Extensômetro de vídeo
Extensômetros de vídeo são sistemas de medição baseados em câmera para o ensaio de materiais. Eles fazem medições sem contato, o que exclui qualquer influência sobre os valores característicos do material. Durante o ensaio, uma ou várias câmeras captam imagens da amostra as quais são digitalizadas e transmitidas ao software de ensaios. Por meio de uma comparação imagem a imagem é feita a avaliação de deslocamentos sobre a amostra. Para tal é necessária a identificação de um comprimento de medição inicial, por meio de marcações de medição manuais diretamente sobre a amostra, ou, economizando tempo, por meio de marcações de medição virtuais através do software de ensaios.
O videoXtens, o extensômetro de vídeo da ZwickRoell, está disponível em diferentes variantes e com diferentes equipamentos. Você obterá exatamente o extensômetro de vídeo que quanto à exatidão, função e flexibilidade atenda a seus requisitos de forma otimizada.
Vantagens Compósitos, Plásticos Elastômeros Metais Aplicações Dinâmicas Alta Temperatura Têxteis Universidades / Laboratórios de Ensaio Ampliação de Funções FAQ Solicite uma Consulta
Por que um extensômetro de vídeo?
- Extensômetros de vídeo fazem medições sem contato, o que exclui qualquer influência sobre os valores característicos do material.
- O enorme range de aplicação oferece espaço para muitas opções: Os extensômetros de vídeo são adequados não somente para medição de todos os tipos de materiais, mas, sim, também de amostras sensíveis , amostras muito pequenas e amostras com alta energia de ruptura.
Operação fácil e economia de tempo
- Em virtude da medição sem marcação a marcação das amostras é dispensada.
- Features Automáticos executam os passos de operação.
- Operação, avaliação e armazenamento dos dados de medição são feitos por um único software: O videoXtens está totalmente integrado no software de ensaios testXpert e os valores de medição estão sincronizados.
- O videoXtens tem baixa necessidade de manutenção.
- Cada amostra é válida, o comprimento de medição é posicionado automaticamente ao redor da ruptura.
Confiança nos valores de medição
- A exatidão do videoXtens é comprovada com a calibração no próprio local já a partir de 10 µm, e você receberá isso certificado.
- Medições exatas, a temperatura ambiente e também na câmara de temperatura. Visto que o mesmo videoXtens é utilizado para ambas as medições, os resultados de ensaio oferecem a máxima reprodutibilidade.
- Simultaneamente é feita também a medição de alta precisão da largura,sem contato e sem marcações.
Medição sem marcações
Os sistemas videoXtens da ZwickRoell executam medições em muitos materiais também sem marcações sobre a amostra. Isso economiza tempo na preparação das amostras e elimina a possível influência das marcações sobre a amostra e a medição.
As marcações de medição virtuais são confortavelmente projetadas sobre a imagem de amostra pelo software de ensaios. Por meio da tecnologia de luz de contraste azul a rugosidade natural da superfície da amostra é transferida para uma imagem rica em contrastes. As marcações de medição virtuais identificam uma pequena área, a imagem dentro dessa área é aproveitada como marcação de medição e perseguida.
Não há mais marcações demoradas ou colagem de marcações - esse trabalho na preparação das amostras é dispensado. E tudo isso totalmente sem perda de exatidão.
videoXtens: simplesmente ver mais
Simplesmente ativar uma opção de software e ver mais, visto que o software de ensaios extrai mais informações das imagens da câmera: Por que posicionar apenas dois pontos de medição?A(s) câmera(s) dos extensômetros de vídeo capta(m) imagens de uma grande parte da amostra. Por meio de algoritmos inteligentes o software de ensaios aproveita essa área também para outras avaliações:
- Medir simultaneamente a alteração na largura
- Definir até 100 pontos de medição
- Avaliar deformações locais por meio de 2D Digital Image Correlation
- Posicionar automaticamente o comprimento de medição inicial ao redor da ruptura
- Armazenar imagens, deslocar posteriormente o comprimento de medição inicial e recalcular
Essas opções são meros suplementos do software - não é necessária uma ampliação do hardware no extensômetro de vídeo.
Extensômetros de vídeo para compósitos, plásticos e elastômeros
Critérios para ensaios em plásticos e compósitos: Para a determinação do modulo de tração se aplicam requisitos de exatidão mais elevados, por ex. ISO 527-1 Anexo C. Com a calibração dos sistemas nas instalações do cliente, você receberá um comprovante do atendimento a esse requisito. A alta exatidão é alcançada com o mesmo extensômetro também no ensaio na câmara de temperatura, o que garante resultados de ensaio reprodutíveis.
Ensaio em compósitos: Mesmo o fator de Poisson é determinado pelo videoXtens com máxima exatidão - também na câmara de temperatura. Materiais de compósitos não transparentes, como polímeros reforçados com fibra de carbono (PRFC na sigla em inglês), são testados sem marcações. O extensômetro de vídeo atende às mais diversas aplicações: Ensaios de tração, ensaios de cisalhamento, ensaios de flexão, ensaios de cisalhamento V-Notch com 2D Digital Image Correlation, e outros.
Ensaio em elastômeros, borrachas e filmes plásticos: Para esses materiais, na maioria das vezes altamente deformáveis, o videoXtens possui um grande range de medição. Em virtude da conexão à travessa, o extensômetro de vídeo pode ser facilmente alinhado e as marcações de medição estão centralizadas durante todo o ensaio. Por meio de montagem de uma adaptador, ele está pronto para a medição na câmara de temperatura sem necessidade de conversão.
| videoXtens (biax) 2-150 HP | videoXtens 1-270 P | |
|---|---|---|
| Exemplos de uso | Ensaios de tração, ensaios de cisalhamento, ensaios de flexão em plásticos e compósitos , inclusive determinação de alta precisão do módulo de tração e do fator de Poisson | Ensaios de tração em filmes plásticos, borrachas e elastômeros |
| Normas típicas |
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| Faixa de medição | máx. 175 mm | máx. 330 mm |
| Classe de exatidão (1 | 0,5 / B1 | 1 / B2 |
| Medição sem marcações | • | - |
| Funções ampliáveis: | ||
| 2D-DIC | • | • |
| Medição da alteração na largura (1 | 0,5 / B1 | 1 / B2 |
| Distribuição da deformação | • | • |
| Test Re-Run | • | • |
| Medição de flexão | • | • |
- (1 classe de exatidão conforme ISO 9513 / ASTM E83
Livre de marcação
Até a ruptura
Também sob temperatura
Extensômetro de vídeo para ensaios em metais
As maioria dos ensaios de tração em metais se baseiam na ISO 6892-1 ou na ASTM E8/E8M. Os seguintes critérios estão no início da seleção do extensômetro de vídeo mais eficiente:
- Método de ensaio Regulagem da velocidade de deformação “open loop” ou “closed loop”
- Temperatura ambiente ou alta temperatura
- Aplicação estática ou dinâmica
Os sistemas videoXtens da ZwickRoell se destacam no ensaio de metais especialmente pela
- operação fácil: medição sem marcações em virtude da tecnologia de luz de contraste azul, posicionamento automático do comprimento de medição inicial
- Cada amostra conta: Valores confiáveis em virtude de compensação Out-of-Plane, posicionamento automático do comprimento de medição ao redor da ruptura
- Automatização: os extensômetros videoXtens L foram otimizados para sistemas automáticos
| videoXtens L 3-205 | videoXtens L 3-320, 4-460, 6-680 | videoXtens 1-120 | videoXtens 3-320 | |
|---|---|---|---|---|
| Exemplos de uso |
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| Normas típicas |
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| Faixa de medição | máx. 240 mm | máx. 680 mm | máx. 180 mm | máx. 350 mm |
| Classe de exatidão (1 | 0,5 / B1 | 0,5 / B1 | 0,5 / B1 | 0,5 / B1 |
| Medição sem marcações | • | • | • | • |
| Automatização possível | • | • | - | - |
Funções ampliáveis: | ||||
| 2D-DIC | • | • | • | • |
| Medição da alteração na largura (1 | 0,5 / B1 | 0,5 / B1 | 1 / B2 | 1 / B2 |
| Distribuição da deformação | • | • | • | • |
| Test Re-Run | • | • | • | • |
| Medição de flexão | • | • | • | • |
- (1 classe de exatidão conforme ISO 9513 / ASTM E83
Extensômetros de vídeo para ensaios de alta temperatura
Uma grande parte dos extensômetros de vídeo pode ser utilizada em combinação com a câmara de temperatura ZwickRoell para ensaios de até +360°C. Para ensaios a temperaturas mais elevadas ainda de até +1.400°C a medição de deformação sem contato enfrenta outros desafios. O videoXtens 1-32 HP/TZ foi desenvolvido especialmente para a medição de deformação sem contato a altas temperaturas.
Área de utilização do extensômetro de vídeo para altas temperaturas:
- Aplicações de longo prazo, ensaios de tração, compressão e flexão, aplicações cíclicas (< 2 Hz)
- Diferentes materiais: Metais, materiais resistentes ao fogo, cerâmica, vidro
- Faixa de temperatura: Temperatura ambiente de até +1.400°C
Extensômetro de vídeo para aplicações dinâmicas
Ensaios dinâmicos apresentam muitas vezes deformações muito pequenas com altas frequências. Para a medição confiável desses ensaios o extensômetro de vídeo deve ter exatidão extremamente alta.
Em virtude da medição de deformação sem contato nosso videoXtens dynamic é especialmente adequado para amostras sensíveis ou materiais como por ex. compósitos, os quais fortemente estilhaçam na ruptura e, portanto, poderão danificar os sistemas de medição com contato.
Extensômetros de vídeo para têxteis
No ensaio em materiais têxteis os extensômetros de vídeo possuem claras vantagens:
- Eles são insensíveis às amostras que chicoteiam na ruptura e executam as medições até a ruptura.
- Resultados de ensaio confiáveis A medição por meio de extensômetro de vídeo possui exatidão significativamente maior do que a medição por meio do curso da travessa uma vez que ela exclui a influência do deslize de material dentro das garras.
- Os extensômetros de vídeo trabalham sem problema no caso de estruturas de grade da mesma maneira como no caso de amostras de geotêxteis de grande largura.
As amostras de geotêxteis retas apresentam no ensaio de tração comportamento de deformação complexo. Para a caracterização detalhada de geotêxteis o videoXtens possui um função singular: Ao invés de avaliar somente um comprimento de medição, através do software vários comprimentos de medição na deformação longitudinal ou na deformação transversal em diferentes comprimentos são sobrepostos ou colocados lado a lado. (Opção de software matriz de pontos 2D)
| videoXtens 1-270 P | videoXtens 1-120 | videoXtens 3-320 | |
|---|---|---|---|
| Exemplos de uso |
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| Normas típicas |
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| Faixa de medição | máx. 330 mm | máx. 180 mm | máx. 350 mm |
| Classe de exatidão (1 | 1 / B2 | 0,5 / B1 | 0,5 / B1 |
| Medição sem marcações | - | • | • |
Funções ampliáveis: | |||
| 2D-DIC | • | • | • |
| Matriz de pontos 2D | • | • | • |
| Test Re-Run | • | • | • |
Livre de marcações de medição
Sem contato e muito fácil
Matriz de pontos 2D
Extensômetros de vídeo com plena flexibilidade para universidades ou laboratórios de ensaio
Plena flexibilidade é frequentemente procurada por universidades para fins de treinamento. Para tal, nós combinamos o cliente um sistema videoXtens conforme o princípio modular: lentes objetivas intercambiáveis, eixo de deslocamento, câmeras suplementares, carcaças separadas.
Ou você tem frequentes trocas de aplicações e gostaria de manter diferentes opções abertas para o futuro? O videoXtens é um sistema muito flexível. O videoXtens 3-320 por ex., um Allrounder que é frequentemente utilizado em laboratórios de ensaio para as mais diversas aplicações.
Entre em contato conosco!
Com os extensômetros de vídeo da ZwickRoell e o software de ensaios testXpert você pode começar seus ensaios imediatamente: As normas são refletidas nos métodos de ensaios standard de modo que somente os parâmetros de seleção precisam ser determinados. Após a troca para outra aplicação as condições de ensaio são armazenadas e no próximo acesso recriadas exatamente de forma idêntica. Isso garante a rápida e segura alternância entre as aplicações.
Ampliação das funções: Simplesmente ativar e ver mais
O software de ensaois testXpert extrai ainda mais das imagens da câmera. Por que posicionar apenas dois pontos de medição? A(s) câmera(s) dos extensômetros de vídeo capta(m) imagens de uma grande parte da amostra. O software de ensaios utiliza essa área também para outras avaliações, desde a alteração na largura, passando pela detecção automática da ruptura até a 2D Digital Image Correlation.
Medição da alteração na largura / Medição da deformação transversal
Essa opção permite a medição biaxial: Simultaneamente à deformação longitudinal são captadas uma ou várias deformações transversais, por ex. a alteração na largura diretamente na aresta da amostra, sem contato e sem marcações de medição. O número de posições de medição pode ser livremente escolhido. Os valores são determinados automaticamente, mas também podem ser avaliados individualmente.
A ampliação está disponível como mera opção de software, ou como ampliação do hardware:
- A opção de software pode ser facilmente ampliada e atende para a maioria dos sistemas videoXtens à classe de exatidão 1 (ISO 9513).
- Na opção de hardware de deformação transversal uma câmera adicional é integrada diretamente na carcaça do videoXtens. Essa câmera é alinhada especialmente para a alteração na largura e obtém valores de medição de exatidão significativamente maior, por ex. classe de exatidão 0,5 (ISO 9513).
Distribuição da deformação Cada amostra será válida
Uma ruptura fora do comprimento de medição gera custos e tempo adicional gasto com a preparação de amostras e um novo ensaio. Isso pode ser evitado com a opção de distribuição de deformação.
O software de ensaios testXpert posiciona durante o ensaio automaticamente o comprimento de medição simetricamente ao redor da posição de ruptura.
Também o Workaround oferecido pela ISO 6892-1 no Anexo I para validar rupturas fora do comprimento de medição é aqui, sem esforço, acionado pelo software, e o cálculo e a validação são feitos automaticamente e em tempo real conforme as indicações das normas. Não é mais necessário a medição manual e o recálculo da amostra.
Test Re-Run: Recálculo ao invés de um novo ensaio
Com o Test Re-Run o ensaio pode ser virtualmente repetido com comprimento de medição inicial modificado e ser recalculado. Você economiza tempo na preparação das amostras e no ensaio e pode realizar diferentes avaliações na mesma amostra.
O software de ensaios registra durante o ensaio uma sequência de imagens. Por meio dessas imagens, você pode posteriormente modificar livremente o tamanho e a posição do comprimento de medição inicial. Com um clique o recálculo é iniciado e todos os valores característicos serão recalculados com base no novo comprimento de medição. Qualquer recálculo é separadamente representado, o que torna as comparações fáceis e bem organizadas.
2D Digital Image Correlation (DIC)
A 2D Digital Image Correlation (correlação digital de imagem) visualiza deformações sobre toda a superfície visível da amostra. Essa opção de software amplia as opções de análise do videoXtens significativamente. A ativação é muito fácil, somente uma licença de software é implantada. A medição de deformação ao vivo assim como, na sequência, a análise 2D DIC são feitas por meio do mesmo videoXtens e com a mesma marcação.
Ferramentas de análise versáteis fornecem diferentes informações: Comprimentos de medição, pontos de medição, DMS virtual, intersecções, Vector Maps e outras. Aqui se encontram informações detalhadas sobre 2D DIC.
Matriz de pontos 2D
Até 100 pontos de medição podem ser colocados e medidos em livre arranjo ou em forma de uma matriz. Dessa forma são determinadas deformações locais e não homogeneidades de uma amostra exposta à carga. Como valores de medição estão disponíveis as coordenadas X e Y e também as distâncias entre os pontos.
Os valores de medição podem ser facilmente exportados ou ser representados como canais diretamente no testXpert. Pré-requisito é que todos os pontos de medição estejam em uma superfície de amostra plana uma vez que se trata de uma medição bidimensional. Aplicações típicas são ensaios em componentes ou ensaios de tração multi-axiais.
Ensaio de flexão: Medição da deflexão
Com a medição da deflexão o videoXtens possui diferentes opções. Por motivo da comparabilidade com mediões feitas com o auxílio de sensores ou sondas frequentemente um taco de medição é posicionado debaixo da amostra. A medição do curso de medição durante o ensaio é feita pelo videoXtens com o auxílio de marcações de medição coladas.
De forma alternativa, a medição também pode ser feita diretamente na borda da amostra: Por meio de colocação de uma marcação sobre a amostra de flexão ou por meio de uma luz de fundo detrás da amostra a qual torna a borda inferior da amostra para o videoXtens visível e mensurável. Dessa forma pode ser determinada além da deflexão no eixo de ensaio também a aproximação polinomial da curvatura.
FAQ referentes a extensômetros de vídeo
Extensômetros de vídeo são sistemas de medição baseados em câmera para o ensaio de materiais. Durante o ensaio, uma ou várias câmeras captam imagens da amostra as quais são digitalizadas e transmitidas ao software de ensaios. Por meio de uma comparação imagem a imagem é feita a avaliação de deslocamentos sobre a amostra. Para a medição de deformação com o auxílio de um extensômetro de vídeo é necessária a determinação do comprimento de medição inicial. O comprimento de medição inicial é identificado por meio de marcações de medição manuais ou virtuais.
Marcadores auto-adesivos ou marcadores de pino são marcações de medição manuais. O procedimento é bem mais fácil com marcações de medição virtuais definidas pelo software de ensaios. Pré-requisito é um desenho sobre a superfície da amostra. Com a marcação de medição virtual é definida uma área sobre a superfície da amostra. O desenho dentro da área definida é acompanhado durante o ensaio.
O desenho sobre a superfície da amostra pode ser aplicado com o auxílio de um spray. Ou, mais fácil ainda: aproveita-se a estrutura natural da superfície das amostras. Por meio da tecnologia de luz de contraste azul a estrutura natural da superfície é convertida em um desenho rico em contrastes. Dessa forma qualquer marcação da amostra é dispensada.Por esse motivo, esse procedimento também é chamado de medição sem marcação com o auxílio de extensômetros de vídeo.
Visto que extensômetros de vídeo executam medições sem contato, eles precisam de marcações para a definição do comprimento de medição inicial. Partindo dele são feitos a medição da alteração do curso e o cálculo da deformação. Muitas vezes isso continua sendo feto com o auxílio de marcações sobre a amostra: por meio do registro de pontos, colagem de marcações ou de outras opções de marcação as quais requerem a preparação da amostra.
Mais rápida e mais fácil é a medição sem marcação com base na tecnologia de luz de contraste azul na ZwickRoell. Aqui marcações virtuais são posicionadas pelo software sobre a imagem da amostra. O trabalho de preparação da amostra é dispensado.
A medição sem marcação do videoXtens se baseia na tecnologia de luz de contraste azul: Muitos materiais apresentam em sua superfície rugosidade natural, como por ex. metais e compósitos. A tecnologia de luz de contraste azul converte a rugosidade no software de ensaios em um desenho rico em contrastes de modo que marcações de medição podem ser posicionadas no software confortavelmente de forma virtual. Consequentemente, o trabalho de preparação da amostra com a aplicação manual de marcações de medição é dispensado.
E tudo isso totalmente sem perda de exatidão.
Extensômetros de vídeo permitem ensaios até a ruptura em quaisquer materiais. Também materiais sensíveis os quais seriam expostos a cargas prévias pelas lâminas do braço de medição de extensômetros com contato, por ex. filmes metálicos, filmes plásticos, arames finos, fibras e materiais biológicos. Ou materiais os quais com sua alta energia de ruptura danificam os extensômetros de contato, por ex. metais de ruptura frágil, compósitos estilhaçados, cabos múltiplos destrançados ou cordas chicoteando.
Os sistemas videoXtens oferecem funções adicionais somente por meio de ampliações de software ativadas meramente por meio de licença. Visto que a(s) câmera(s) permite(m) a visualização de toda a amostra, ou pelo menos de uma grande parte dela, essas imagens também podem ser aproveitadas para outras avaliações. Por exemplo para
- a medição de deformações transversais ou da alteração na largura,
- para a colocação de até 100 pontos de medição (matriz de pontos 2D),
- a determinação de deformações locais ou visualização por meio de “mapas de deformação” ou strainmaps (2D DIC) inteiros,
- para a detecção automática da ruptura,
- para a colocação automática do comprimento de medição ao redor da ruptura,
- para o recálculo de um ensaio sob outros pré-requisitos (tamanho e posição do comprimento de medição inicial) por meio de imagens registradas durante o ensaio.
Não são conhecidas desvantagens dos extensômetros de vídeo. Contudo, isso não quer dizer que eles são sempre a melhor solução possível. Em caso de baixa necessidade de ensaios e pouca variedade de aplicações, um extensômetro clip-on com preço mais em conta poderá ser eventualmente a solução recomendada. Por esse motivo, nosso programa de produtos inclui diferentes sistemas e funcionalidades. Analisaremos em conjunto com o cliente as opções assim como as vantagens e desvantagens dos diferentes sistemas, exatamente adaptados à respectiva situação. Assim você encontrará o extensômetro mais eficiente para você.
Entre em contato conosco!
O extensômetro de vídeo da ZwickRoell inclui muitas funções automáticas que aliviam o trabalho do operador:
- Identificação automática das marcações de medição e captação do comprimento de medição inicial L0.
- Centralização fácil referente à amostra em virtude da unidade de alinhamento automático por entalhe.
- As diferentes espessuras de amostras são automaticamente compensadas. Também os ensaios em amostras de cisalhamento com superfícies deslocadas são compensados pelo software de ensaios.
- O sistema é livre de desgaste e a carcaça protege da poeira e contaminação, o que faz com que o videoXtens tenha pouca necessidade de manutenção.
- O videoXtens possui uma carcaça e está protegido contra manipulação.
A maioria dos sistemas videoXtens montáveis a uma máquina de ensaios possuem uma conexão à travessa. Dessa forma, o extensômetro de vídeo é levado junto com a metade da velocidade da travessa. Consequentemente, o processo de ensaio permanece automaticamente centralizado no campo de visão e o range de medição é aproveitado de forma otimizada, ou seja, um curso de medição maior é possível. E não há ângulos cegos causados por garras grandes que poderão impedir a visualização dos pontos de medição.
Além do curso de medição maior é também obtida acuracidade de medição maior do sistema.
- Algoritmos inteligentes com base na expertise de desenvolvimento de longos anos.
- Componentes de alta qualidade selecionados, câmaras aptas para uso industrial e lentes objetivas de alta qualidade com pouca distorção.
- Desenvolvimento e fabricação de extensômetros de vídeo e dos sistemas de ensaio são feitos em nossa própria fábrica. Nós não abrimos mão disso.
- Sincronização exata de todos os canais de medição.
- Conexão dos extensômetros com braços de apoio estáveis e de pouca vibração.
- A carcaça protege de sujeira e poeira e de desajuste acidental de componentes.
- Iluminação de desenvolvimento específico fornece na amostra continuamente relações de contraste de alta qualidade, mesmo com alterações das condições ambientais.
A medição dos sistemas videoXtens em conjunto com as câmaras de temperatura da ZwickRoell oferecem exatidão imbatível. Exemplo: O videoXtens 2-150 HP atende aos rigorosos requisitos para a determinação do módulo de tração conformeISO 527-1 Anexo C também quando exposto à temperatura. O motivo disso:
- Os extensômetros de vídeo da ZwickRoell e as câmaras de temperatura da ZwickRoell foram adaptados uns às outras de forma otimizada. O controle de temperatura
e da distribuição do ar na câmara de temperatura foram otimizados de modo que a resolução do videoXtens é minimamente comprometida mesmo quando exposta à temperatura. - O sistema completo está fechado: O videoXtens é acoplado à câmara de temperatura através de um túnel. Dessa forma, as influências causadas por turbulência de ar são minimizadas também fora da câmara de temperatura.
