laserXtens Extensometer

Der laserXtens ist ein berührungsloses Extensometer, das ganz ohne Messmarken Prüfungen mit höchster Präzision durchführt.

Als spezielle Entwicklung ragt der laserXtens aus der Reihe der berührungslosen Extensometer. Er benötigt keine Probenmarkierung. Die Probe wird mit Laserlicht beleuchtet und die zurückgeworfenen Laser-Strahlen generieren in der Kamera ein Speckle-Muster. Dieses Verfahren ist hochgenau, und bietet vielfältige Auswertungsmöglichkeiten. Da keine Probenmarkierung erforderlich ist, wird viel Zeit eingespart. 
laserXtens Array HP Extensometer

Anwendungsbereich

Extensometer aus der Familie der laserXtens-Systeme messen berührungslos Verformungen an unterschiedlichsten Materialien.

Eine Applikation von Messmarken ist aufgrund des Messprinzips nicht notwendig. Daraus ergibt sich für den Einsatz der laserXtens-Systeme ein weites Anwendungsfeld:

  • Zug-, Biege- und Druckprüfungen an Metallen und Kunststoffen.
  • Prüfungen an Bauteilen.
  • Tests an Proben, bei denen ein Probenkontakt nicht erwünscht oder aufgrund der Probenbeschaffenheit nicht möglich ist.
  • Verformungsmessungen an Proben, die bei Bruch aufgrund eines Peitscheneffektes ein berührendes Messsystem beschädigen könnten.
  • Prüfungen in Temperierkammern und Hochtemperaturprüfungen
  • Anwendungen, bei denen biaxale Verformungsmessungen notwendig sind.

Auch Messungen an kleinen Probengeometrien sind mit laserXtens-Systemen mit hoher Auflösung einfach durchführbar. Aufgrund der Flexibilität und einfachen Handhabung eignet sich der laserXtens sowohl für Anwendungen im klassischen Qualitätssicherungsbereich als auch in der Forschung und Entwicklung.

Die wesentlichen Vorteile und Merkmale

Einfache Bedienung

  • Einfache Bedienung
  • Manipulationsgeschützt: Die Gehäuse der Komplettsysteme werden verlackt, an den Objektiven kann nichts verstellt werden. Eine wichtige Voraussetzung für sichere Prüfergebnisse.
  • Simple Ausrichtung auf die Probe: Durch die Anbindung an die Traverse wird der laserXtens mittig zu den Messmarken ausgerichtet. Das geht sehr schnell, durch die einfache Höhenverstellung. (nicht beim laserXtens 1-15 HP).
  • Kompensation von unterschiedlichen Probendicken und Prüfung von Scherproben.
  • Verschleißfreies System, und somit wartungsarm. Die Systeme weisen zudem eine sehr hohe Lebensdauer auf.

Hohe Genauigkeit

  • Hochgenau bis ins Detail
  • Der laserXtens verfügt über eine hohe Präzision im Mikro und Makro-Messbereich.
  • ZwickRoell Extensometer übertreffen die Normanforderungen und werden im gesamten Messbereich nach ISO 9513 in Genauigkeitsklasse 0,5 kalibriert.
  • Kalibrierung in Genauigkeitsklasse 0,5 nach ISO 9513 mit erstem Kalibrierpunkt bereits ab 20 μm.
  • Industrietaugliche Kameras und hochwertige Objektive mit geringer Verzeichnung.
  • Es können Proben ab 1 mm Breite/Durchmesser geprüft werden. Nach Vorprüfungen eventuell auch kleinere Proben.
  • Im Gegensatz zu berührenden Aufnehmern oder reinen Videolösungen kann der laserXtens mit hoher Genauigkeit auch Dehnungen an kurzen Proben mit Messlängen ab 3 mm messen.
  • Anbau des laserXtens mit schwingungsarmen, stabilen Haltearmen.
  • Gehäuse schützt vor Schmutz und Staub, sowie ungewollter Dejustage der Komponenten.
  • Exakte Synchronisierung aller Messkanäle.
  • Ein Tunnel minimiert Umgebungseinflüsse, wie z.B. Luftverwirbelungen

Automatische Mittenzentrierung

  • Durch die automatische Mittenzentrierung erhöhen wir den Messweg und die Messgenauigkeit
  • Mit der Anbindung an die Traverse wird der laserXtens mit halber Traversengeschwindigkeit mitgeführt, so bleibt der Prüfungsvorgang automatisch im Fokus und der Messbereich wird optimal ausgenutzt.
  • Dadurch ergibt sich auch eine erhöhte Messgenauigkeit des Systems, da die Messmarken im Bild weniger wandern und in der (genaueren) Mitte des Objektivs erfasst werden.

Prüfen ohne Probenmarkierung

  • Prüfen ohne Probenmarkierung
  • Durch seine einzigartige Technologie benötigt der laserXtens keine Probenmarkierungen.
  • Sie sparen viel Zeit und damit Kosten, insbesondere bei hohem Probendurchsatz.
  • Bei Optionen, die mehrere Messpunkte oder ganze Probenflächen erfassen fällt der Vorteil besonders ins Gewicht.
  • Einfacher Einsatz in Temperierkammern, wo das Anbringen von Messmarken durch die Umgebungsbedingungen sehr schwierig sein kann.
  • Ideal in automatisierten Anlagen, da keine manuelle Probenvorbereitung notwendig ist.

laserXtens Varianten

laserXtens 7-220 HP

laserXtens 2-220 HP

laserXtens 1-15 HP

Ausführung

7-Kamera-System. Kameras sind im Messkopf fix montiert, die Gesichtsfelder werden zu einem großen Bild zusammengefasst (Array-Technologie)

2-Kamera-System. Kameras im Messkopf sind auf motorisierte Schlitten montiert, dadurch erfolgt die L0-Einstellung

1-Kamera-System mit telezentrischem Objektiv für kleine bis kleinste Proben, ab Ø 1 mm. Nach Vorversuchen auch kleiner

Anfangsmesslänge

3... 200 mm

3... 200 mm
max. Messweg 50 mm

3... 14 mm

Lastrahmen

AllroundLine

AllroundLine

zwickiLine

Genauigkeitsklasse

Klasse 0,5 der ISO 9513 (Klasse B2 der ASTM E83)

Klasse 0,5 der ISO 9513 (Klasse B2 der ASTM E83)

Klasse 0,5 der ISO 9513 (Klasse B2 der ASTM E83)

Auflösung

0,07 μm

0,07 μm

0,04 µm

Anbindung an die Traverse

Ja

Ja

Nein

Anwendungsbeispiele

Bleche und Flachstahl nach ISO 6892-1 Methode A mit Dehngeschwindigkeitsregelung

Bleche und Flachstahl nach ISO 6892- 1 Methode A mit Dehngeschwindigkeitsregelung

Mini und Micro-Proben: Stents, Feindrähte, Mini-Metallproben

Dehngeschwindigkeitsgeregelte Versuche nach ISO 6892-1 Methode A1 „Closed Loop“, geeignet für Messlängen ≥ 30 mm

Dehngeschwindigkeitsgeregelte Versuche nach ISO 6892-1 Methode A1 „Closed Loop“, geeignet für Messlängen ≥ 50 mm

-

r&n-Werte nach ISO 10113 und ISO 10275 (zusätzliche Option für die Breitenänderungsmessung erforderlich)

r&n-Werte nach ISO 10113 und ISO 10275 (zusätzliche Option für die Breitenänderungsmessung erforderlich)

-

Einsatz mit ZwickRoell Temperierkammer

Einsatz mit ZwickRoell Temperierkammer

Für Einsatz mit Temperierkammer ist eine Sonderkonstruktion erforderlich

Optionen

Option Dehnungsverteilung,Test Re-Run, zweite Messachse, 2D-Punktematrix, Biegeprüfung
videoXtens AddOn: Möglichkeit der Umschaltung auf videoXtens-Modus

Option zweite Messachse, Biegeprüfung

Option Dehnungsverteilung,Test Re-Run, zweite Messachse, 2D-Punktematrix, Biegeprüfung


Produktbenennung:
1. Zahl: Anzahl der Kameras
2. Zahl: Min. Gesichtsfeld ≈ max. Messlänge (Zahl gilt für kurzen Anbauabstand und ist abgerundet, daher minimales Gesichtsfeld)
Zusätzliche Bezeichnung „HP“, wenn Genauigkeitsklasse 0,5 erfüllt wird

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laserXtens 7-220 HP

Die überlappenden Sichtfelder der sieben Kameras werden zu einem einzigen, großen Bild zusammengefasst. Die beiden virtuellen Messmarken werden auch hier während des Belastungsvorganges mitverfolgt (Speckle Tracking). Stößt eine Messmarke an den Rand eines Sichtfeldes einer Kamera, so wird sie an das Sichtfeld der angrenzenden Kamera weitergereicht. Durch dieses Verfahren ergibt sich eine großer Messbereich mit höchster Auflösung.

Zusammengesetztes Gesamtbild der Probe

Wenn eine der Messmarken an den Rand des Gesamtgesichtsfeldes kommt, kann auf den Durchflussmodus umgeschaltet werden.

Anwendungsbeispiel laserXtens 7-220 HP

Bleche und Flachstahl nach ISO 6892-1

  • Spezielle Vorteile in der Anwendung:
  • Dehngeschwindigkeitsgeregelte Versuche nach ISO 6892-1 Methode A1 „Closed Loop“ eingesetzt werden (für Messlängen ≥ 30 mm).
  • Ermittlung der Bruchdehnung auch bei Prüflingen mit hoher Bruchenergie - keine Beschädigung durch harte Schläge bei Bruch.
  • Keine Probenmarkierung erforderlich, dadurch hohe Zeitersparnis.
  • Keine Probe wird verschwendet durch Bruch außerhalb L0: Die Option Dehnungsverteilung setzt die L0 automatisch um den Bereich der höchsten Dehnung und der Bruchstelle.
  • Option zweite Messachse: Bestimmung der Breitenänderung und des r-Werts nach ISO 10113.
  • Breitenmessung immer zentriert: Durch die Anbindung an die Traverse wird das Extensometer mitgeführt. Das ergibt einen größeren Messbereich und das System wird automatisch immer mittig zum Messlänge positioniert.
  • Hochgenaue Prüfungen in der ZwickRoell Temperierkammer: Temperaturregelung und Luftverteilung in der Temperierkammer sind so optimiert, dass die Auflösung des laserXtens selbst unter Temperatur nur minimal beeinträchtigt wird.
  • Option 2D-Punktematrix: Messungen über die ganze Probe, an verschiedenen Messpunkten.
  • Der laserXtens 7-220 HP weist keine sich bewegenden Teile auf und ist völlig verschleißfrei.
  • Patentierte konkurrenzlose Array-Technologie.
  • Unempfindlich gegenüber Umgebungseinflüssen (z.B. Luftverwirbelungen): der flexible Tunnel minimiert Signalstörungen.
laserXtens_2-220HP

laserXtens 2-220 HP

Der Messkopf des laserXtens 2-220 HP besteht aus zwei digitalen Kameras, die auf motorisierten Schlitten montiert sind. Dadurch lassen sich die Abstände der Kameras zueinander variieren und somit unterschiedliche Ausgangsmesslängen realisieren.
Der laserXtens 2-220 HP ist zum Einsatz mit Temperierkammern geeignet.
Außerdem kann der laserXtens 2-220 HP für dehngeschwindigkeitsgeregelte Versuche nach ISO 6892-1 Methode A1 „Closed Loop“ eingesetzt werden (für Messlängen ≥ 50 mm).

Anwendungsbeispiel laserXtens 2-220 HP

Bleche und Flachstahl nach ISO 6892-1

  • Spezielle Vorteile in der Anwendung:
  • Dehngeschwindigkeitsgeregelte Versuche nach ISO 6892-1 Methode A1 „Closed Loop“ eingesetzt werden (für Messlängen ≥ 50 mm).
  • Ermittlung der Bruchdehnung auch bei Prüflingen mit hoher Bruchenergie - keine Beschädigung durch harte Schläge bei Bruch.
  • Keine Probenmarkierung erforderlich, dadurch hohe Zeitersparnis.
  • Option zweite Messachse: Bestimmung der Breitenänderung und des r-Werts nach ISO 10113.
  • Breitenmessung immer zentriert: Durch die Anbindung an die Traverse wird das Extensometer mitgeführt. Das ergibt einen größeren Messbereich und das System wird automatisch immer mittig zum Messlänge positioniert.
  • Optionale Temperierkammer oder Anbindung für Prüfung unter Hochtemperatur.
  • Hochgenaue Prüfungen in der ZwickRoell Temperierkammer: Temperaturregelung und Luftverteilung in der Temperierkammer sind so optimiert, dass die Auflösung des laserXtens selbst unter Temperatur nur minimal beeinträchtigt wird.
  • Unempfindlich gegenüber Umgebungseinflüssen (z.B. Luftverwirbelungen): der flexible Tunnel minimiert Signalstörungen.
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laserXtens 1-15 HP

Der laserXtens 1-15 HP ist ein hochgenaues System zur Prüfung kleiner und kleinster Proben. Daher verfügt er neben einer Kamera und zwei Laserlichtquellen über ein besonderes Objektiv. Denn ein telezentrisches Objektiv kann laterale Probenbewegungen ausgleichen (siehe unten).

Aufgrund des kurzen Abstands zur Probe, kann dieser laserXtens nur an die zwickiLine angebaut werden. Er wird nicht mitgeführt, hat also keine Anbindung an die Traverse.

laserXtens 1-15 HP: Ausgleich von lateralen Probenbewegungen
Manche Proben oder Prüfaufbauten neigen dazu, dass sich die Probe aus der Prüfachse herausbewegt. Gerade bei kleinen Proben kommt dies häufig vor. Eine Veränderung des Probenabstands zur Kamera hat jedoch im trapzeförmigen Sichtfeld eine Vergrößerung/Verkleinerung der Probe zur Folge, wodurch die Messergebnisse beeinflusst werden. Das telezentrische Objektiv des laserXtens 1-15 HP kompensiert diese lateralen Probenbewegungen und minimiert so den Messfehler.

Anwendungsbeispiel laserXtens 1-15 HP

Mini und Micro-Proben: Stents, Feindrähte, Mini-Metallproben

  • Spezielle Vorteile in der Anwendung:
  • Kontaktierende Systeme sind hier nicht einsetzbar, kommen gar nicht an die Probe.
  • Kein Einfluss auf die Probe, da berührungslos und ohne Probenmarkierung.
  • Out-of-Plane-Bewegung wird kompensiert durch telezentrisches Objektiv.
  • Auflösung: 0,04 μm - dafür gibt es kein vergleichbares System für Microproben.
  • Genauigkeitsklasse 0,5
  • Zeitersparnis, da keine Probenmarkierung erforderlich.
  • Der Wettbewerb hat kein vergleichbares Produkt mit Laser- Speckle-Technologie.
  • Customizing: Mögliche Anbindung von speziellen Temperierkammern um die empfindlichen Proben bei gleichmäßiger Temperatur zu prüfen.
  • Der laserXtens 1-15 HP weist keine sich bewegenden Teile auf und ist völlig verschleißfrei.
  • Option 2D-Punktematrix über die ganze Probe, an verschiedenen Messpunkten oder vollflächig.

Software Optionen 

Prüfsoftware testXpert III bietet für die berührungslose Längenänderungsmessung und Dehnungsverteilung verschiedene Optionen für eine präzise und nachvollziehbare Messung. 

Test Re-Run

Das optionale Test Re-Run-Modul ermöglicht anhand einer Bilderserie, die während eines Versuches aufgezeichnet wurde, die nachträgliche Neukalkulation der Dehnung unter Verwendung einer anderen Ausgangsmesslänge (sofern mehrere Markierungen vorhanden sind). Dies kann von besonderem Vorteil sein, wenn es z. B. in der Bauteilprüfung darum geht, lokale Dehnungen an unterschiedlichen Stellen auszuwerten, oder wenn im Standard-Zugversuch die Einschnürung der Probe außerhalb der ursprünglichen Ausgangsmesslänge eingetreten ist.

Über die Prüfsoftware testXpert kann die neu kalkulierte Dehnung selbstverständlich mit den anderen Messwerten im Nachhinein synchronisiert werden.

Dehnungsverteilung

Die Option Dehnungsverteilung ermöglicht die Bestimmung von lokalen Dehnungen an mehreren Messstellen entlang der Messlänge der Probe. Die Auswertung von bis zu 16 Messstellen ist möglich. Ferner kann durch diese Option eine Symmetrierung der Anfangsmesslänge um die Einschnürung automatisch in Echtzeit erfolgen (nach Anhang I, ISO 6892-1).

Video Capturing

Das videoCapturing ist eine Aufnahme der Prüfung (ohne nachträgliche Neukalkulation). Die Aufnahme ist mit der Messkurve synchronisiert und ermöglicht so eine nachträgliche Betrachtung zur Prüfung. Die Option beinhaltet keine Hardware, da die Aufnahme und die Synchronisierung vollständig über das laserXtens System erfolgen.
Hinweis: Die Option kann nur über eine Kamera betrieben werden. Außerden weisen wir daraufhin, dass auf der Probe das Speckle-Muster zu sehen ist und nicht die natürliche Oberfläche der Probe.
Die Option wird zu allen laserXtens-Varianten ab testXpert II V3.71 und testXpert III kostenlos mitgeliefert.

2D-Punktematrix

Diese Option erlaubt die zweidimensionale Vermessung von Messpunkten auf einer ebenen Probenfläche. Dadurch ist es möglich, lokale Dehnungen und Inhomogenitäten des Probekörpers unter Last zu ermitteln. Als Messwerte stehen sowohl die X- und Y-Koordinaten als auch die Distanzen zwischen den Punkten zur Verfügung
Bis zu 100 Messpunkte in beliebiger Anordnung oder in Matrizenform können vermessen werden.
Die Darstellung in testXpert III ist auf 15 Kanäle begrenzt.

Option zweite Messachse 

Mit dieser Option kann gleichzeitig zur Bestimmung der Längsdehnung eine lokale Querdehnung gemessen werden.

Messung der Durchbiegung 

Der laserXtens ermittelt auch die Durchbiegung bei 3- oder 4-Punkt-Biegeversuchen. Die Messung kann hierfür an einem Punkt (Verschiebung einer Messstelle) oder an drei Punkten (Relativverschiebung der mittleren zu den beiden äußeren Messstellen) mit einer maximalen Messbasis von 15 mm erfolgen (laserXtens 7-220 HP 20 mm).

Technische Daten

laserXtens 7-220 HP

Typ

laserXtens 7-220 HP

Artikel-Nr.

1043974

Laserschutzklasse gemäß DIN EN 60825-1 (11-2001)

2[1]

Anfangsmesslänge

3 ... 200

mm

Messweg mit Speckle Tracking

210 mm - Anfangsmesslänge

Messweg Durchflussmessung

Nach dem Messweg durch Speckle Tracking schaltet der laserXtens auf Durchflussmessung um.

Dehngeschwindigkeitsregelung nach ISO 6892-1 Methode A1

ab 30[2]

mm

Auflösung

0,07

µm nach EN ISO 9513

Genauigkeitsklasse

gemäß EN ISO 9513

0,5

gemäß ASTM E83

-

Gesichtsfeld, FOV (L x B)

220 x 28

mm

Typische Messfrequenz (einstellbar)

70

Hz

Messgeschwindigkeit, max. am Messpunkt

500

mm/min

Probendicke

Flachproben, gemessen auf der breiten Seite

≤30

mm

Flachproben, gemessen auf der Probenkante

>1[3]

mm

Rundproben

1 ... 30[3]

mm

Probenbreite

1 ... 30

mm

Maße:

Höhe

460

mm

Breite

485 ... 745

mm

Tiefe

140

mm

Mindestversion

testXpert II V 3.71 und testXpert III

Lieferumfang:

Messkopf mit 7 hochauflösenden Digitalkameras inkl. Objektive, 5 Laserlichtquellen rot, Tunnel zur Minimierung der Signalstörungen, INC-Modul (für tC: RS-Modul),Softwarelizenz, Zubehörkoffer mit Skalierhilfe

  1. Keine Schutzmaßnahmen erforderlich.
  1. Nicht in ZwickRoell Temperierkammer
  1. Vorversuche sind für Proben mit Probendicke < 1 mm notwendig.

laserXtens 2-220 HP

Typ

laserXtens 2-220 HP

Artikel-Nr.

1043978

Laserschutzklasse gemäß DIN EN 60825-1 (11-2001)

2[1]

Anfangsmesslänge

3 ... 200

mm

Messweg mit Speckle Tracking

  • Anfangsmesslänge: 3 ... 25 mm; Max. Messweg: 25 mm - Anfangsmesslänge (Messung mit einer Kamera)
  • Anfangsmesslänge: 20 ... 180 mm; Max. Messweg: 50 mm
  • Anfangsmesslänge: 180 ... 200 mm; Max. Messweg: 220 mm - Anfangsmesslänge

Messweg Durchflussmessung

Nach dem Messweg durch Speckle Tracking schaltet der laserXtens auf Durchflussmessung um.

Dehngeschwindigkeitsregelung nach ISO 6892-1 Methode A1

ab 50[2]

mm

Auflösung

0,07

µm nach EN ISO 9513

Genauigkeitsklasse

gemäß EN ISO 9513

0,5

Typische Messfrequenz (einstellbar)

70

Hz

Messgeschwindigkeit, max. am Messpunkt

500

mm/min

Probendicke

Flachproben, gemessen auf der breiten Seite

≤30

mm

Flachproben, gemessen auf der Probenkante

>1[3]

mm

Rundproben

1 ... 30[3]

mm

Maße:

Höhe

460

mm

Breite

485 ... 745

mm

Tiefe

140

mm

Umgebungstemperatur

+10 ... +35

°C

Mindestversion

testXpert II Version 3.71 / testXpert III

Lieferumfang

Messkopf mit motorisierter Messlängenverstellung (automatische L0- Einstellung), 2 digitale Kameras inkl. Objektive f=75 mm, 2 Laserlichtquellen rot, Software für Bilderfassung, Auswertung der Kreuzkorrelation und Übergabe an testXpert III, Zubehörkoffer mit Skalierhilfe

  1. Keine Schutzmaßnahmen erforderlich.
  1. Nicht in ZwickRoell Temperierkammer
  1. Vorversuche sind für Proben mit Probendicke < 1 mm notwendig.

laserXtens 1-15 HP

Typ

laserXtens 1-15 HP

Artikel-Nr.

1043981

Laserschutzklasse gemäß DIN EN 60825-1 (11-2001)

2[1]

Anfangsmesslänge

3 ... 14

mm

Messweg mit Speckle-Tracking

15

mm - Anfangsmesslänge

Messweg Durchflussmessung

Nach dem Messweg durch Speckle Tracking schaltet der laserXtens auf Durchflussmessung um.

Auflösung

0,04

μm nach EN ISO 9513

Genauigkeitsklasse

gemäß EN ISO 9513

0,5

Typische Messfrequenz (einstellbar)

70

Hz

Messgeschwindigkeit, max. am Messpunkt

250

mm/min

Probendicke

Flachproben

≤30

mm

Rundproben

0,5 ... 30[2]

mm

Maße

Höhe

175

mm

Breite

306

mm

Tiefe

91

mm

Umgebungstemperatur

+10 ... +35

°C

Lieferumfang

Messkopf mit 1 digitalen Kamera inkl. telezentrischem Objektiv, zwei Laserlichtquellen rot, Software für Bilderfassung, Auswertung der Kreuzkorrelation und Übergabe an testXpert III, Zubehörkoffer mit Skalierhilfe

  1. Keine Schutzmaßnahmen erforderlich.
  1. Vorversuche sind für Proben mit Probendurchmesser < 1 mm notwendig.

Hochgenaue Prüfungen in der Temperierkammer

Die Bedienung der Prüfmaschine inklusive Temperierkammer erfolgt ergonomisch und intuitiv durch die Prüfsoftware. Alle Komponenten (Material-Prüfmaschine, Extensometer und Prüfsoftware) kommen aus dem Hause ZwickRoell.
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