Видеоэкстензометр
Видеоэкстензометры представляют собой системы для измерения материалов на базе камер. Они проводят измерение бесконтактно, что исключает любое влияние на характеристики материала. Во время испытания одна или несколько видеокамер регистрируют изображения образца, которые затем оцифровываются и передаются в программное обеспечение. Путем сравнения изображений анализируются смещения на поверхности образца. Для этого необходимо отметить начальную расчетную длину: либо посредством нанесения меток на образец вручную, либо, экономя время, с помощью виртуальных меток в программном обеспечении.
videoXtens, видеоэкстензометр фирмы ZwickRoell, выпускается в различных вариантах и комплектациях. Вы получите именно такой видеоэкстензометр, который оптимально соответствует Вашим требованиям в плане точности, функционирования и универсальности.
Преимущества Композиты, пластмассы и резина Металлы Динамические испытания Высокая температура Текстильные изделия ВУЗы / испытательные лаборатории Расширение функций Часто задаваемые вопросы Запросить консультацию
Почему видеоэкстензометр?
- Видеоэкстензометры проводят измерение бесконтактно, что исключает любое влияние на характеристики материала.
- Огромная область применения создает большой простор: Видеоэкстензометры могут проводить измерения не только на всех типах материалов, но и на чувствительных образцах, мини-образцах и образцах с высокой энергией разрушения.
Простота в управлении и экономия времени
- Благодаря возможности измерения без меток нет необходимости в нанесении меток на образцы.
- Автоматические функции уменьшают количество этапов управления.
- Управление, анализ и сохранение измеренных данных осуществляются в одном программном обеспечении: Датчик videoXtens полностью интегрирован в программное обеспечение testXpert, измеренные значения синхронизированы.
- Датчик videoXtens не нуждается в техобслуживании.
- Каждый образец действителен, расчетная длина автоматически располагается вокруг места разрушения.
На измеренные значения можно положиться
- Точность датчика videoXtens подтверждается при калибровке на месте уже от 10 мкм, заказчику выдается соответствующий сертификат.
- Точные измерения как при комнатной температуре, так и в термокамере. Поскольку один и тот же датчик videoXtens используется для обоих измерений, результаты испытаний максимально сопоставимы.
- Одновременно проводится также измерение поперечной деформации с высокой точностью, бесконтактно и без меток.
Измерение без меток
Системы videoXtens фирмы ZwickRoell могут проводить измерение на многих материалах даже без меток на образце. Это экономит время на подготовку образцов и предотвращает возможное влияние измерительных меток на образец и процесс измерения.
Виртуальные измерительные метки удобно наносятся на изображение образца в программном обеспечении. Технология синей контрастной подсветки передает естественную шероховатость поверхности образца в контрастный шаблон. Виртуальные метки обозначают небольшую зону, шаблон в пределах этой зоны используется в качестве измерительной метки и отслеживается.
Больше не нужно тратить время на нанесение меток - отсутствие расходов на подготовку образцов. И это без каких-либо потерь в точности.
videoXtens: просто больше видеть
Просто активировать программную опцию и видеть больше, так как программное обеспечение берет больше из изображений с камеры: зачем устанавливать только две точки измерения?Камера(ы) видеоэкстензометра регистрируют большую часть образца. Благодаря интеллектуальным алгоритмам программное обеспечение использует эту зону и для других анализов:
- Одновременное измерение поперечной деформации
- Определение до 100 точек измерения
- Анализ локальной деформации с помощью функции 2D Digital Image Correlation
- Автоматическая установка начальной расчетной длины вокруг места разрушения
- Сохранение изображений, смещение начальной расчетной длины после испытания и повторный расчет
Эти опции представляют собой чисто программные дополнения - видеоэкстензометр не нуждается ни в каких дополнительных компонентах.
Видеоэкстензометры для испытаний композитов, пластмасс и резины
Критерии для испытаний пластмасс и композитов: для определения модуля растяжения к точности предъявляются повышенные требования (например, по стандарту ISO 527-1 приложение C). Калибровка систем на Вашем предприятии предоставит подтверждение соответствия этим требованиям. Высокая точность измерения тем же экстензометром достигается также при испытаниях в термокамере, что гарантирует сопоставимость результатов испытаний.
Испытания композитов: Даже коэффициент Пуассона датчик videoXtens определяет с наивысшей точностью - в том числе в термокамере. Непрозрачные композиционные материалы (например, углепластик) испытывают без использования меток. Видеоэкстензометр подходит для самых разных испытаний: испытания на растяжение, сдвиг, изгиб, испытания на срез V-Notch с функцией «2D Digital Image Correlation» и другие.
Испытания эластомеров, резины и пленок: для этих высокорастяжимых, как правило, материалов датчик videoXtens обладает большим диапазоном измерения. Благодаря привязке к траверсе видеоэкстензометр легко выравнивать, измерительные метки выровнены по центру в течение всего испытания. Использование адаптера позволяет применять датчик для измерения в термокамере без переоборудования.
| videoXtens (biax) 2-150 HP | videoXtens 1-270 P | |
|---|---|---|
| Примеры применения | Испытания пластмасс и композитов на растяжение, сдвиг/срез и изгиб, включая высокоточное определение модуля растяжения и коэффициента Пуассона | Испытания пленок, резины и эластомеров на растяжение |
| Типовые стандарты |
|
|
| Диапазон измерения | макс. 175 мм | макс. 330 мм |
| Класс точности (1 | 0,5 / B1 | 1 / B2 |
| Измерение без меток | • | - |
| Дополнительные функции: | ||
| 2D-DIC | • | • |
| Измерение поперечной деформации (1 | 0,5 / B1 | 1 / B2 |
| Распределение деформации | • | • |
| Test Re-Run | • | • |
| Измерение изгиба | • | • |
- (1 класс точности по ISO 9513 / ASTM E83
Без меток
Вплоть до разрушения
Даже при температуре
Видеоэкстензометры для испытаний металлов
Большинство испытаний металлов на растяжение базируются на стандарте ISO 6892-1 или ASTM E8/E8M. Следующие критерии являются отправной точкой для выбора наиболее эффективного видеоэкстензометра:
- Метод испытания: регулирование по скорости деформации “open loop” или “closed loop”
- Комнатная температура или повышенная
- Статическое или динамическое испытание
Системы videoXtens фирмы ZwickRoell особенно высоко ценятся при испытаниях металлов благодаря следующим факторам:
- Простота в управлении: измерение без меток благодаря технологии синей контрастной подсветки, автоматическая настройка начальной расчетной длины
- Каждый образец на учете: надежные значения благодаря функции компенсации «Out-of-Plane», автоматическая установка расчетной длины вокруг места разрушения
- Автоматизация: экстензометры videoXtens L оптимальны для автоматизированных систем
| videoXtens L 3-205 | videoXtens L 3-320, 4-460, 6-680 | videoXtens 1-120 | videoXtens 3-320 | |
|---|---|---|---|---|
| Примеры применения |
|
|
|
|
| Типовые стандарты |
|
|
|
|
| Диапазон измерения | макс. 240 мм | макс. 680 мм | макс. 180 мм | макс. 350 мм |
| Класс точности (1 | 0,5 / B1 | 0,5 / B1 | 0,5 / B1 | 0,5 / B1 |
| Измерение без меток | • | • | • | • |
| Автоматизация возможна | • | • | - | - |
Дополнительные функции: | ||||
| 2D-DIC | • | • | • | • |
| Измерение поперечной деформации (1 | 0,5 / B1 | 0,5 / B1 | 1 / B2 | 1 / B2 |
| Распределение деформации | • | • | • | • |
| Test Re-Run | • | • | • | • |
| Измерение изгиба | • | • | • | • |
- (1 класс точности по ISO 9513 / ASTM E83
Видеоэкстензометры для высокотемпературных испытаний
Большую часть видеоэкстензометров можно использовать в комбинации с термокамерой фирмы ZwickRoell для испытаний при температуре до +360°C. Испытания при еще более высоких температурах до +1.400°C предъявляют дополнительные требования к оптическому измерению деформации. Датчик videoXtens 1-32 HP/TZ был специально разработан для бесконтактного измерения деформации при высоких температурах.
Область применения видеоэкстензометра для высоких температур:
- Длительные испытания, испытания на растяжение, сжатие и изгиб, циклические испытания (< 2 Гц)
- Различные материалы: металлы, жаропрочные материалы, керамика, стекло
- Температурный диапазон: от комнатной температуры до +1 400°C
Видеоэкстензометры для динамических испытаний
Динамические испытания часто проводятся с очень небольшими деформациями при высоких частотах. Для проведения надежных измерений в процессе этих испытаний видеоэкстензометр должен обладать крайне высокой точностью.
Благодаря оптическому измерению деформации наш датчик videoXtens dynamic особенно подходит для чувствительных образцов или таких материалов, как, например, композиты, разлетающихся при разрушении осколками, способными повредить контактные измерительные системы.
Видеоэкстензометры для текстильных изделий
При испытаниях текстильных материалов видеоэкстензометры обладают явными преимуществами:
- Они защищены от образцов, способных нанести обратный удар, и могут проводить измерение вплоть до разрушения образца.
- Надежные результаты испытаний: измерение с помощью видеоэкстензометра намного точнее измерения по траверсе, поскольку исключает влияние проскальзывания материала внутри захватов.
- Видеоэкстензометры легко работают с сетчатыми структурами, а также геотекстильными образцами большой ширины.
В частности, геотекстильные образцы проявляют сложные характеристики деформации в процессе испытания на растяжение. Для детального определения характеристик геотекстильных изделий датчик videoXtens располагает уникальной функцией: Вместо того, чтобы анализировать только одну расчетную длину, в программном обеспечении устанавливается несколько расчетных длин в направлении продольной или поперечной деформации друг над другом или рядом друг с другом (программная опция 2D-точечная матрица).
| videoXtens 1-270 P | videoXtens 1-120 | videoXtens 3-320 | |
|---|---|---|---|
| Примеры применения |
|
|
|
| Типовые стандарты |
|
|
|
| Диапазон измерения | макс. 330 мм | макс. 180 мм | макс. 350 мм |
| Класс точности (1 | 1 / B2 | 0,5 / B1 | 0,5 / B1 |
| Измерение без меток | - | • | • |
Дополнительные функции: | |||
| 2D-DIC | • | • | • |
| 2D-точечная матрица | • | • | • |
| Test Re-Run | • | • | • |
Без измерительных меток
Бесконтактно и несложно
2D-точечная матрица
Универсальные видеоэкстензометры для ВУЗов или испытательных лабораторий
Полная универсальность является частым пожеланием ВУЗов для образовательных целей. Для этого мы предлагаем комплексную систему videoXtens: сменные объективы, ось перемещения, дополнительные камеры, отдельные корпуса.
Или Вы часто меняете типы испытаний и желаете быть открытыми для будущего? videoXtens - это очень гибкая система. Например, датчик videoXtens 3-320, универсал, используемый в лабораториях при проведении самых разных испытаний.
Обратитесь к нам!
Видеоэкстензометры фирмы ZwickRoell и программное обеспечение testXpert позволят немедленно начать проведение испытаний: стандартные программы испытаний настроены таким образом, что нужно лишь определить параметры выбора. После перехода на другой вид испытаний условия испытания сохраняются и точно воспроизводятся при следующей активации программы испытаний. Это гарантирует быструю и безопасную смену видов испытаний.
Расширение функций: просто активировать и видеть больше
Программное обеспечение testXpert извлекает еще больше информации из изображений с камер. Зачем устанавливать только две точки измерения? Камера(ы) видеоэкстензометра регистрируют большую часть образца. Эту зону программное обеспечение также использует для других анализов: от расчета поперечной деформации до автоматического распознавания разрушения и функции «2D Digital Image Correlation».
Измерение поперечной деформации
С помощью этой опции проводят двухосные измерения: одновременно с продольной деформацией регистрируется одно или несколько значений поперечной деформации (например, поперечная деформация непосредственно на кромке образца, бесконтактно и без измерительных меток. Количество точек измерения можно свободно выбирать. Значения автоматически усредняются, также их можно анализировать по отдельности.
Расширение может быть как чисто программным, так и аппаратным:
- Программную опцию легко дооснастить, для большинства систем videoXtens она соответствует классу точности 1 (ISO 9513).
- Аппаратная опция «Поперечная деформация» означает интеграцию дополнительной камеры непосредственно в корпус датчика videoXtens. Эта камера специально настроена для измерения поперечной деформации, она регистрирует значительно более точные измеренные значения (например, по классу точности 0,5 (ISO 9513)).
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.
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.
2D Digital Image Correlation (DIC)
2D Digital Image Correlation (цифровая корреляция изображения) визуализирует деформацию по всей видимой поверхности образца. Эта программная опция значительно расширяет возможности анализа датчика videoXtens. Активация очень простая, следует лишь инсталлировать программную лицензию. Измерение деформации в реальном времени и последующий 2D DIC-анализ проводятся одним и тем же датчиком на основе одних и тех же меток.
Разнообразные аналитические инструменты выдают различную информацию: расчетная длина, точки измерения, виртуальные DMS, линии пересечения, векторные карты и другие. Здесь Вы найдете подробную информацию об опции 2D DIC.
2D-точечная матрица
До 100 точек измерения можно устанавливать и измерять в произвольном порядке или в форме матрицы. Так определяются локальные значения деформации и неоднородности образца под нагрузкой. В качестве измеряемых значений предлагаются как координаты X и Y, так и расстояния между точками.
Измеренные значения можно легко экспортировать или выводить напрямую в testXpert в качестве каналов. Обязательным условием является размещение всех точек измерения на плоской поверхности образца, поскольку речь идет о двухмерном измерении. Типовые области применения: испытания готовых изделий или многоосные испытания на растяжение.
Испытание на изгиб: Измерение прогиба
Для измерения прогиба у датчика videoXtens есть различные возможности. Из-за сопоставимости измерений щупами или контактными датчиками под образец часто помещают измерительный толкатель. Путь измерения во время испытания датчик videoXtens регистрирует посредством наклеенных измерительных меток.
В качестве альтернативы можно также проводить измерение прямо на кромке образца: либо путем нанесения меток на образец, либо посредством фоновой подсветки позади образца, чтобы датчик videoXtens видел нижнюю кромку образца и мог провести измерение. Помимо прогиба на оси испытания можно также определить полиномиальную аппроксимацию кривизны.
Часто задаваемые вопросы по теме «видеоэкстензометры»
Видеоэкстензометры представляют собой системы для измерения материалов на базе камер. Во время испытания одна или несколько видеокамер регистрируют изображения образца, которые затем оцифровываются и передаются в программное обеспечение. Путем сравнения изображений анализируются смещения на поверхности образца. Для измерения деформации видеоэкстензометром необходимо регламентировать начальную расчетную длину. Начальная расчетная длина отмечается устанавливаемыми вручную или виртуальными измерительными метками.
Наклейки или штифты - это метки, устанавливаемые вручную. Значительно проще дело идет с виртуальными измерительными метками, регламентируемыми в программном обеспечении. Обязательным условием является наличие шаблона на поверхности образца. С помощью виртуальных меток определяется зона на поверхности образца. Шаблон в пределах этой зоны отслеживается во время испытания.
Шаблон можно нанести на поверхность образца с помощью спрея. Или еще проще: можно использовать естественную структуру поверхности образцов. Технология синей контрастной подсветки преобразует естественную шероховатость поверхности образца в контрастный шаблон. Это исключает необходимость нанесения каких-либо меток на образец.Вот почему речь идет об измерении видеоэкстензометрами без использования меток.
Поскольку видеоэкстензометры осуществляют измерение бесконтактно, им нужны метки для определения начальной расчетной длины. Исходя из этого, измеряется изменение перемещения и рассчитывается деформация. Часто это все еще достигается путем маркировки образца: это нанесение точек, наклеивание меток или другие варианты, при которых образцы следует готовить к испытаниям.
Более быстрым и простым является измерение без меток на базе технологии синей контрастной подсветки фирмы ZwickRoell. Здесь в программном обеспечении на изображении образца устанавливаются виртуальные метки. В подготовке образцов нет необходимости.
Измерение без меток базируется на технологии синей контрастной подсветки: многие материалы обладают естественной шероховатостью поверхности (например, металлы и композиты). Благодаря технологии синей контрастной подсветки шероховатость в программном обеспечении преобразуется в контрастный шаблон, так что на изображение образца можно удобно наносить виртуальные измерительные метки. Уже нет необходимости в подготовке образцов: нанесении измерительных меток вручную.
И это без каких-либо потерь в точности.
С помощью видеоэкстензометров можно испытывать любой материал вплоть до разрушения образца. Даже чувствительные материалы, испытывающие напряжение даже от касания измерительных ножей контактных экстензометров: например, металлическая фольга, пластиковые пленки, тонкая проволока, волокна и биоматериалы. А также материалы, способные из-за своей высокой энергии разрушения повредить контактные экстензометры: металлы с хрупким разрушением, разлетающиеся осколками композиты, переплетенные проволочные пряди или хлесткие тросы.
Системы videoXtens предлагают дополнительные функции исключительно посредством расширений программного обеспечения, которые следует лишь активировать в виде лицензии. Так как в поле зрение камер(ы) попадает весь образец или, по крайней мере, большая его часть, эти изображения можно также использовать для других анализов. Например:
- для измерения поперечной деформации,
- для установки до 100 точек измерения (2D-точечная матрица),
- для определения локальных деформаций или визуализации посредством «карт деформации» (strainmaps) (2D DIC)
- для автоматического распознавания разрушения,
- для автоматической установки расчетной длины вокруг места разрушения,
- для повторного расчета испытания с другими условиями (размер и позиция начальной расчетной длины) на основе изображений, зарегистрированных во время испытания.
Недостатки у видеоэкстензометров не выявлены. Однако это не означает, что они являются наилучшим возможным решением. При небольшой интенсивности проведения испытаний с небольшим спектром видов испытаний рекомендуется использовать более экономичный экстензометр Clip-On. Поэтому наша палитра продукции содержит различные системы и функции. Мы с удовольствием обсудим с Вами возможности, а также преимущества и недостатки различных систем именно для Вашей ситуации. Подберем для Вас самый оптимальный экстензометр.
Обратитесь к нам!
Видеоэкстензометр фирмы ZwickRoell содержит много автоматических функций, освобождающих оператора от лишней работы:
- Автоматическое распознавание меток и регистрация начальной расчетной длины L0.
- Простое выравнивание на образце путем автоматической центровки.
- Автоматически проводится компенсация различных значений толщины образцаkompensiert. Даже испытание образцов на срез со смещенными плоскостями компенсируется посредством программного обеспечения.
- Система устойчива к износу, корпус защищает ее от пыли и загрязнений, поэтому датчик videoXtens не требует техобслуживания.
- Также корпус защищает датчик videoXtens от манипуляций.
Установка большинства систем videoXtens на испытательную машину включает в себя привязку к траверсе. Вследствие этого видеоэкстензометр перемещается с половиной скорости траверсы. Это означает, что процесс испытания автоматически остается в центре поля зрения, и диапазон измерения используется оптимально, то есть возможно увеличение пути измерения. И еще: благодаря большим захватам нет слепых зон, которые могут закрывать обзор точек измерения.
Помимо увеличенного пути измерения также обеспечивается повышенная точность измерения системы.
- Интеллектуальные алгоритмы на базе многолетнего опыта разработок.
- Подбираются высококачественные компоненты, промышленные камеры и высококачественные объективы с малой дисторсией.
- Разработка и изготовление видеоэкстензометров и испытательных систем осуществляются на одном предприятии. Этого у нас не отнять.
- Точная синхронизация всех каналов измерения.
- Монтаж видеоэкстензометров проводится с помощью устойчивых к колебаниям, стабильных кронштейнов.
- Корпус для защиты от загрязнений и пыли, а также нежелательной разъюстировки компонентов.
- Специально разработанная подсветка непрерывно создает высококачественный контраст на образце, даже при переменных окружающих условиях.
Измерение систем videoXtens в термокамерах фирмы ZwickRoell обладает непревзойденной точностью. Пример: датчик videoXtens 2-150 HP соответствует строгим требованиям при определении модуля растяжения по ISO 527-1 приложение C, также при температуре. Почему это так:
- Видеоэкстензометры фирмы ZwickRoell и термокамеры фирмы ZwickRoell оптимально согласованы друг с другом. Регулирование температуры
и распределение воздуха в термокамере оптимизированы таким образом, что даже при температуре разрешение датчика videoXtens не ухудшается. - Вся система закрыта: датчик videoXtens стыкуется с термокамерой через туннель. Это сводит к минимуму влияния вследствие завихрений воздуха даже вне термокамеры.
