bodů. Zobrazení v testXpert III je omezeno na 15 kanálů.

Tato funkce používá k měření pouze jednu kameru; všechny ostatní jsou vypnuté.

Měření změny šířky / příčné deformace

Tato volba umožňuje provádět dvouosá měření: Vedle podélné deformace lze zaznamenávat také deformaci příčnou – například změnu šířky. Samozřejmě je možné měřit jen samotnou změnu šířky.

Pro měření příčné deformace jsou k dispozici dvě verze:

  • Přímé měření okrajů vzorku bez dodatečného značení (vyžadováno pro stanovení hodnoty r). Tato varianta vyžaduje zadní podsvícení.
  • Lokální měření povrchu vzorku díky funkci rozpoznání povrchu vzorku (rastru)

Měření průhybu

Laserové průtahoměry lze používat také pro zkoušky ohybem. Existuje několik možností měření průhybu vzorku podle typu zkoušky, stavu a vlastností vzorku:

  • Měření povrchu vzorku (rastru) pomocí laseru
  • Měření průhybu ve zkušební ose

Vlastnosti a výhody

Zkoušení bez externího (ručního) značkování
Jednoduché ovládání
Vysoká přesnost
Automatické vystředění

Zkoušení bez externího (ručního) značkování

Zkoušení bez externího (ručního) značkování

  • Unikátní technologie laserXtens zbavuje nutnosti ručně značkovat vzorek.
  • Významná úspora času a nákladů, zejména při vysokém počtu zkoušek.
  • Výhody jsou patrné především u požadavků na mnoho měřicích bodů nebo celé povrchy vzorků.
  • Snadné použití v teplotních komorách, kde podmínky prostředí mohou aplikované měřicí značky značně zhoršit.
  • Ideální pro automatizované systémy – není nutná manuální příprava vzorků.

Jednoduché ovládání

Snadné ovládání

  • Ochrana proti neoprávněné manipulaci: Pouzdra kompletních systémů, stejně jako nastavení objektivů jsou zakápnuta barvou, aby nedošlo k manipulaci. Toto je důležitý předpoklad pro spolehlivé výsledky testů.
  • Jednoduché seřízení vůči vzorku: Připojením k příčníku je laserXtens vystředěn vůči vzorku a měřicím značkám. To lze díky snadnému nastavení výšky provést velmi rychle (neplatí pro laserXtens 1-15 HP).
  • Kompenzace různých tlouštěk vzorků a zkoušení vzorků ve smyku.
  • Systém bez opotřebení = nenáročný na údržbu. Systémy se vyznačují také velmi dlouhou životností.

Vysoká přesnost

Vysoká přesnost až do posledního detailu

  • laserXtens se vyznačuje vysokou přesností v mikro- a makrorozsahu měření.
  • Průtahoměry ZwickRoell překračují požadavky norem a jsou kalibrovány v celém rozsahu měření podle normy ISO 9513 ve třídě přesnosti 0,5.
  • Kalibrace ve třídě přesnosti 0,5 podle ISO 9513 s prvním kalibračním bodem již od 20 µm.
  • Průmyslové kamery a vysoce kvalitní objektivy s nízkým zkreslením.
  • Je možné zkoušet vzorky o šířce/průměru od 1 mm; po předběžném ověření lze zkoušet i menší vzorky.
  • Na rozdíl od kontaktních průtahoměrů dokáže laserXtens HP s vysokou přesností měřit deformaci na krátkých vzorcích (měřená délka od 3 mm).
  • Průtahoměry se montují ke stroji pomocí stabilních, nevibrujících držáků.
  • Kryt poskytuje ochranu proti nečistotám a prachu a proti neúmyslnému posunutí součástí.
  • Přesná synchronizace všech měřicích kanálů.
  • Tunel minimalizuje vlivy prostředí, jako je třeba proudění vzduchu.

Automatické vystředění

Automatické centrování prodlužuje dráhu a zvyšuje přesnost měření.

  • laserXtens sleduje poloviční rychlostí posuv příčníku, k němuž je připojen, čímž automaticky udržuje zaostření a optimálně využívá měřicí rozsah (a tím jej také rozšiřuje).
  • To vede ke zvýšení přesnosti systému; značky měřené délky se v obraze méně posouvají a jsou zachyceny ve středu objektivu (kde dochází k menšímu zkreslení).

Možnosti softwaru

Nová analýza zkoušky (Re-Run)
Rozložení deformačního pole
Záznam videa
2D bodová matrice
Volba druhé osy měření
Měření průhybu

Nová analýza zkoušky (Re-Run)

Softwarový přídavný modul Test Re-Run umožňuje následný přepočet deformace na základě série snímků zaznamenaných během zkoušky s použitím jiné počáteční měřené délky (pokud je sledováno více značek). To může být zvláště výhodné při zkouškách součástí, například když je třeba vyhodnotit lokální deformaci v různých místech, nebo při standardních tahových zkouškách, kdy dochází k porušení vzorku mimo původní počáteční měřenou délku.

Přepočítanou deformaci lze samozřejmě následně synchronizovat s ostatními naměřenými hodnotami zkušebním softwarem testXpert.

Rozložení deformačního pole

Volba Distribuce deformace (Rozložení deformačního pole) umožňuje stanovit lokální deformace průběžně na více měřených místech zkoušené délky vzorku. Ty jsou v testXpert k dispozici jako měřicí kanály. Během zkoušky je možné automaticky detekovat a vyhodnotit až 16 měřicích míst. Tato možnost také umožňuje automatické symetrické nastavení počáteční měřené délky a krčku v reálném čase (podle ISO 6892-1, Příloha I).

Záznam videa

Videozáznam je záznam zkoušky (bez dalšího přepočítávání dat). Videozáznam je synchronizován s měřenými daty, což umožňuje zpětné zobrazení průběhu zkoušky. Tato volba nevyžaduje žádný další hardware, protože záznam a synchronizace probíhají výhradně prostřednictvím systému videoXtens.

2D bodová matrice

Tato funkce umožňuje dvourozměrné měření pohybu bodů rovinného povrchu vzorku. Tím lze určit lokální deformace a nehomogenity vzorku při zatížení. Jako měřené hodnoty se využívají souřadnice X a Y bodů a vzdálenosti mezi nimi.

V libovolném uspořádání nebo ve formě matice lze měřit až 100 bodů. Zobrazení v testXpert III je omezeno na 15 kanálů.

Tato funkce používá k měření pouze jednu kameru; všechny ostatní jsou vypnuté.

Volba druhé osy měření

Tato volba umožňuje provádět dvouosá měření: Vedle podélné deformace lze zaznamenávat také deformaci příčnou – například změnu šířky. Samozřejmě, že je možné měřit jenom samotnou změnu šířky.

Pro měření příčné deformace jsou k dispozici dvě verze:

  • Přímé měření okrajů vzorku bez dodatečného značení (vyžadováno pro stanovení hodnoty r). Tato varianta vyžaduje zadní podsvícení.
  • Měření na povrchu vzorku s bodovými značkami nebo nastříkaným rastrem. Při této variantě je vzorek osvětlen přímo.

Měření průhybu

videoXtens lze používat také pro zkoušky ohybem. Existuje několik možností měření průhybu vzorku podle typu zkoušky, stavu a vlastností vzorku:

  • Měření využívající osvětlené měřicí značky na vzorku
  • Měření využívající zadního podsvícení spodního okraje vzorku
  • Měření průhybu v ose zkoušení nebo polynomickou aproximací křivky

Maximální průhyb, který lze měřit: pro videoXtens odpovídá maximální průhyb zornému poli; u videoXtens Array 1/3 celkového zorného pole (v tomto případě se průhyb měří pouze jednou kamerou).

Název Typ Velikost Ke stažení
Nahoru