Videoextensómetros
Los videoextensómetros son sistemas de medición con cámaras utilizados para el ensayo de materiales. Miden sin contacto, por lo que no se influye de ningún modo en las características del material. Durante el ensayo, una o varias cámaras capturan imágenes de la probeta, que se digitalizan y se transmiten al software de ensayo. Los desplazamientos de la probeta se analizan comparando las imágenes. Para ello es necesario indicar una longitud inicial, ya sea estableciendo marcas manuales directamente en la probeta o, para ahorrar tiempo, mediante marcas de medición virtuales a través del software de ensayo.
videoXtens, el videoextensómetro de ZwickRoell, está disponible en diferentes variantes y configuraciones. Le ofrecemos el videoextensómetro que mejor satisface sus requisitos en términos de precisión, funcionalidad y flexibilidad.
Ventajas Composites, plásticos y caucho Metales Aplicaciones dinámicas Alta temperatura Textiles Centros universitarios / laboratorios de ensayo Mejoras funcionales Preguntas frecuentes Solicitar asesoramiento
¿Por qué elegir un videoextensómetro?
- Los extensómetros de vídeo miden sin contacto, por lo que no se influye de ningún modo en las características del material.
- Su amplia variedad de aplicaciones ofrece una gran flexibilidad: Los extensómetros de vídeo no sólo pueden medir todo tipo de materiales, sino también probetas sensibles, mini probetas y probetas con alta energía de fractura.
Fácil manejo y ahorro de tiempo
- Con la medición sin marcas ya no es necesario el marcado de probetas.
- Las funciones automatizadas reducen pasos de operación.
- El funcionamiento, la evaluación y el almacenamiento de los datos de ensayo se gestionan a través de una única plataforma de software: El videoXtens está totalmente integrado en el software de ensayo testXpert y los valores de medición están sincronizados.
- El videoXtens requiere poco mantenimiento.
- Cada probeta cuenta, la longitud de medición se establece automáticamente alrededor de la rotura.
Fiabilidad en los valores medidos
- La precisión del videoXtens se verifica durante la calibración in situ a partir de tan sólo 10 µm, por lo que recibirá un certificado.
- Mediciones precisas tanto a temperatura ambiente como también en la cámara de temperatura. Como se utiliza el mismo videoXtens para ambas mediciones, los resultados de los ensayos gozan de la máxima comparabilidad.
- Asimismo, la medición de la extensión transversal es de máxima precisión, sin contacto y sin marcas.
Medición sin marcas
Los sistemas videoXtens de ZwickRoell también pueden medir muchos materiales sin marcas en la probeta. Esto permite ahorrar tiempo en la preparación de la probeta y eliminar las posibles interferencias de las marcas de medición sobre la probeta y la medición.
Las marcas de medición virtuales se colocan cómodamente en la imagen de la probeta mediante el software de ensayo. La tecnología de contraste de luz azul detecta la rugosidad natural de la superficie de la probeta y genera un patrón de alto contraste. Las marcas de medición virtuales señalan un área pequeña, y el patrón dentro de esta área se utiliza y se rastrea como marca de medición.
Ya no es necesario perder tiempo marcando o pegando marcas: ya no es necesaria la preparación de la probeta. Y sin comprometer la precisión.
videoXtens: ampliar la visión
Con tan solo activar una opción de software y ampliará la visión , ya que el software de ensayo obtiene más información de las imágenes de la cámara: ¿Por qué solo se aplican dos puntos de medición?La cámara o cámaras de los extensómetros de vídeo capta(n) una área amplia de la probeta. Gracias a algoritmos inteligentes, el software de ensayo también utiliza esta área para otras evaluaciones:
- Medir simultáneamente la variación transversal
- Definir hasta 100 puntos de medición
- Evaluar las deformaciones locales mediante la opción 2D Digital Image Correlation
- Ajuste automático de la longitud inicial alrededor del punto de rotura
- Guardar imágenes, desplazar la longitud inicial a posteriori y recalcularla
Estas opciones son tan solo complementos de software; no se requiere ninguna ampliación de hardware en el videoextensómetro.
Videoextensómetros para materiales compuestos, plásticos y caucho
Criterios para el ensayo de plásticos y composites: Para la determinación del módulo de tracción se aplican requisitos de mayor precisión, como los especificados en la norma ISO 527-1 Anexo C. Con la calibración de los equipos en sus instalaciones, obtendrá un certificado que garantiza el cumplimiento de dichos requisitos. La alta precisión también se consigue con el mismo extensómetro cuando se realizan ensayos en la cámara de temperatura, lo que garantiza resultados de ensayo comparables.
Ensayo de composites: El videoXtens determina incluso el coeficiente de Poisson con la máxima precisión, incluso en la cámara de temperatura. Los materiales compuestos no transparentes, como el CFRP, se ensayan sin marcas. El extensómetro de vídeo cubre una amplia gama de aplicaciones: Ensayos de tracción, ensayos de cizallamiento, ensayos de flexión, ensayos de cizallamiento con muesca en V con Correlación de Imagen Digital 2D, y otros.
Ensayos de elastómeros, caucho y láminas: El videoXtens tiene un alto rango de medición para estos materiales, en su mayoría altamente dúctiles. Gracias a la unión a travesaño, el videoextensómetro es fácil de alinear y las marcas de medición quedan centradas durante todo el ensayo. Conectando un adaptador, está listo para la medición en la cámara de temperatura sin necesidad de realizar modificaciones.
| videoXtens (biax) 2-150 HP | videoXtens 1-270 P | |
|---|---|---|
| Ejemplos de aplicación | Ensayos de tracción, cizallamiento/cizalladura, flexión en plásticos y composites, con determinación de de máxima precisión del módulo de tracción y el coeficiente de Poisson | Ensayos de tracción en láminas,caucho y elastómeros |
| Normas comunes |
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| Rango de medición | máx. 175 mm | máx. 330 mm |
| Clase de precisión (1 | 0,5 / B1 | 1 / B2 |
| Medición sin marcas | • | - |
| Funciones avanzadas: | ||
| 2D-DIC | • | • |
| Medición de la extensión transversal (1 | 0,5 / B1 | 1 / B2 |
| Distribución de la deformación | • | • |
| Test Re-Run | • | • |
| Medición en tracción | • | • |
- (1 Clase de precisión según ISO 9513 / ASTM E83
Sin marcas
Hasta el punto de rotura
Incluso bajo temperatura
Videoextensómetros para el ensayo de metales
La mayoría de los ensayos de tracción en metales se basan en las normas ISO 6892-1 o ASTM E8/E8M. Para seleccionar el videoextensómetro más eficaz, se utilizan los siguientes criterios:
- Método de ensayos: Control de la velocidad de deformación «open loop» o «closed loop»
- Temperatura ambiente o alta temperatura
- Aplicación estática o dinámica
Los sistemas videoXtens de ZwickRoell destacan especialmente en el ensayo de metales:
- Manejo sencillo: medición sin marcas con la tecnología de luz azul de contraste, ajuste automático de la longitud inicial
- Cada probeta cuenta: Valores fiables gracias a la compensación fuera del plano, out-of-plane compensation, el ajuste automático de la longitud de medición alrededor de la rotura
- Automatización: los extensómetros videoXtens L han sido optimizados para su uso en sistemas automatizados
| videoXtens L 3-205 | videoXtens L 3-320, 4-460, 6-680 | videoXtens 1-120 | videoXtens 3-320 | |
|---|---|---|---|---|
| Ejemplos de aplicación |
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| Normas comunes |
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| Rango de medición | máx. 240 mm | máx. 680 mm | máx. 180 mm | máx. 350 mm |
| Clase de precisión (1 | 0,5 / B1 | 0,5 / B1 | 0,5 / B1 | 0,5 / B1 |
| Medición sin marcas | • | • | • | • |
| automatizable | • | • | - | - |
Funciones avanzadas: | ||||
| 2D-DIC | • | • | • | • |
| Medición de la extensión transversal (1 | 0,5 / B1 | 0,5 / B1 | 1 / B2 | 1 / B2 |
| Distribución de la deformación | • | • | • | • |
| Test Re-Run | • | • | • | • |
| Medición en tracción | • | • | • | • |
- (1 Clase de precisión según ISO 9513 / ASTM E83
Videoextensómetros para ensayos a altas temperaturas
La mayoría de los videoextensómetros se pueden emplear en combinación con la cámara de temperatura ZwickRoell para ensayos hasta +360 °C. Para ensayos a temperaturas aún más altas, hasta +1.400 °C, la medición óptica de la deformación se enfrenta a nuevos retos. El videoXtens 1-32 HP/TZ ha sido desarrollado especialmente para la medición de deformación sin contacto a altas temperaturas.
Campo de aplicación del extensómetro de vídeo para altas temperaturas:
- Aplicaciones a largo plazo, ensayos de tracción, compresión y flexión, aplicaciones cíclicas (< 2 Hz).
- Diversos materiales: Metal, materiales refractarios, cerámica, vidrio
- Rango de temperatura: Temperatura ambiente hasta +1.400 °C
Videoextensómetros para aplicaciones dinámicas
Los ensayos dinámicos presentan a menudo deformaciones bajas a frecuencias elevadas. Para medir con fiabilidad estos ensayos, un extensómetro de vídeo debe tener una muy alta precisión.
La medición óptica de la deformación hace que nuestro videoXtens dynamic sea especialmente adecuado para probetas sensibles o materiales como los composites, que pueden astillarse fácilmente en la rotura y dañar los sistemas de medición por contacto.
Videoextensómetro para textiles
Los videoextensómetros presentan claras ventajas en el ensayo de materiales textiles:
- Son insensibles a las roturas de probetas susceptibles al efecto látigo y miden hasta el punto de rotura.
- Resultados de ensayo fiables: La medición mediante extensómetros de vídeo es mucho más precisa que la medición mediante el recorrido del travesaño, ya que excluye la influencia del deslizamiento del material dentro de las mordazas.
- Los videoextensómetros se adaptan fácilmente a las estructuras reticulares, así como a la gran anchura de las probetas geotextiles.
Las probetas geotextiles, en particular, presentan un comportamiento de deformación complejo en el ensayo de tracción. El videoXtens tiene una función única para la caracterización detallada de geotextiles: En lugar de evaluar sólo una longitud inicial, el software se utiliza para aplicar varias longitudes de medición en deformación longitudinal o transversal en diferentes longitudes una encima de la otra o una al lado de la otra. (Opción de software matriz de puntos 2D)
| videoXtens 1-270 P | videoXtens 1-120 | videoXtens 3-320 | |
|---|---|---|---|
| Ejemplos de aplicación |
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| Normas comunes |
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| Rango de medición | máx. 330 mm | máx. 180 mm | máx. 350 mm |
| Clase de precisión (1 | 1 / B2 | 0,5 / B1 | 0,5 / B1 |
| Medición sin marcas | - | • | • |
Funciones avanzadas: | |||
| 2D-DIC | • | • | • |
| Matriz de puntos 2D | • | • | • |
| Test Re-Run | • | • | • |
Medición sin marcas
Sin contacto y sin complicaciones
Matriz de puntos 2D
Videoextensómetros con flexibilidad total para universidades y laboratorios de ensayo
A menudo, los centros universitarios quieren tener flexibilidad total para fines de formación. Por ello, nos gusta diseñar un sistema de videoXtens basado en el principio modular: objetivos intercambiables, eje deslizante, cámaras adicionales, carcasas independientes.
¿O tiene aplicaciones que cambian con frecuencia y desea estar preparado para el futuro? videoXtens es un sistema muy flexible. Por ejemplo, el videoXtens 3-320, un todoterreno que suele utilizarse en laboratorios de ensayos para numerosas aplicaciones.
¡Deje que le asesoremos!
Con los extensómetros de vídeo de ZwickRoell y el software de ensayos testXpert puede empezar a ensayar de inmediato: Las normas están integradas en programas de ensayo estándar, de modo que sólo es necesario determinar los parámetros de selección. Después de cambiar a otra aplicación, las condiciones de ensayo quedan guardadas y se restablecen exactamente igual la próxima vez que se abran. De este modo, se garantiza un cambio rápido y fiable entre aplicaciones.
Mejoras funcionales: activar y ampliar la visión
El software de ensayo testXpert obtiene más información de las imágenes de la cámara. ¿Por qué solo se aplican dos puntos de medición? La cámara o cámaras de los extensómetros de vídeo capta(n) una área amplia de la probeta. El software de ensayo también utiliza esta área para otros análisis, desde el cambio de anchura y la detección automática de roturas hasta la correlación de imágenes digitales 2D.
Medición de la extensión transversal / medición de la deformación transversal
Con esta opción se lleva a cabo una medición biaxial: Se registran una o varias deformaciones transversales simultáneas a la deformación longitudinal, por ejemplo, la variación transversal directamente en el borde de la probeta, sin contacto y sin marcas de medición. El número de posiciones de medición puede seleccionarse libremente. El promedio de los valores se hace automáticamente, pero también pueden analizarse individualmente.
La ampliación está disponible como opción de software o como ampliación de hardware:
- La opción de software es fácil de ampliar y cumple la clase de precisión 1 (ISO 9513) para la mayoría de los sistemas videoXtens.
- Con la opción de hardware de ampliación transversal, se integra una cámara adicional directamente en la carcasa del videoXtens. Esta cámara está especialmente diseñada para la variación transversal y alcanza valores de medición significativamente más precisos, por ejemplo, la clase de precisión 0,5 (ISO 9513).
Distribución de la deformación: todas las probetas son válidas
Una rotura fuera de la longitud de medición ocasiona costes y tiempo adicional para la preparación de la probeta y la repetición de los ensayos. Esto puede evitarse con la opción de distribución de la deformación.
El software de ensayo testXpert coloca la longitud inicial simétricamente alrededor del punto de rotura automáticamente durante el ensayo.
La solución que ofrece la norma ISO 6892-1 en su anexo I para validar las roturas fuera de la longitud inicial también se activa fácilmente en el software; el cálculo y la validación según las especificaciones de la norma se ejecutan automáticamente y en tiempo real. No es necesario medir y recalcular manualmente la probeta como antes.
Test Re-Run: Recalcular en lugar de volver a ensayar
Con Test Re-Run, el ensayo puede repetirse virtualmente y recalcularse con una longitud inicial modificada. Se ahorra tiempo en la preparación de la probeta y el ensayo, y se pueden realizar diferentes análisis en la misma probeta.
El software de ensayo registra una serie de imágenes durante el ensayo. Posteriormente, puede utilizarlas para modificar el tamaño y la posición de la longitud inicial según sea necesario. Con un solo clic se inicia el recálculo y todos los valores característicos se recalculan sobre la base de la nueva longitud de calibre. Cada nuevo cálculo se muestra por separado, lo que facilita comparaciones claras y organizadas.
2D Digital Image Correlation (DIC)
La 2D Digital Image Correlation (correlación digital de imágenes) visualiza deformaciones y alargamientos sobre toda la superficie visible de la probeta. Esta opción de software amplía considerablemente las posibilidades de análisis del videoXtens. La activación es muy sencilla, sólo se requiere una licencia de software. La medición de la deformación en vivo y el posterior análisis DIC 2D se realizan con un mismo videoXtens y utilizando las mismas marcas.
Una amplia gama de herramientas de análisis proporciona distintos tipos de información: Longitudes iniciales, puntos de medición, bandas extensométricas virtuales, líneas de sección, mapas vectoriales, entre otros. Aquí encontrará información detallada sobre la opción 2D DIC.
Matriz de puntos 2D
Se pueden aplicar y medir hasta 100 puntos de medición en cualquier disposición o en forma de matriz. De este modo, se determinan las deformaciones locales y las inhomogeneidades de una probeta bajo carga. Tanto las coordenadas X e Y como las distancias entre los puntos están disponibles como valores de medición.
Los valores medidos pueden exportarse fácilmente o guardarse como canales directamente en testXpert . El requisito previo es que todos los puntos de medición se apliquen a una superficie de probeta plana, ya que se trata de una medición bidimensional. Las aplicaciones típicas son los ensayos de componentes o los ensayos de tracción multiaxiales.
Ensayo de flexión: Medición de la flecha
El videoXtens dispone de varias opciones para medir la desviación. A menudo se coloca un émbolo de medición debajo de la probeta debido a la comparabilidad con las mediciones con sondas o palpadores. El desplazamiento de medición durante el ensayo es medido por el videoXtens mediante marcas de medición pegadas a la probeta.
Como alternativa, las mediciones también pueden realizarse directamente en el borde de la probeta: Ya sea aplicando una marca a la probeta de flexión o utilizando una luz de fondo detrás de la probeta, lo que hace que el borde inferior de la probeta sea visible y medible para videoXtens. Además de la flexión en el eje de ensayo, también se puede determinar la aproximación polinómica de la curvatura.
Preguntas frecuentes sobre los extensómetros de vídeo
Los videoextensómetros son sistemas de medición con cámaras utilizados para el ensayo de materiales. Durante el ensayo, una o varias cámaras capturan imágenes de la probeta, que se digitalizan y se transmiten al software de ensayo. Los desplazamientos de la probeta se analizan comparando las imágenes. Para medir la deformación con un extensómetro de vídeo, debe definirse una longitud inicial. La longitud inicial se caracteriza por marcas de medición manuales o virtuales.
Las marcas de medición autoadhesivas o con rotuladores son marcas de medición manuales. Es mucho más fácil utilizar marcas de medición virtuales, que se definen mediante el software de ensayo. Se requiere un patrón en la superficie de la probeta. Se define un área en la superficie de la probeta con la marca de medición virtual. Durante el ensayo, se rastrea el patrón dentro de esta área.
El patrón en la superficie de la probeta puede aplicarse con un pulverizador. O incluso más sencillo: se puede utilizar la estructura natural de la superficie de las probetas. La tecnología de luz de contraste azul transforma la estructura natural de la superficie en un patrón de alto contraste. Esto elimina la necesidad de etiquetar las probetas.Por eso también se denomina medición sin marcas con extensómetros de vídeo.
Como los extensómetros de vídeo miden sin contacto, necesitan marcadores para determinar una longitud de medición inicial. A partir de ahí, se mide el cambio en el desplazamiento y se calcula la deformación. A menudo, esto se sigue haciendo marcando la probeta: Trazando puntos, pegando marcas u otros métodos de marcado que requieren preparar la probeta.
Más rápida y sencilla es la medición sin marcas basada en la tecnología de contraste con luz azul de ZwickRoell. Aquí se colocan marcas virtuales sobre la imagen de la probeta mediante software. No es necesaria la preparación de la probeta.
La medición sin marcas con videoXtens se basa en la tecnología basada en la luz azul de alto contraste: Muchos materiales tienen una rugosidad natural en su superficie, como los metales y los compuestos. La tecnología de contraste de luz azul resalta la rugosidad y genera un patrón de alto contraste en el software de ensayo, lo que permite aplicar las marcas de medición cómodamente de forma virtual en el software. De esta forma, ya no existe la necesidad de preparar las probetas, donde las marcas de medición se aplican manualmente.
Y sin comprometer la precisión.
Los extensómetros de vídeo pueden probar cualquier material hasta que se rompe. Incluso materiales sensibles que se verían sometidos a tensión previa por los bordes de medición de los extensómetros de contacto, por ejemplo, láminas metálicas, películas de plástico, alambres finos, fibras y biomateriales. O materiales que dañan los extensómetros de contacto debido a su elevada energía de fractura, como metales quebradizos que se rompen, compuestos que se astillan, filamentos que se parten o cuerdas que se azotan.
Los sistemas videoXtens ofrecen funciones adicionales únicamente a través de extensiones de software, que se activan simplemente como licencia. Dado que a través de la cámara o cámaras se visualiza toda la probeta o al menos gran parte de ella, estas imágenes también pueden utilizarse para otros análisis. Por ejemplo, para
- la medición de deformaciones transversales o cambios de anchura,
- para el establecimiento de hasta 100 puntos de medición (matriz de puntos 2D),
- la determinación de deformaciones locales o la visualización mediante «mapas de deformación» completos o strainmaps (2D DIC)
- para la detección automática de fracturas
- para el ajuste automático de la longitud de medición alrededor del punto de rotura,
- para recalcular un ensayo en condiciones diferentes (tamaño y posición de la longitud inicial) utilizando imágenes grabadas durante el ensayo.
No se conocen desventajas de los extensómetros de vídeo. Sin embargo, esto no significa que sean siempre la mejor solución posible. Si el volumen de probetas es bajo y la variedad de aplicaciones es limitada, puede recomendarse un extensómetro clip-on más económico. Por ello, nuestro programa de productos incluye diversos sistemas y funcionalidades. Estaremos encantados de discutir con usted las posibilidades, ventajas y desventajas de los distintos sistemas, adaptados a su situación específica. De este modo, encontrará el extensómetro más eficaz para usted.
¡Deje que le asesoremos!
El extensómetro de vídeo ZwickRoell contiene muchas funciones automáticas que le quitan trabajo al operador:
- Detección automática de marcas de mediciónReconocimiento automático de las marcas de medición y registro de la longitud inicial L0.
- Fácil alineación a la probeta gracias al centrado automático.
- Los espesores de probeta distintos se compensan automáticamente. Incluso el ensayo de probetas de cizallamiento con superficies desplazadas se compensa mediante el software de ensayo.
- El sistema no sufre desgaste y la carcasa protege contra el polvo y la suciedad, por lo que el videoXtens requiere poco mantenimiento.
- El videoXtens tiene una carcasa y está protegido contra manipulaciones.
El accesorio para máquinas de ensayos de la mayoría de los sistemas videoXtens incluye una unión al travesaño, que hace que el extensómetro de vídeo se desplace a la mitad de la velocidad del travesaño. De este modo, el proceso de ensayo permanece centrado automáticamente en el campo de visión y que el rango de medición se utiliza de forma óptima, es decir, permite un mayor recorrido de medición. Y: no hay puntos ciegos provocados por mordazas de grandes dimensiones que podrían oscurecer la visión de los puntos de medición.
Además de tener un mayor recorrido de medición, también aumenta la precisión de medición del sistema.
- Algoritmos inteligentes basados en años de experiencia en desarrollo.
- Componentes seleccionados de alta calidad, cámaras de calidad industrial y objetivos de alta calidad con baja distorsión.
- Desarrollamos y fabricamos nuestros videoextensómetros y sistemas de ensayos internamente. Todo el proceso se lleva a cabo en nuestras instalaciones, de principio a fin.
- Sincronización exacta de todos los canales de medición.
- Montaje de los videoextensómetros con brazos de sujeción estables de baja vibración.
- La carcasa protege del polvo y la suciedad, y del desajuste accidental de los componentes.
- Una iluminación diseñada especialmente para ello, aporta unos índices de contraste continuos sobre la probeta, incluso en condiciones ambientales variables.
La combinación de los sistemas videoXtens con las cámaras de temperatura de ZwickRoell garantiza una precisión incomparable en la medición. Ejemplo: El videoXtens 2-150 HP cumple los estrictos requisitos para la determinación del módulo de tracción según ISO 527-1 Anexo C, incluso bajo temperatura. Por qué es así:
- Los videoextensómetros ZwickRoell y la cámara de temperatura ZwickRoell se han adaptado óptimamente entre sí. La regulación de la temperatura y la distribución del aire en la cámara de temperatura se han optimizado a tal punto que tienen un impacto mínimo en la resolución del videoXtens, incluso bajo temperatura.
- Todo el sistema está cerrado: El videoXtens se acopla a la cámara de temperatura a través de un túnel. Esto minimiza los efectos de las turbulencias de aire fuera de la cámara de temperatura.
