Ekstansometre

Malzeme testi için ekstansometre - ZwickRoell'in temel yetkinliği

Bir ekstansometre, yük altındaki bir numunenin uzama ölçümü için kullanılan bir uzama ölçerdir. Uzama ölçümü, ZwickRoell'in temel yetkinliklerinden biridir.

Genel bakış Temaslı ekstansometre Optik ekstansometre Seçim kriterleri Talep edin

Temelde iki ana ekstansometre kategorisi vardır: temaslı ve temassız veya optik ekstansometreler. Temaslı ekstansometreler ayrıca klipsli ekstansometreler ve sensör transdüserleri olarak ikiye ayrılabilir. Temassız ekstansometreler veya optik ekstansometreler, video ekstansometreleri ve lazer ekstansometreleri içerir.

	Temassız ekstansometreler		Optik ekstansometreler
	Klipsli ekstansometre	Sensör transdüseri	Video ekstansometre	Lazer ekstansometre
Kullanım	Sabit başlangıç ölçüm uzunluğu ve düşük numune verimi ile standart uygulamalar için uygun maliyetli çözüm	Farklı test uygulamalarına esnek bir şekilde uyarlanabilir	Farklı test uygulamalarına esnek bir şekilde uyarlanabilir Kamera tabanlı: Görüntüler ek değerlendirmeler için kullanılabilir; örneğin 2D DIC	Yüksek sıcaklıkta ölçüm için özel teknoloji
Numune malzemesi	Kendiliğinden sertleşen örnekler	Tüm	Hepsi; son derece hassas numuneler ve yüksek kırılma enerjisine sahip numuneler dahil	Metal, seramik, refrakter malzemeler, grafit, cam
Isı	Maks. 200°C'ye kadar	Maks. 360°C'ye kadar	Maks. 360°C'ye kadar	Maks. 2000°C'ye kadar
Kullanım	Manuel	Manuelden otomatik olarak yapılandırılabilir	Otomatik: Operatör etkisi yok, test sonuçlarının yüksek tekrarlanabilirliği	Otomatik: Operatör etkisi yok, test sonuçlarının yüksek tekrarlanabilirliği

Ekstansometre - Kategoriler

Ekstansometreler ve uzama ölçerler konusunda uzman

Uygulamanız için doğru ekstansometreyi seçme konusunda yardıma mı ihtiyacınız var?

Uzama ölçerlerimiz hakkında daha fazla bilgi edinmek ister misiniz?

Hemen bizimle iletişime geçin!

Ekstansometre çatalları nedir?

Ekstansometre, bir malzemenin stres altındaki uzamasını ölçmek için kullanılan bir uzama ölçerdir.

Malzemenin uzaması, örneğin bir çekme testindeki çekme kuvveti nedeniyle yük altında fiziksel bir deformasyondur. Uzamaya ek olarak, farklı yük türlerinde ekstensometreler kullanılarak basma deformasyonu veya sapma da belirlenir. Çekme testlerine ek olarak yükleme türleri arasında çevrimsel testler (yorulma testleri dahil), basma testleri ve bükme testleri yer alır.
Ekstansometreler uzama ölçümünü doğrudan numune üzerinde gerçekleştirir. Bu, diğer test bileşenlerinin ölçüm üzerindeki etkilerini ortadan kaldırır ve yüksek düzeyde doğruluk sağlar.
Malzeme özelliklerini belirlemek için uzama ölçümü gereklidir. Çekme modülü, elastisite modülü, akma dayanımı, kopma uzaması, r-değeri ve Poisson oranı, bir ekstansometre kullanılarak belirlenen tipik değerlerdir. Bu bilgi, malzemelerin karşılaştırılması için gereklidir ve ürün üreticilerinin bir malzemenin kullanım amacına uygun olarak kullanıldığında maruz kalacağı gerilimlere dayanıp dayanamayacağını değerlendirmelerine yardımcı olur.
Ekstensometreler çok çeşitli sektörlerde ve malzeme alanlarında kullanılmaktadır. Örnekler arasında metaller, plastikler, fiber kompozitler, elastomerler, filmler, tekstil ürünleri, halatlar, kağıt ve ahşap yer alır.

Temassız ekstansometreler

Uzama ölçümü için kullanılan temaslı ekstansometreler, sensör transdüseri ve klipsli ekstansometreler olarak alt bölümlere ayrılabilir.

Ekstansometre çatalları için Klipsli ekstansometre için

Ekstansometre çatalları

Ekstansometre çatalları sensör kollarına monte edilmiş ölçüm bıçakları aracılığıyla doğrudan numuneye bağlanır. Uzama ölçümü, sensör kollarının açısındaki veya yolundaki değişim değerlendirilerek gerçekleştirilir. Ekstansometre çatalları, kanıtlanmış ve anlaşılması kolaydır. Bu ekstansometreler yüksek derecede modülerlik sunar; bu da farklı test görevleri için esnek bir şekilde kullanılabileceği ve kullanımın ayarlanabileceği anlamına gelir: Uygun maliyetli, manuel ekstansometreden, herhangi bir operatör müdahalesi gerektirmeyen ve test sonuçlarının en yüksek tekrarlanabilirliğine sahip tam otomatik sisteme kadar.

Temaslı ekstansometre / sensör transdüseri: şematik sunum

Klipsli Ekstansometre (bağlantı transdüseri)

Klipsli ekstansometreler (ayrıca bağlantı transdüseri olarak da adlandırılır), düşük numune verimine sahip standart test görevleri için uygun maliyetli bir çözümdür. Doğrudan numuneye sıkıştırılır. Numuneden sensöre ölçüm yolu aktarımı kısa ve katıdır, bu da yüksek düzeyde ölçüm doğruluğu sağlar.

Ancak çok esnek değiller: Tasarımlarından dolayı çoğu sabit bir başlangıç ölçüm uzunluğuna ve sınırlı bir ölçüm yoluna sahiptir.

Temaslı ekstansometreler / klipsli ekstansometreler veya klipsli ekstansometreler: şematik sunum

Optik /temassız ekstansometreler

Optik ekstansometreler videoXtens ve laserXtens kamera tabanlıdır ve bu nedenle temassızdır. Bu nedenle malzeme özelliklerinin belirlenmesi üzerinde hiçbir etkileri yoktur. Temassız uzama ölçerlerin bir diğer avantajı, kopana kadar kritik numunelerde bile hasar riski olmadan kullanılabilmeleridir. Optik ekstansometrelerde, ilk ölçüm uzunluğu ölçüm işaretleri ile karakterize edilir. ZwickRoell video ve lazer ekstansometreler, ölçüm işaretlerinin manuel olarak ayarlanmasını gerektirmez.

Optik ekstansometre lightXtens , ışık diyotları temelinde çalışır. Bu ekstansometre, yüksek oranda gerilebilir malzemelerin (elastomerler, halatlar, folyolar) veya büyük başlangıç ölçüm uzunluğuna sahip numunelerin (çelik halatlar ve şeritler) tam otomatik ölçümü için özel olarak tasarlanmıştır.

Video ekstansometre için Lazer ekstansometre için lightXtens için

Optik / temassız ekstansometre: Video ekstansometre prensibi

Optik ekstansometre: Lazer ekstansometre

Neden ZwickRoell ekstansometre tercih edilmeli?

Ekstansometreler, uygulama teknolojisindeki onlarca yıllık deneyimimizden kaynaklanan temel yetkinliklerimizden biridir.
Ekstansometrelerimiz, test sistemlerinin tam uyumluluğunu sağlamak için diğer test bileşenleri ile birlikte şirket içinde geliştirilir ve üretilir.
ZwickRoell ekstansometreleri, karşılaştırılabilir ve güvenilir test sonuçları için doğrulukları çok önemli olduğundan, standartların gerekliliklerini aşacak şekilde tasarlanmıştır.

Seçim kriterleri

ASTM ve ISO gibi hemen hemen tüm çekme testi standartları bir gerinim ölçümü gerektirir. Uygulama için en uygun ekstansometre, standardın gereksinimlerine ve numunenin malzeme özelliklerine bağlıdır.

İdeal ekstansometre altı ana kritere göre belirlenebilir. Bunlar doğruluk, çözünürlük, ölçüm aralığı, istenen ölçüm değerleri ve ekstansometrenin kullanıldığı test sıcaklığı gibi yerine getirilmesi gereken özellikleri içerir. Bununla birlikte, belirleyici katma değer, basit kullanım, azaltılmış eğitim çabası, işlevsellik kapsamı, test başına maliyetler veya seçenekler aracılığıyla ek bilgiler gibi özellikler tarafından sağlanır.

Ekstansometre seçim kriterleri: Hangi ekstensometre veya uzama ölçer doğru olanıdır? Ekstansometre seçimi malzeme ve numune şekline, standarda, çevre koşullarına, işleme, bütçe ve maliyetlere bağlıdır.

Malzemeler ve numune şekilleri

Optimum ekstansometrenin seçim süreci malzeme ve numune şekli kriterleriyle başlar

Maksimum uzama: Gerekli ölçüm aralığının hesaplanması için önemlidir. Ek olarak, düşük uzamaya sahip malzemeler genellikle daha yüksek doğruluk gerektirir.
Dokunma hassasiyeti: İnce veya temasa duyarlı malzemeler söz konusu olduğunda, numune üzerindeki etki, özel ölçüm kenarlarına sahip prob sensörleri ile en aza indirilir. Optik ekstensometreler burada idealdir çünkü numune üzerinde hiçbir etkileri yoktur.
Kırılma davranışı: Ekstansometrenin hasar görmemesi için kırılma oluşana kadar test yaparken önemlidir. Yüksek kırılma enerjileri için, optik ekstansometreler veya ilgili güvenlik mekanizmasına sahip sensör transdüserleri kullanılır.
Numune boyutları: Bazı numune boyutları, aşırı numune genişlikleri veya kalınlıkları nedeniyle seçimi sınırlandırır.
Numune formu: Özel gereksinimleri olabilir. Örneğin, numuneye erişimi sınırlayan düzensiz şekillere sahip bileşenler.

Test prosedürü ve standart

Testlerin standartlara göre mi yoksa şirket standartlarına göre mi yapıldığına bakılmaksızın: Gerekli test prosedürü ve ölçülen değerler, ekstansometre için sahip olunması gereken net özellikleri sağlar:

Yük tipi: Ekstansometre ne için kullanılır? Çekme, basma, bükme veya çevrimsel testler mi? Bazı ekstansometreler dört tip yüklemenin tümünü karşılayabilir ve test tipleri arasında hızlı geçiş için tasarlanmıştır.
Çeneler arası mesafenin başlangıcı: Bu genellikle standart tarafından belirlenir. Ekstansometrenin kapsaması gereken ölçüm aralığı, ilk ölçüm uzunluğuna ve test numunesinin maksimum uzamasına göre belirlenir.
Doğruluk: Ekstansometrelerin doğruluğu için standartlar genellikle doğruluk sınıflarına atıfta bulunur. Bunlar, ölçülen sapmalara ve çözünürlüklere dayalı olarak ekstansometreler için kalibrasyon standartlarında tanımlanmıştır (ISO 9513, ASTM E83).
İstenilen ölçüm değeri: Testte hangi ölçülen değerler belirlenmeli ve bunlar hangi gereksinimleri dayatıyor? Örneğin modüller sınavın hemen başında belirlenir, dolayısıyla uygun doğruluk düzeyinin burada zaten mevcut olması gerekir. Bu, yeterli kalibrasyonla sağlanabilir.
ISO 6892-1 yöntem A1 „closed loop“a göre uzama hızı kontrolü: Bu uzama kontrolü, ekstansometre için özel gereksinimleri belirler. Test hızının otomatik olarak ayarlanması için ekstansometre, mevcut uzama değerlerini sürekli olarak elektroniğe geri gönderir (ZwickRoell'de saniyede 2000 kez).

Test ortamı

Test ortamı nasıldır ve ekstensometre üzerinde nasıl bir etkisi vardır?

Test sıcaklığı: Sıcaklık altında test yaparken ekstansometrenin de buna uygun olması gerekir. Isı kabinlerinde veya yüksek sıcaklıklı fırınlarda kullanılmak üzere özel olarak tasarlanmış ekstansometreler vardır ve bu nedenle bu ortamda çok yüksek doğruluk sunarlar.
Örneğin klimadan kaynaklanan ışık etkileri veya konveksiyon, temassız optik ekstansometrenin doğruluğunu sınırlayabilir.
Doğrudan üretimde yapılan testler sırasında toz, kir ve titreşimler sağlam, duyarsız bir ekstansometre gerektirir.

İşlevsellik

İşlevsellik katma değer sağlar. Çünkü bir ekstansometreden çok daha fazlasını elde edebilirsiniz.

Esneklik: Farklı uygulamalar, numune tipleri veya işlevler açısından yüksek esnekliğe sahip ekstansometreler, birden fazla ekstansometre satın almayı gereksiz kılar.
Operatör etkisi: Düşük operatör etkisi sayesinde güvenilir test sonuçları ne kadar önemlidir? Operatör etkisi, test sonuçlarında sapmalara ve dağılmalara yol açabilir.
Otomatik fonksiyonlar: Otomatik fonksiyonlar operatör etkisini azaltır veya hatta ortadan kaldırır. Bu, test sonuçlarının tekrarlanabilirliğini ve yeniden üretilebilirliğini önemli ölçüde artırır. Otomatik fonksiyonlar müdahaleyi gereksiz hale getirir: test alanının otomatik ölçümünden ve ölçüm noktalarının merkezlenmesinden, ilk ölçüm uzunluğunun otomatik olarak ayarlanmasına ve ölçüm sensörlerinin takılıp çıkarılmasına kadar.
Seçenekler sayesinde katma değer: Optik ekstansometreler, kamera(lar) aracılığıyla numunenin büyük bir bölümünü yakalar ve ölçümden daha fazla bilgi elde edebilir. Ölçümler birkaç ölçüm noktasında alınabilir, 2D görüntü korelasyonu yoluyla tam yüzey uzama analizleri veya numune reddini önleyen otomatik kırık konumu belirleme.
Güçlendirme seçenekleri: Bunlar geleceğe hazırlığı belirler. Bazı ekstansometreler başlangıçtan itibaren geniş bir uygulama yelpazesini kapsar. Diğerleri ise güçlendirme seçenekleri sayesinde daha sonraki bir tarihte başka uygulamalar için kolayca uyarlanabilir.

Kullanım

Kullanım, kullanıcıyı ön plana çıkarır.

Kullanıcı profili: Test cihazıyla kim çalışıyor? Testi fazla eğitim almadan gerçekleştirmesi ve test sürecine çok az müdahale etmesi gereken değişen üretim çalışanları var mı? Yoksa test sürecini her noktada son derece esnek ve çeşitli işlevlerle kontrol edebilmenin avantajını kullanan uzman mı? Ekstansometre ve yazılım buna göre ayarlanabilir.
Eğitim çabası: Otomatik işlevler eğitimi büyük ölçüde azaltmaktadır. Sezgisel kullanım, net bir yapı ve kendi iş süreçlerinize göre özelleştirilebilen yazılımlar da burada puan kazanır.
Yeniden yapılandırma çabası: Farklı uygulamalar arasında geçiş yapıyorsanız, dönüşümle ilgili işlemleri göz önünde bulundurmanız gerekir: Ne kadar sürer, tek bir kişi tarafından yönetilebilir mi ve hata yapılabilir mi?
Numune işaretleme: Numuneye bağlı olarak optik ekstansometreler numune işaretlemeyi gerektirebilir veya gerektirmeyebilir. Numune ve teste bağlı olarak uyarlanabilen çeşitli işaretleme seçeneklerinin yanı sıra optik sistemler aynı zamanda işaretsiz ölçümler de sunmaktadır. Bu amaçla numune yüzeyindeki doğal pürüzlülükten yararlanılır ve yazılım kullanılarak numune üzerine sanal ölçüm işaretleri yerleştirilir.

Bütçe ve Maliyetler

Maliyetler söz konusu olduğunda, odak noktası satın alma sonrasındaki yıllardır.

Tedarik masrafları: Her ne kadar başlangıçta odak noktası bunlar olsa da, bir ekstansometrenin (ve tüm sistemin) çalıştırılmasının daha düşük maliyetleri, daha yüksek satın alma maliyetlerini hızla telafi edebilir.
Eğitim maliyetleri, eğitim çabalarına ve farklı operatörlerin sayısına bağlıdır.
Test başına maliyetler ve olası numune verimi: Operatörün bunu kendisi yapması ne kadar fazla olursa, test o kadar fazla zaman alır.
Yeniden yapılandırma süreleri: Uygulamalar arasında geçiş yaparken sistemi dönüştürmek zaman alır. Buna iyi bir örnek, bir ısı kabininin kullanımı için dönüşümdür. Bir kişi tek başına dönüşümü yönetebilirse burada önemli tasarruflar yapılabilir.
Tekrar testler için maliyetler: Bir sistemin doğruluk ve tekrarlanabilirlik eksikliği nedeniyle ek maliyetler ortaya çıkar. Değerlerdeki varyasyon çok büyükse, zaman alıcı yeniden testler gerekir. İşçilik maliyetlerine ek olarak, bu da ek malzeme maliyetlerine neden olur. Bu nedenle güvenilir test sonuçları önemli bir rol oynar.
Bakım maliyetleri: Son olarak, devam eden bakım maliyetleri önemlidir. Aşınmayan parçalar veya tozlu üretim ortamlarında kullanım için özel hizalama maliyetleri azaltabilir.