Лазерные экстензометры

Оптическое измерение деформации при высоких температурах

Бесконтактное точное измерение без каких-либо меток, и это при сверхвысоких температурах до +2.000°C? С лазерным экстензометром никаких проблем! Датчик laserXtens идеален для оптического / бесконтактного измерения деформации различных материалов, в различных условиях окружающей среды и в большом температурном диапазоне от -80°C до +2.000°C. Благодаря принципу измерения, нанесения меток не требуется, что экономит время и средства.

Преимущества Выбор датчика Laserxtens Видео Загрузки Расширение функций Запросить консультацию

Лазерные экстензометры обеспечивают оптическое измерение деформации при высоких температурах

Преимущества лазерных экстензометров

Идеальны для переменных температурных диапазонов и условий окружающей среды (воздух, вакуум, инертный газ и т.д.)
Универсальное использование для различных материалов: металлы, жаропрочные материалы, керамика, графит, стекло
Большое разнообразие форм и размеров образцов, включая чувствительные и мини-образцы с расчетной длиной от 1,5 мм
Бесконтактное измерение деформации: отсутствие влияния на образец, не нуждаются в техобслуживании
Отсутствие нанесения меток на образец: экономия времени и денег
Высокая точность в микро- и макродиапазоне измерения
Компенсация боковых перемещений образца (Out-of-Plane)
Соответствие всем требованиям стандартов в области высокотемпературных испытаний: например, ISO 6892-2, ASTM E21, DIN EN 2002-002

Оптическое измерение деформации при высоких температурах - принцип действия

Лазерный экстензометр подсвечивает образец зеленым или синим лазерным светом (в зависимости от температурного диапазона), вследствие чего на поверхности образца создается спекловый шаблон. Через объективы со специальными фильтрами пропускается только требуемый лазерный свет, мешающий красный свет от раскаленного / горячего образца блокируется. Это позволяет измерять продольную деформацию даже при очень высоких температурах.

Поверхность образца со спекловыми шаблонами регистрируется одной или двумя камерами. В пределах изображения камеры (поле зрения) устанавливаются два поля анализа и, вместе с тем, определяются два отслеживаемых частичных шаблона. С помощью высокоразвитого алгоритма корреляции рассчитывается смещение каждого спеклового шаблона. Из разности этих измерений смещения рассчитывается деформация образца.

Лазерный экстензометр измеряет продольную деформацию образца при высокой температуре с помощью распознавания шаблона (спекловый шаблон)

Измерение без меток и без влияния на образец

Благодаря уникальной технологии лазерный экстензометр не нуждается в нанесении меток на образец. Нанесение измерительных меток в термокамерах, высокотемпературных печах или в вакуумных камерах было бы и без того очень сложным из-за окружающих условий и высоких температур. Эти неудобства исчезают при использовании датчика laserXtens, что экономит время и средства, особенно при высокой интенсивности проведения испытаний.

Благодаря бесконтактному измерению деформации датчик laserXtens не имеет механического контакта с образцом и не влияет на него даже лазерным светом. Это большое преимущество, особенно при испытаниях чувствительных образцов и при высоких температурах. Оптимально согласованные друг с другом высокотемпературных компоненты (датчик laserXtens, термокамера, система измерения температуры образца и т.д.) гарантируют получение надежных результатов испытаний даже в сложных условиях окружающей среды. Высокотемпературные печи, вакуумные камеры и термокамеры могут оставаться закрытыми в течение всего испытания. Лазерный экстензометр измеряет деформацию образца снаружи через паз в печи или стеклянное окошко.

Лазерный экстензометр: измерение без меток и без влияния на образец при высоких температурах

Компенсация боковых перемещений образца (Out-of-Plane)

Многие испытательные конструкции специально к началу высокотемпературного испытания проводят выравнивание образца. Это перемещение образца в центр оси испытания может осуществляться как по направлению к камере, так и от нее. Часто это происходит при малых образцах. Последствием изменения расстояния от образца до камеры в трапециевидном поле зрения является увеличение/уменьшение образца, что влияет на результаты измерений. Телецентрический объектив лазерного экстензометра компенсирует эти боковые движения образца и сводит погрешность измерения к минимуму.

Лазерный экстензометр компенсирует латеральные перемещения образца, сводя к минимуму погрешность измерения

Увеличенный путь измерения и точность измерения

Автоматическая центровка увеличивает путь измерения и точность измерения датчика laserXtens. Благодаря привязке к траверсе экстензометр перемещается с половиной скорости траверсы, оптимально используя диапазон измерения.

В действии: лазерный экстензометр при высоких температурах

Датчик laserXtens 2-120 HP/TZ наилучшим образом подходит для регулируемых по скорости деформации испытаний металлов на растяжение по ISO 6892-2 метод A1.

Лазерные экстензометры для высокотемпературных испытаний

	laserXtens 2-120 HP/TZ Лазерный экстензометр для любых образцов	laserXtens 1-32 HP/TZ Лазерный экстензометр для мини-образцов и сверхвысоких температур
Температурный диапазон	от -80 °C до +1 600 °C	от -80 °C до +2 000 °C
Термообработка	без термообработки для испытаний при комнатной температуре Термокамера Высокотемпературная печь Индукционная нагревательная система	без термообработки для испытаний при комнатной температуре Термокамера Высокотемпературная печь Индукционная нагревательная система Вакуумные камеры и камеры инертного газа
Примеры применения	Регулируемые по скорости деформации испытания, испытания на растяжение, сжатие и изгиб металлы, жаропрочные материалы, керамика, графит, стекло	Регулируемые по скорости деформации испытания, испытания на растяжение, сжатие и изгиб металлы, жаропрочные материалы, керамика, графит, стекло
Типовые стандарты	ISO 6892-1 метод A1 “Closed loop” ISO 6892-2 метод A1 “Closed loop” ASTM E21 DIN EN 2002-002	ISO 6892-1 метод A1 “Closed loop” ISO 6892-2 метод A1 “Closed loop” ASTM E21 DIN EN 2002-002
Количество камер	2	1
Диапазон измерения	макс. 120 мм	макс. 32 мм
Класс точности по EN ISO 9513	0,5	0,5
Лазерный свет	Зеленый	Зеленый и синий

Хотите узнать больше о наших лазерных экстензометрах для высокотемпературных испытаний?

Ждем Ваши вопросы!

Запросить консультацию сейчас!

Области применения лазерного экстензометра в процессе высокотемпературных испытаний

Лазерный экстензометр с высокотемпературной печью для испытаний до +1.200°C

laserXtens для стандартных ВТ-испытаний

Датчик laserXtens в сочетании с высокотемпературной печью позволяет проводить надежные высокотемпературные испытания до +1.200°C в воздушной среде.

Лазерный экстензометр для высокой интенсивности проведения испытаний в сочетании с двумя печами

Датчик laserXtens для высокой интенсивности проведения испытаний

laserXtens идеален для использования с несколькими печами и карусельным механизмом (до 6 печей). В данном случае для измерения деформации достаточно только одного датчика laserXtens!

Лазерный экстензометр с короткой печью обеспечивает измерение деформации плоских образцов при температуре до +1.400°C, зажимаемых в захватах вне печи.

Датчик laserXtens для большого температурного диапазона

Благодаря универсальному туннелю лазерный экстензометр можно комбинировать с различными высокотемпературными печами (например, короткой печью для температур до +1.400°C).

Лазерный экстензометр можно автоматизировать. Таким образом, он подходит для использования в горячей камере.

Датчик laserXtens для испытаний в горячей камере

Датчик laserXtens можно автоматизировать. В этом случае он будет перемещаться в рабочую зону и из нее по щелчку в программном обеспечении testXpert. Это позволяет использовать его в критическом окружении (например, в горячей камере).

Лазерный экстензометр с вакуумной камерой для испытаний до +2.200°C

Датчик laserXtens для сверхвысоких температур

Лазерный экстензометр можно комбинировать с различными вакуумными камерами, он измеряет деформацию образцов в вакууме и среде инертного газа при температуре до +2.000°C.

Лазерные экстензометры идеальны для измерения деформации мини-образцов с начальной расчетной длиной от 1,5 мм

laserXtens для мини-образцов

С помощью лазерного экстензометра можно испытывать мини-образцы с расчетной длиной от 1,5 мм с высочайшей точностью как при комнатной, так и при высокой температуре.

Расширение функций лазерного экстензометра

С помощью функциональных расширений можно увеличить диапазон применения лазерного экстензометра в процессе высокотемпературных испытаний. С помощью различных функций (например, распределение деформации, поперечная деформация, Test Re-Run и т.д.) можно извлечь больше информации из измерения удлинения.

Распределение деформации: каждый образец действителен

Разрушение образца вне расчетной длины означает дополнительные расходы времени и средств на подготовку образца и повторное испытание. Этого можно избежать с помощью опции распределения деформации.

Программное обеспечение testXpert во время испытания автоматически располагает расчетную длину симметрично вокруг места разрушения.

Обходной путь, предлагаемый в стандарте ISO 6892-1, приложение I для валидации разрушений вне расчетной длины, также легко активируется с помощью программного обеспечения; расчет и валидация по стандарту проводятся автоматически в режиме реального времени. Нет необходимости измерять вручную и проводить расчет заново, как раньше.

Благодаря распределению деформации разрушение возникает в пределах расчетной длины, и его можно проанализировать

Распределение деформации: разрушение возникает в пределах расчетной длины, и его можно проанализировать

Разрушение образца вне расчетной длины: Испытание не действительно

Без распределения деформации: разрушение вне расчетной длины, испытание не действительно

Test Re-Run: повторный расчет вместо повторного испытания

С помощью функции «Test Re-Run» можно повторно виртуально провести испытание с измененной начальной расчетной длиной и произвести повторный расчет. Вы экономите время на подготовку образца и проведение испытания и можете проводить различные анализы одного и того же образца.

Программное обеспечение во время испытания регистрирует серию изображений. На их основе позже можно по желанию изменить размер и положение начальной расчетной длины. Перерасчет начинается одним щелчком клавишей мыши, и все характеристики рассчитываются заново на базе новой расчетной длины. Каждый перерасчет отображается отдельно, делая сравнение простым и обзорным.

Сделать недействительные образцы после испытания действительными, изменить размер и позицию начальной расчетной длины: videoXtens, функция «Test ReRun»

С помощью функции «Drag & Drop» можно на основе зарегистрированных изображений расположить расчетную длину вокруг места разрушения и заново проанализировать испытание

2D-точечная матрица

Эта опция позволяет проводить двухмерное измерение точек, выбранных с помощью поля анализа как часть общего шаблона, созданного лазерным светом. Благодаря измерению смещения между полями можно определять локальную деформацию и неоднородность образца под нагрузкой. В качестве измеряемых значений предлагаются как координаты X и Y, так и расстояния между точками.

Измерять можно до 100 точек в любом порядке или в форме матрицы. Отображение в testXpert III ограничено 15 каналами.

Эта опция проводит измерения с помощью только одной камеры, т.е. другие камеры предварительно отключаются.

Mit der 2D-Punktematrix des Laser-Extensometers können bis zu 100 Messpunkte in belieber Anordnung gesetzt und so die lokale Dehnung ermittelt werden.

Das Laser-Extensometer erfasst hier 16 lokale Dehnungen

Измерение поперечной деформации

С помощью этой опции можно проводить двухосные измерения: одновременно с продольной деформацией можно регистрировать деформацию поперечную (например, изменение ширины). В качестве альтернативы, разумеется, изменение ширины можно регистрировать и отдельно.

Для измерения поперечной деформации доступны два варианта:

измерение прямо на кромке образца без дополнительных меток (необходимо для определения значения r). Для этого варианта требуется лампа фоновой подсветки.
Локальное измерение на поверхности образца посредством распознавания шаблона

Измерение поперечной деформации датчиком laserXtens в дополнение к продольной деформации позволяет выполнять двухосные измерения

Измерение поперечной деформации выполняется посредством распознавания шаблона на поверхности образца

Измерение прогиба

Лазерный экстензометр можно применять даже при испытаниях на изгиб. В зависимости от вида испытания и/или характеристик образца существует несколько возможностей измерения прогиба образца:

Измерение с помощью лазерного света на поверхности образца (распознавание шаблона)
Измерение прогиба на оси испытания

Датчик laserXtens можно использовать для испытаний на изгиб, он проводит измерение, например, с помощью распознавания шаблона на образце

Датчик laserXtens измеряет прогиб образца посредством распознавания шаблона на образце

Лазерные экстензометры с двумя камерами для температурного диапазона от -80°C до +1.600°C

laserXtens 2-120 HP/TZ

Лазерные экстензометры с двумя камерами для температурного диапазона от -80°C до +2.000°C

laserXtens 1-32 HP/TZ

Преимущества и признаки

Испытания без нанесения меток на образцы

Благодаря уникальной технологии, датчику laserXtens не нужны метки на образце.
Это означает экономию времени и денег, особенно при высокой интенсивности проведения испытаний.
При наличии опций, регистрирующих несколько точек измерения или всю поверхность образца, это преимущество приобретает особенное значение.
Простота применения в термокамерах, где нанесение меток на образец может быть очень проблематичным.
Идеален в автоматизированных системах, т.к. не требуется ручная подготовка образцов

Простота в управлении

Защита от манипуляций: корпуса комплексных систем покрываются лаком для фиксации резьбы, на объективах ничто нельзя переставить. Важное условие для получения надежных результатов испытаний.
Простое выравнивание по образцу: Благодаря привязке к траверсе laserXtens выравнивается по центру относительно измерительных меток. Это происходит очень быстро, благодаря простой регулировке высоты. (не у laserXtens 1-15 HP).
Компенсация различных значений толщины образцов и испытание образцов на сдвиг.
Система не подвержена износу и не нуждается в техобслуживании. Кроме того, системы обладают очень высокой долговечностью.

Высокая точность

Подробнее о высокой точности

laserXtens обладает высокой точностью в диапазонах измерения микро и макро.
Экстензометры фирмы ZwickRoell перевыполняют требования стандартов, их калибровка по всему диапазону измерения проводится с классом точности 0,5 по ISO 9513.
Калибровка проводится с классом точности 0,5 по ISO 9513 с первой точкой калибровки уже от 20 μм.
Промышленные камеры и высококачественные объективы с малой дисторсией.
Можно испытывать образцы с шириной/диаметром от 1 мм. После предварительных испытаний - даже еще меньше.
В противоположность контактным датчикам или чистым видео-решениям laserXtens с высокой точностью может измерять деформацию коротких образцов с расчетной длиной от 3 мм.
Монтаж laserXtens с помощью устойчивых к колебаниям, стабильных кронштейнов.
Корпус защищен от загрязнений и пыли, а также нежелательной разъюстировки.
Точная синхронизация всех каналов измерения.
Туннель сводит к минимуму воздействия окружающей среды (например, завихрения воздуха)

Автоматическая центровка

Благодаря автоматической центровке, увеличиваются путь измерения и точность измерения

Привязка к траверсе позволяет датчику laserXtens перемещаться с половиной скорости траверсы, вследствие чего процесс испытания автоматически остается в фокусе и диапазон измерения используется оптимально.
Это также увеличивает точность измерения системы, т.к. измерительные метки в изображении меньше смещаются и регистрируются в (более точном) центре объектива.

Программные опции

Модуль Test Re-Run

Опциональный модуль Test Re-Run позволяет на основе зарегистрированной во время испытания серии изображений проводить пересчет деформации с другой начальной расчетной длиной (при наличии нескольких меток). Это может быть особым преимуществом, если, например, при испытании готового изделия необходим анализ локальной деформации в разных местах или если при стандартном испытании на растяжение возникло сужение образца вне первоначальной исходной расчетной длины.

С помощью программного обеспечения testXpert заново рассчитанную деформацию, разумеется, можно позже синхронизировать с другими измеренными значениями.

Распределение деформации

Опция «Распределение деформации» позволяет определять значения локальной деформации в нескольких точках измерения вдоль расчетной длины образца. Они доступны в качестве каналов в testXpert. До 16 точек измерения распознаются автоматически и анализируются во время испытания. Кроме того, благодаря этой опции, симметрирование начальной расчетной длины на сужение может проводиться автоматически в режиме реального времени (прил. I, ISO 6892-1).

Video Capturing (видеосъемка)

videoCapturing - это съемка испытания (без более позднего повторного расчета). Съемка синхронизирована с измеренной кривой, она позволяет внимательнее рассмотреть испытание. Опция не содержит аппаратной части, т.к. съемка и синхронизация проводятся полностью с помощью системы videoXtens.

2D-точечная матрица

Эта опция позволяет проводить двухкоординатное измерение точек, нанесенных на ровную поверхность образца. Благодаря этому, можно определять локальную деформацию и неоднородность образца под нагрузкой. В качестве измеряемых значений предлагаются как координаты X и Y, так и расстояния между точками.

Измерять можно до 100 точек в любом порядке или в форме матрицы. Отображение в testXpert III ограничено 15 каналами.

Эта опция проводит измерения с помощью только одной камеры, т.е. другие камеры предварительно отключаются.

Опция "Вторая ось измерения"

Для измерения поперечной деформации доступны два варианта:

измерение прямо на кромке образца без дополнительных меток (необходимо для определения значения r). Для этого варианта требуется лампа фоновой подсветки.
Измерение на поверхности образца с точечной маркировкой или после напыления шаблона. Для этого варианта образец подсвечивается лампой переднего света.

Измерение прогиба

Датчик videoXtens можно также использовать и при испытаниях на изгиб. В зависимости от вида испытания и/или характеристик образца существует несколько возможностей измерения прогиба образца:

измерение с передним светом с помощью меток на образце
измерение с фоновой подсветкой на нижней кромке образца
измерение прогиба на оси испытания или с помощью полиномиальной аппроксимации кривизны

Максимальный прогиб, который можно измерить: при videoXtens максимальный прогиб соответствует FOV, при videoXtens Array - 1/3 общего FOV (здесь прогиб измеряется только одной камерой).

Информация о продукте: laserXtens 2-120 HP/TZ PDF 2 MB
- DE
- EN
Информация о продукте: laserXtens 1-32 HP/TZ PDF 2 MB
- DE
- EN