Estensimetri video
Gli estensimetri video sono sistemi di misurazione basati su telecamere. Misurano senza contatto, quindi non esercitano alcuna influenza sulle caratteristiche del materiale. Durante la prova, una o più telecamere registrano le immagini del campione, che vengono trasmesse digitalmente al software di prova. Le immagini vengono confrontate per valutare gli scostamenti sul campione. Ciò richiede la registrazione di una base di misura iniziale, tramite marcature manuali direttamente sul campione o, per risparmiare tempo, tramite marcature virtuali nel software di prova.
Il videoXtens, l’estensimetro video di ZwickRoell, è disponibile in diverse versioni e configurazioni. È possibile trovare il video estensimetro che soddisfa esattamente le proprie esigenze in termini di accuratezza, funzionalità e flessibilità.
Vantaggi Compositi, materie plastiche e gomma Metalli Applicazioni dinamiche Alte temperature Tessile Università/ testing lab Funzionalità avanzate FAQ Richiedi una consulenza
Perché scegliere un estensimetro video?
- Gli estensimetri video misurano senza contatto, quindi non esercitano alcuna influenza sulle caratteristiche del materiale.
- L'enorme gamma di applicazioni crea un ampio campo di utilizzo: gli estensimetri video possono misurare non solo tutti i tipi di materiali, ma anche campioni sensibili, mini campioni e campioni con elevata energia di frattura.
Semplice da utilizzare ed efficiente
- Con la misurazione senza marcatura, non è più necessario marcare i campioni.
- Le funzioni automatizzate riducono i passaggi dell'operatore.
- Il funzionamento, la valutazione e la memorizzazione dei dati di prova sono gestiti da un'unica piattaforma software: il videoXtens è completamente integrato nel nostro software di prova testXpert e i valori misurati sono sincronizzati.
- Il videoXtens richiede poca manutenzione.
- Ogni campione conta, la base di misura viene posizionata automaticamente intorno alla rottura.
Valori misurati affidabili
- L'accuratezza dei videoXtens è verificata durante la taratura in loco a partire da 10 µm, per la quale si riceve un certificato.
- Misure accurate a temperatura ambiente e in camera climatica. Poiché per entrambe le misure viene utilizzato lo stesso videoXtens, i risultati dei test sono il più possibile comparabili.
- Allo stesso tempo, anche la misura della larghezza è altamente accurata, senza contatto e senza marcature.
Misurazioni senza marcature
I sistemi videoXtens di ZwickRoell possono essere utilizzati su un'ampia gamma di materiali, senza la necessità di eseguire marcature sul campione. In questo modo si risparmia tempo nella preparazione del campione e si elimina la possibile influenza dei segni di marcatura sul campione e sulla misura.
Il software di prova posiziona opportunamente i segni di marcatura virtuali sull'immagine del campione. La tecnologia della luce di contrasto blu trasferisce la naturale rugosità della superficie del campione in un disegno ad alto contrasto. Le marcature virtuali definiscono una piccola area, il disegno viene utilizzato e tracciato all'interno di quest'area come segno di misura.
Non è più necessario marcare o incollare i marcatori: la preparazione del campione viene eliminata. Senza compromettere l’accuratezza.
videoXtens: Migliore visibilità
È sufficiente attivare un'opzione software per migliorare la visibilità, il software di prova estrae più informazioni dalle immagini della telecamera: perché solo due segni di marcatura? Le telecamere dell’estensimetro video registrano un'ampia area del campione. Grazie ad algoritmi intelligenti, il software di prova utilizza quest'area per altre valutazioni:
- Misurazione simultanea della variazione in larghezza
- Definizione fino a 100 punti di misurazione
- Valutazione delle deformazioni locali tramite correlazione di immagini digitali 2D
- Posizionare automaticamente la base di misura iniziale intorno al cedimento
- Salvataggio immagini, successivo spostamento della lunghezza di misurazione iniziale e ricalcolo
Queste opzioni sono puramente software - l'hardware dell’estensimetro video non deve essere implementato.
Estensimetro video per compositi, materie plastiche e gomme
Criteri per le prove su materie plastiche e compositi. Per la determinazione del modulo di trazione si applicano requisiti di accuratezza più elevati, ad esempio in base alla norma ISO 527-1 Allegato C. Una taratura in loco del sistema garantisce che questi requisiti sono stati soddisfatti. Con un unico estensimetro si riesce ad ottenere un’elevata accuratezza anche durante i test in camera climatica, in modo da garantire sempre risultati di prova comparabili.
Prove su compositi. Il videoXtens determina anche il rapporto di Poisson con la massima accuratezza, anche in camera climatica. Per i materiali compositi non trasparenti, come il CFRP, i test vengono eseguiti con marcature. L’estensimetro video è adatto a un'ampia gamma di applicazioni: prove di trazione, prove di taglio, prove di flessione, prove di taglio con intaglio a V con correlazione di immagini digitali 2D e altro ancora.
Prove su elastomeri, gomma e film. Per questi materiali altamente duttili, il videoXtens ha un campo di misura elevato. Grazie al collegamento alla traversa, l'estensimetro video è facile da allineare e i segni di misura rimangono centrati per tutta la durata della prova. Attraverso a un adattatore, il sistema è pronto per le misurazioni in camera climatica, senza alcuna conversione.
| videoXtens biax 2-150 HP | videoXtens 1-270 P | |
|---|---|---|
| Applicazioni tipiche | Prove di trazione, prove di taglio, prova di flessione su materie plastiche e compositi, incl. determinazione ad alta accuratezza del modulo di trazione e dell’indice di Poisson. | Prove di trazione su film, gomma ed elastomeri |
| Normative tipiche |
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| Range di misurazione | max. 175 mm | max. 330 mm |
| Accuratezza (1 | 0,5/ B1 | 1/ B2 |
| Prove senza marcatura provini | • | - |
| Funzioni avanzate | ||
| 2D-DIC | • | • |
| Misurazione della variazione in larghezza (1 | 0,5/ B1 | 1/ B2 |
| Distribuzione deformazione | • | • |
| Test re-run | • | • |
| Prova di flessione | • | • |
- (1 Accuratezza secondo ISO 9513 / ASTM E83
Senza marcatura
Fino al punto di rottura
Anche in camera climatica
Estensimetri video per prove su metalli
La maggior parte delle prove di trazione si basa sugli standard ISO 6892-1 o ASTM E8/E8M. Per selezionare l’estensimetro video più efficace si utilizzano i seguenti criteri:
- Metodo di prova: open o closed loop per il controllo in deformazione
- Temperatura ambiente o temperatura elevata
- Applicazioni statiche o dinamiche
I sistemi videoXtens di ZwickRoell ottengono risultati eccellenti nelle prove sui metalli:
- Semplicità d'uso: misurazione senza marcature grazie alla luce di contrasto blu e all'impostazione automatica della base di misura iniziale
- Ogni campione conta: valori affidabili grazie alla compensazione fuori piano e alla base di misura posizionata automaticamente intorno al cedimento
- Automazione: gli estensimetri videoXtens L sono ottimizzati per i sistemi automatizzati
| videoXtens L 3-205 | videoXtens L 3-320, 4-460, 6-680 | videoXtens 1-120 | videoXtens 3-320 | |
|---|---|---|---|---|
| Applicazioni tipiche |
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| Normative tipiche |
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| Range di misurazione | max. 240 mm | max. 680 mm | max. 180 mm | max. 350 mm |
| Accuratezza (1 | 0,5/ B1 | 0,5/ B1 | 0,5/ B1 | 0,5/ B1 |
| Prove senza marcatura provini | • | • | • | • |
| Possibile automazione | • | • | - | - |
Funzioni avanzate | ||||
| 2D-DIC | • | • | • | • |
| Misurazione della variazione in larghezza (1 | 0,5/ B1 | 0,5/ B1 | 1/ B2 | 1/ B2 |
| Distribuzione deformazione | • | • | • | • |
| Test re-run | • | • | • | • |
| Prova di flessione | • | • | • | • |
- (1 Accuratezza secondo ISO 9513 / ASTM E83
Estensimetri video per le prove ad alta temperatura
Molti degli estensimetri video possono essere utilizzati in combinazione con una camera climatica ZwickRoell per prove fino a +360 °C. Per le prove a temperature ancora più elevate, fino a +1.400 °C, la misurazione ottica delle deformazioni deve affrontare ulteriori sfide. Il videoXtens 1-32 HP/TZ è stato appositamente progettato per la misurazione non a contatto delle deformazioni ad alte temperature.
Applicazioni dell’estensimetro video per le alte temperature:
- applicazioni a lungo termine, prove di trazione, compressione e flessione, applicazioni cicliche (< 2 Hz)
- Vari materiali: metalli, materiali refrattari, ceramica, vetro
- Intervallo di temperatura: temperatura ambiente fino a +1.400 °C
Estensimetri video per applicazioni dinamiche
I test dinamici mostrano spesso basse deformazioni ad alte frequenze. Per ottenere misurazioni affidabili durante queste prove, un estensimetro video deve avere un'accuratezza estremamente elevata.
Grazie alla misurazione ottica della deformazione, il nostro videoXtens dynamic è particolarmente adatto per campioni sensibili o materiali come i compositi, che possono scheggiarsi fortemente quando si rompono e danneggiare i sistemi di misurazione a contatto.
Estensimetri video per il settore tessile
Nelle prove sui tessuti, gli estensimetri video presentano notevoli vantaggi:
- Non sono sensibili alla rottura dei campioni con alta energia di frattura e possono misurare fino al punto di cedimento.
- Risultati di prova affidabili: Le misurazioni con gli estensimetri video sono molto più accurate di quelle effettuate con lo spostamento della traversa, in quanto non sono influenzate dallo scivolamento del materiale dagli afferraggi.
- Gli estensimetri video possono gestire facilmente le strutture reticolari e l’ampia larghezza dei campioni geotessili.
In particolare, durante una prova di trazione, i geotessili mostrano un comportamento di deformazione complesso. Per la caratterizzazione dettagliata dei geotessili, il videoXtens ha una caratteristica unica: invece di valutare una sola base di misura, il software parametrizza diverse lunghezze di misura mediante l'allungamento longitudinale o trasversale con diverse lunghezze sopra o accanto. (Opzione software matrice a punti 2D)
| videoXtens 1-270 P | videoXtens 1-120 | videoXtens 3-320 | |
|---|---|---|---|
| Applicazioni tipiche |
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| Normative tipiche |
|
|
|
| Range di misurazione | max. 330 mm | max. 180 mm | max. 350 mm |
| Accuratezza (1 | 1/ B2 | 0,5/ B1 | 0,5/ B1 |
| Prove senza marcatura provini | - | • | • |
Funzioni avanzate | |||
| 2D-DIC | • | • | • |
| Matrice a punti 2D | • | • | • |
| Test re-run | • | • | • |
Misurazione senza marcatura
Non a contatto e semplice
Matrice a punti 2D
Estensimetri video con massima flessibilità per università o laboratori di prova
Le università sono spesso alla ricerca di flessibilità per scopi didattici. Per soddisfare questa esigenza, possiamo combinare un sistema videoXtens con un design modulare: obiettivi e assi di movimento intercambiabili, telecamere aggiuntive, custodie separate.
Se devi affrontare applicazioni fortemente mutevoli e vuoi essere pronto per le esigenze future, il videoXtens ti offre un'elevata flessibilità. Ad esempio, il videoXtens 3-320 è un sistema completo preferito dai laboratori di prova per molte applicazioni diverse.
Non esitare a contattarci per ulteriori informazioni.
Con gli estensimetri video ZwickRoell e il nostro software testXpert, è possibile iniziare subito a testare. Le normative sono inserite nei nostri programmi di prova standard in modo tale da dover determinare solo i parametri di selezione. Dopo il passaggio a un'altra applicazione, le condizioni di prova vengono salvate in modo da poter essere ripristinate in modo identico la volta successiva. Ciò consente di passare da un'applicazione all'altra in modo semplice e veloce.
Funzionalità avanzate: Attivare per vedere di più
Il software testXpert ottiene ancora di più dalle immagini della telecamera. Perché accontentarsi solo di due segni di marcatura? Le telecamere dell'estensimetro video registrano un'ampia parte del campione. Il software di prova utilizza questa parte per altre valutazioni, come la variazione in larghezza, il rilevamento automatico della rottura e la correlazione di immagini digitali 2D.
Misurazione della variazione in larghezza / deformazione trasversale
Questa opzione è utilizzata per le misure biassiali. Contemporaneamente alla misurazione della deformazione longitudinale, vengono registrate una o più misurazioni della deformazione trasversale, ad esempio la variazione in larghezza direttamente sul bordo del provino, non a contatto e senza marcature. Il numero di punti di misura può essere selezionato liberamente. I valori vengono mediati automaticamente, ma possono anche essere valutati singolarmente.
L'estensione è disponibile come opzione solo software o come estensione hardware:
- L'opzione software può essere facilmente estesa e soddisfa la classe di accuratezza 1 (ISO 9513) per la maggior parte dei sistemi videoXtens.
- Per l'opzione hardware della deformazione trasversale, una telecamera aggiuntiva è integrata direttamente nell'alloggiamento del videoXtens. Questa telecamera è progettata appositamente per la variazione in larghezza e raggiunge valori di misura molto più accurati, ad esempio la classe di precisione 0,5 (ISO 9513).
Distribuzione della deformazione: ogni campione conta
Una rottura al di fuori della base di misura comporta costi aggiuntivi, tempi di preparazione del provino e un nuovo test. L'opzione di distribuzione della deformazione evita tutto ciò.
Durante la prova, il software di prova posiziona automaticamente la base di misura in modo simmetrico rispetto alla posizione della rottura.
La soluzione prevista dalla norma ISO 6892-1 Allegato I, per convalidare le rotture al di fuori della base di misura, è facilmente attivabile tramite il software; il calcolo e la convalida avvengono automaticamente in conformità ai requisiti della norma e in tempo reale. Non è necessario misurare e ricalcolare manualmente il campione come avveniva in precedenza.
Test Re-Run: ricalcolo invece di re-testing
La funzione test re-run può essere utilizzata per ripetere e ricalcolare virtualmente il test con una base di misura iniziale modificata. In questo modo si risparmia tempo nella preparazione del provino e nel test e si possono eseguire diverse valutazioni su uno stesso provino.
Durante il test, il software di prova registra le serie di immagini. È possibile utilizzarle in seguito per modificare le dimensioni e la posizione della base di misura iniziale, come richiesto. Un clic avvia il ricalcolo e tutti i valori caratteristici vengono ricalcolati sulla base della nuova base di misura. Ogni ricalcolo viene visualizzato separatamente, rendendo le comparazioni semplici e chiare.
2D DIC Digital Image Correlation (DIC)
La correlazione di immagini digitale 2D visualizza le deformazioni su tutta la superficie visibile del campione. Questa opzione software amplia notevolmente le opzioni di analisi di videoXtens. L'attivazione è molto semplice, è sufficiente una licenza software. La misurazione della deformazione dal vivo e la successiva analisi DIC 2D vengono eseguite con lo stesso videoXtens e utilizzando lo stesso marker.
Un'ampia gamma di strumenti di analisi fornisce diversi tipi di informazioni: Basi di misura, punti di misura, strain gage virtuali, linee di taglio, mappe vettoriali e altro ancora. Cliccando qui troverai le informazioni dettagliate sul 2D DIC.
Matrice a punti 2D
È possibile impostare e misurare fino a 100 punti di misura in qualsiasi disposizione o sotto forma di griglia. In questo modo, vengono determinate le deformazioni e le disomogeneità locali di un campione sotto carico. Le coordinate X e Y, così come le distanze tra i punti, sono disponibili come valori misurati.
I valori misurati possono essere facilmente esportati o visualizzati come canali direttamente nel testXpert. Il prerequisito è che tutti i punti di misura siano applicati a una superficie piana del provino, poiché si tratta di una misura bidimensionale. Le applicazioni tipiche comprendono prove su componenti o prove di trazione multiassiale.
Prova di flessione: misurazione della deflessione
Il videoXtens offre diverse opzioni per misurare la deflessione. Spesso si posiziona un pistone di misura sotto il provino per poterlo confrontare con le misure effettuate con sensori o trasduttori. Lo spostamento della misura durante la prova viene misurato dal videoXtens utilizzando dei marcatori adesivi.
In alternativa, è anche possibile misurare direttamente sul bordo del provino: applicando un marcatore sul provino di flessione o utilizzando una retroilluminazione dietro il provino, rendendo il bordo inferiore del provino visibile e misurabile per il videoXtens. Oltre alla deflessione nell'asse di prova, è possibile determinare anche l'approssimazione polinomiale della curvatura.
FAQ
Gli estensimetri video sono sistemi di misurazione basati su telecamere. Durante la prova, una o più telecamere registrano le immagini del campione, che vengono trasmesse digitalmente al software di prova. Le immagini vengono confrontate per valutare gli scostamenti sul campione. Per la misurazione della deformazione con un estensimetro video è necessario definire la base di misura iniziale. La base di misura iniziale è definita manualmente o tramite marcature virtuali.
Le marcature manuali più utilizzate sono quelle adesive e quelle a penna. Di più semplice utilizzo sono quelle virtuali in quanto definite tramite il software di prova. Il prerequisito è l’individuazione di un pattern sulla superficie del provino. Una zona della superficie del campione viene contrassegnata come il marcatore di misura virtuale. Il pattern all'interno di questa zona viene seguito durante il test.
È possibile applicare il pattern sulla superficie del provino utilizzando uno spray. O ancor più semplicemente, è possibile utilizzare la struttura superficiale naturale del provino. La tecnologia della luce di contrasto blu trasferisce la naturale rugosità della superficie del campione in un pattern ad alto contrasto. In questo modo, non sono necessarie marcature sul campione. Per questo motivo, con gli estensimetri video, si parla di misurazioni senza marcatori.
Poiché gli estensimetri video misurano senza contatto, è necessario disporre di marcature per impostare una base di misura iniziale. Su questa base, si misura la variazione di spostamento e si calcola la deformazione. Spesso si procede ancora alla marcatura del campione: aggiungendo punti, incollando marcatori o altre opzioni di marcatura che fanno parte del processo di preparazione del campione.
La misurazione senza marcatura basata sulla tecnologia della luce di contrasto blu di ZwickRoell è sicuramente più rapida e semplice. In questo caso, le marcature virtuali vengono posizionate sull'immagine del campione tramite software, eliminando i tempi necessari per la preparazione del campione.
Concettualmente si basa sulla tecnologia della luce di contrasto blu, laddove molti materiali, come metalli e componenti, hanno una superficie naturalmente ruvida. Con la tecnologia della luce di contrasto blu, la rugosità viene trasferita nel software come un pattern ad alto contrasto, consentendo al software di posizionare facilmente le marcature virtuali sul campione. In questo modo si elimina la necessità di applicare manualmente le marcature per la preparazione del campione.
Senza compromettere l’accuratezza.
Gli estensimetri video possono testare qualsiasi tipo di materiale fino al punto di rottura. Ciò include materiali sensibili che verrebbero precompressi dai coltelli degli estensimetri a contatto, come lamine metalliche, film plastici, fili sottili, fibre e biomateriali. Questo vale anche per i materiali che danneggerebbero un estensimetro a contatto a causa della loro elevata energia di frattura, come i metalli fragili che si rompono, i compositi che si scheggiano, i fili che si spezzano o le corde che si espandono.
I sistemi videoXtens offrono funzionalità aggiuntive tramite estensioni software, facilmente attivabili tramite una licenza. Poiché la totalità o gran parte del campione è visibile alle telecamere, queste immagini possono essere utilizzate anche per altre valutazioni. Ad esempio:
- misurazione della deformazione trasversale o della variazione in larghezza,
- impostazione fino a 100 punti di misura (matrice 2D),
- determinazione delle deformazioni locali o la visualizzazione tramite mappe di deformazione intere (2D DIC),
- rilevamento automatico delle fratture,
- impostazione automatica della base di misura intorno alla rottura,
- ricalcolo di una prova in condizioni diverse (dimensione e posizione della base di misura iniziale) utilizzando le immagini registrate durante la prova.
Non sono stati trovati svantaggi degli estensimetri video. Ma questo non significa che siano sempre la migliore opzione possibile. Un estensimetro clip-on meno costoso può essere consigliato per bassi volumi di test e per una piccola varietà di applicazioni. La nostra gamma di prodotti comprende quindi diversi sistemi e funzionalità. Contattaci, saremo lieti di esaminare insieme le opzioni, i vantaggi e gli svantaggi dei vari sistemi, adattandoli esattamente alle tue esigenze. Questo ti aiuterà a trovare l'estensimetro più efficiente per le tue necessità.
Non esitare a contattarci per ulteriori informazioni.
L’estensimetro video ZwickRoell comprende molte funzioni automatizzate che alleggeriscono i compiti dell'operatore:
- Riconoscimento automatico dei segni di marcatura ed acquisizione della base di misura iniziale L0.
- Facile allineamento rispetto al campione grazie alla centratura automatica.
- Diversi spessori dei provini vengono compensati automaticamente. Il software di prova esegue anche la compensazione per le prove di taglio su campioni con superfici parallele.
- Il sistema non è soggetto a usura e l'alloggiamento lo protegge da polvere e sporcizia, richiedendo così pochissima manutenzione.
- L'alloggiamento del videoXtens è a prova di manomissione.
L'attacco alla macchina di prova della maggior parte dei sistemi videoXtens include un collegamento alla traversa. Ciò significa che l’estensimetro si sposta a metà della velocità della traversa. In questo modo la procedura di prova rimane automaticamente centrata nel campo visivo e il campo di misura viene ottimizzato. In altre parole, è possibile misurare una corsa maggiore. Inoltre, non ci sono punti ciechi causati da portacampioni di grandi dimensioni che potrebbero oscurare la vista dei punti di misura.
Oltre all'aumento della corsa di misura, il sistema offre anche una maggiore accuratezza di misura.
- Algoritmi intelligenti basati su molti anni di esperienza e sviluppo.
- Componenti selezionati di alta qualità, telecamere industriali e obiettivi di qualità con bassa distorsione.
- I video estensimetri e i sistemi di prova sono sviluppati e costruiti direttamente da ZwickRoell, e su questo non scendiamo a compromessi.
- Esatta sincronizzazione di tutti i canali di misura
- Gli estensimetri video sono montati tramite staffe stabili e a bassa vibrazione.
- L'alloggiamento fornisce protezione contro lo sporco e la polvere e contro il disallineamento involontario dei componenti.
- L'illuminazione appositamente sviluppata crea condizioni di contrasto sul provino, permanenti e di alta qualità anche in condizioni ambientali mutevoli.
La misurazione dei sistemi videoXtens in combinazione con una camera climatica ZwickRoell è imbattibilmente accurata. Ad esempio: il videoXtens 2-150 HP soddisfa i severi requisiti per la determinazione del modulo di trazione secondo la norma ISO 527-1 Allegato C, anche a temperature diverse.
- I video estensimetri e le camere climatiche ZwickRoell sono stati adattati per funzionare insieme in modo ottimale. Il controllo della temperatura
e la distribuzione dell'aria all’interno della camera climatica sono ottimizzati in modo tale che la risoluzione del videoXtens sia influenzata solo in minima parte, anche a temperatura condizionata. - L'intero sistema è chiuso: il videoXtens è collegato alla camera climatica termico tramite un tunnel. L'influenza della circolazione dell'aria all'esterno della camera climatica è quindi minima.
