Ekstensometer

Q: Apa itu ekstensometer?

Ekstensometer adalah alat pengukur regangan yang digunakan untuk mengukur perpanjangan suatu bahan saat diberi beban. Perpanjangan suatu bahan adalah deformasi fisik yang terjadi ketika bahan tersebut dikenai beban, seperti gaya tarik yang terkait dengan pengujian tarik. Selain regangan yang disebabkan oleh beban tarik, ekstensiometer juga membantu menentukan deformasi tekan atau defleksi pada berbagai jenis penerapan beban, termasuk uji siklik (termasuk uji kelelahan), uji tekan dan uji lentur.Ekstensometer mengukur regangan secara langsung pada spesimen. Hal ini menghilangkan pengaruh pengukuran dari komponen pengujian lainnya dan meningkatkan akurasi.Pengukuran regangan diperlukan dalam penentuan nilai-nilai karakteristik suatu bahan. Modulus tarik, modulus Young, yield point, strain at break, r-value dan rasio Poisson adalah nilai-nilai umum yang ditentukan dengan menggunakan ekstensiometer. Informasi ini sangat penting saat membandingkan bahan-bahan, dan membantu produsen menentukan apakah bahan-bahan tersebut mampu menahan beban yang akan diterimanya saat digunakan sesuai tujuan penggunaannya.Ekstensometer digunakan di berbagai macam industri dan pada jenis bahan yang jauh lebih beragam. Contohnya antara lain logam, plastik, komposit yang diperkuat serat, elastomer, film, tekstil, tali, kertas, dan kayu.

Alat pengukuran regangan untuk pengujian bahan – salah satu keunggulan utama ZwickRoell

EKstensometer adalah alat pengukur regangan yang digunakan untuk mengukur perpanjangan suatu spesimen saat diberi beban. Pengukuran regangan merupakan salah satu keahlian inti ZwickRoell

Gambaran umum Kontak extensometers Ekstensometer optik Kriteria seleksi Meminta konsultasi

Pada dasarnya, ada dua kategori utama ekstensiometer: ekstensiometer kontak dan ekstensiometer non-kontak atau optik. Kontak ekstensometer dapat dikategorikan lebih lanjut menjadi ekstensiometer lengan tipe clip-on dan tipe sensor. Non-contact, atau ekstensometer tanpa kontak atau ekstensometer optik, meliputi ekstensometer video dan ekstensometer laser.

	Ekstensometer kontak		Ekstensometer optik
	Ekstensometer tipe clip-on	Ekstensometer lengan sensor	Video extensometers	Ekstensometer laser
Aplikasi	Solusi hemat biaya untuk aplikasi standar dengan panjang pengukuran awal yang tetap dan jumlah spesimen yang diproses sedikit	Mudah disesuaikan untuk berbagai aplikasi pengujian	Mudah disesuaikan untuk berbagai aplikasi pengujian Berbasis kamera: gambar-gambar tersebut dapat digunakan untuk tujuan evaluasi tambahan, seperti DIC 2D	Teknologi khusus untuk pengukuran pada suhu tinggi
Bahan spesimen	Spesimen yang secara inheren kaku	Semua	Semua; termasuk spesimen yang sangat sensitif dan spesimen dengan energi patah yang tinggi	Logam, keramik, bahan tahan api, grafit, kaca
Suhu	Hingga maksimal 200 °C	Hingga maksimal 360 °C	Hingga maksimal 360 °C	Hingga maksimal 2000 °C
Operasi	Manual	Dapat dikonfigurasi dari mode manual hingga otomatis	Otomatis: tanpa campur tangan operator, hasil pengujian yang sangat dapat diulang	Otomatis: tanpa campur tangan operator, hasil pengujian yang sangat dapat diulang

Kategori ekstensometer

Para ahli di bidang ekstensiometer, alat pengukur regangan

Butuh bantuan dalam memilih ekstensiometer yang tepat untuk aplikasi Anda?

Ingin mengetahui lebih lanjut tentang alat pengukur regangan kami?

Jangan ragu untuk menghubungi kami!

Apa itu ekstensometer?

Ekstensometer adalah alat pengukur regangan yang digunakan untuk mengukur perpanjangan suatu bahan saat diberi beban.

Perpanjangan suatu bahan adalah deformasi fisik yang terjadi ketika bahan tersebut dikenai beban, seperti gaya tarik yang terkait dengan pengujian tarik. Selain regangan yang disebabkan oleh beban tarik, ekstensiometer juga membantu menentukan deformasi tekan atau defleksi pada berbagai jenis penerapan beban, termasuk uji siklik (termasuk uji kelelahan), uji tekan dan uji lentur.
Ekstensometer mengukur regangan secara langsung pada spesimen. Hal ini menghilangkan pengaruh pengukuran dari komponen pengujian lainnya dan meningkatkan akurasi.
Pengukuran regangan diperlukan dalam penentuan nilai-nilai karakteristik suatu bahan. Modulus tarik, modulus Young, yield point, strain at break, r-value dan rasio Poisson adalah nilai-nilai umum yang ditentukan dengan menggunakan ekstensiometer. Informasi ini sangat penting saat membandingkan bahan-bahan, dan membantu produsen menentukan apakah bahan-bahan tersebut mampu menahan beban yang akan diterimanya saat digunakan sesuai tujuan penggunaannya.
Ekstensometer digunakan di berbagai macam industri dan pada jenis bahan yang jauh lebih beragam. Contohnya antara lain logam, plastik, komposit yang diperkuat serat, elastomer, film, tekstil, tali, kertas, dan kayu.

Ekstensometer kontak

Ekstensometer kontak untuk pengukuran regangan dapat dikategorikan lebih lanjut menjadi sensor arm extensometer dan clip-on extensometers.

Sensor arm extensometers Clip-on extensometers

Ekstensometer lengan sensor

Sensor arm extensometers dipasang langsung pada spesimen melalui tepi tajam yang terpasang pada lengan sensor. Regangan diukur melalui evaluasi perubahan sudut atau jarak tempuh lengan sensor. Teknologi ekstensiometer lengan sensor telah terbukti keandalannya dan mudah dipahami. Ekstensometer ini menawarkan tingkat modularitas yang tinggi, sehingga dapat dengan mudah disesuaikan dan digunakan untuk berbagai tugas pengujian. Mulai dari ekstensometer manual yang hemat biaya hingga sistem yang sepenuhnya otomatis, tanpa pengaruh operator sama sekali dengan reproduktibilitas hasil uji yang maksimal.

Ekstensometer kontak / lengan sensor ekstensometer: diagram skematik

Ekstensometer tipe clip-on

Ekstensometer tipe clip-on merupakan solusi yang hemat biaya untuk tugas pengujian standar dengan jumlah spesimen yang rendah. Ekstensometer ini dipasang langsung pada spesimen. Transmisi nilai pengukuran dari spesimen ke sensor berlangsung singkat dan kaku, sehingga menghasilkan akurasi pengukuran yang tinggi.

Namun, ekstensometer ini memiliki keterbatasan dalam hal fleksibilitas: Dari segi desain, sebagian besar memiliki panjang ukur awal (initial gauge length) yang tetap dan jarak gerak (travel distance) yang terbatas.

Ekstensometer kontak / ekstensometer klip: diagram skematik

Ekstensometer optik / non-kontak

Ekstensometer optik videoXtens danlaserXtens berbasis kamera sehingga melakukan pengukuran tanpa kontak. Dengan demikian, ekstensometer ini tidak memengaruhi penentuan karakteristik material. Keunggulan tambahan dari pengukur regangan non-kontak adalah dapat digunakan pada spesimen yang sensitif hingga titik patah tanpa risiko kerusakan. Panjang ukur awal (initial gauge length) pada ekstensometer optik ditentukan menggunakan tanda ukur (gauge marks). Ekstensometer video dan laser ZwickRoell juga dapat digunakan tanpa perlu menambahkan tanda ukur secara manual.

Ekstensometer optik lightXtens bekerja berdasarkan dioda cahaya. Ekstensometer ini dirancang khusus untuk pengukuran yang sepenuhnya otomatis pada material yang sangat ulet (elastomer, tali, film) atau spesimen dengan panjang ukur awal yang besar (tali baja dan stranded wire).

Video extensometers Laser extensometers lightXtens

Ekstensometer optik / tanpa kontak: Prinsip kerja ekstensometer video

Ekstensometer optik: Ekstensometer laser

Mengapa memilih ekstensometer dari ZwickRoell?

Ekstensometer merupakan salah satu kompetensi utama kami yang didukung oleh pengalaman puluhan tahun dalam teknologi aplikasi.
Ekstensometer kami dikembangkan dan diproduksi sendiri bersama dengan komponen pengujian lainnya, sehingga menjamin kompatibilitas penuh dengan seluruh sistem pengujian.
Ekstensometer ZwickRoell dirancang untuk melampaui persyaratan standar, karena akurasi ekstensometer sangat penting untuk menghasilkan hasil uji yang konsisten dan andal.

Kriteria seleksi

Hampir semua standar pengujian tarik seperti ASTM dan ISO memerlukan pengukuran regangan. Extensometer yang paling cocok untuk aplikasi tergantung pada persyaratan yang ditetapkan oleh standar serta sifat material spesimen.

Penentuan ekstensometer yang ideal didasarkan pada enam kriteria utama. Kriteria tersebut mencakup persyaratan yang harus dipenuhi, seperti akurasi ekstensometer, resolusi, rentang pengukuran, nilai ukur yang diperlukan, serta suhu pengujian saat ekstensometer digunakan. Namun, nilai tambah utama diberikan oleh fitur-fitur seperti kemudahan penggunaan, waktu pembelajaran yang lebih singkat, cakupan fungsi, biaya per pengujian, serta informasi tambahan yang diperoleh melalui berbagai opsi.

Kriteria pemilihan ekstensiometer: ekstensiometer atau alat pengukur regangan mana yang tepat? Pemilihan ekstensiometer yang tepat bergantung pada bahan dan bentuk spesimen, standar yang akan diterapkan, kondisi lingkungan, penanganan, serta anggaran dan biaya.

Material & bentuk spesimen

Proses pemilihan ekstensometer yang optimal dimulai dari kriteria material dan bentuk spesimen.

Perpanjangan maksimum (Maximum extension): penting untuk menghitung rentang pengukuran yang dibutuhkan. Selain itu, material dengan perpanjangan yang lebih kecil biasanya memerlukan tingkat akurasi yang lebih tinggi.
Sensitivitas terhadap kontak (Contact sensitivity): saat menguji material yang tipis atau sensitif terhadap kontak, pengaruh terhadap spesimen dapat diminimalkan dengan menggunakan ekstensometer lengan sensor yang dilengkapi ujung pisau (knife edges) khusus. Ekstensometer optik merupakan solusi ideal karena sama sekali tidak memberikan pengaruh pada spesimen.
Perilaku patah (Fracture behavior): penting untuk pengujian hingga spesimen patah agar ekstensometer tidak mengalami kerusakan. Untuk energi patah yang tinggi, sebaiknya gunakan ekstensometer optik atau ekstensometer lengan sensor dengan mekanisme pengaman yang sesuai.
Dimensi spesimen: beberapa dimensi spesimen dapat membatasi pemilihan ekstensometer karena lebar atau ketebalan spesimen yang ekstrem.
Bentuk spesimen: dapat menimbulkan tantangan khusus. Sebagai contoh, komponen dengan bentuk tidak beraturan yang membatasi akses ke spesimen.

Urutan pengujian & standar

Baik Anda melakukan pengujian berdasarkan standar industri maupun standar perusahaan, urutan pengujian dan nilai ukur yang dibutuhkan akan secara jelas menentukan fitur-fitur penting yang harus dimiliki ekstensometer.

Jenis beban (Type of load): untuk apa ekstensometer digunakan: uji tarik, tekan, lentur, atau uji siklik? Beberapa ekstensometer dapat digunakan untuk keempat jenis pengujian tersebut dan dirancang agar dapat berpindah jenis pengujian dengan cepat.
Panjang ukur awal (Initial gauge length): biasanya ditentukan oleh standar. Rentang pengukuran yang harus dicakup oleh ekstensometer didasarkan pada panjang ukur awal dan perpanjangan maksimum spesimen.
Akurasi: untuk akurasi ekstensometer, standar umumnya mengacu pada kelas atau grade akurasi. Kelas ini ditentukan dalam standar kalibrasi ekstensometer berdasarkan deviasi pengukuran dan resolusi (ISO 9513, ASTM E83).
Nilai ukur yang diperlukan (Required measured values): nilai ukur apa yang harus ditentukan dalam suatu pengujian tertentu dan apa kebutuhan Anda? Sebagai contoh, modulus ditentukan pada awal pengujian sehingga tingkat akurasi yang sesuai harus sudah tersedia sejak awal. Tingkat akurasi tersebut dapat dipastikan melalui kalibrasi yang sesuai.
Closed loop strain rate control sesuai ISO 6892-1 Method A1: jenis kontrol regangan ini memberikan persyaratan khusus pada ekstensometer. Untuk memastikan kecepatan pengujian dapat disesuaikan secara otomatis, ekstensometer secara terus-menerus mengirimkan nilai regangan terkini ke sistem elektronik (di ZwickRoell sebanyak 2000 kali per detik).

Lingkungan pengujian

Bagaimana kondisi lingkungan pengujian dan bagaimana pengaruhnya terhadap ekstensometer?

Suhu pengujian: Anda harus menggunakan ekstensometer yang sesuai saat melakukan pengujian pada kondisi suhu tertentu. Tersedia ekstensometer yang dirancang khusus untuk digunakan di dalam temperature chamber atau high-temperature furnace, yang mampu memberikan tingkat akurasi yang sangat tinggi pada kondisi tersebut.
Pengaruh cahaya atau konveksi, misalnya dari sistem pendingin udara, dapat membatasi akurasi ekstensometer optik non-kontak.
Debu, kotoran, dan getaran yang memengaruhi pengujian di lingkungan produksi memerlukan ekstensometer yang kokoh dan memiliki sensitivitas rendah.

Fungsionalitas

Fungsionalitas berjalan seiring dengan nilai tambah, karena ekstensometer memiliki lebih banyak hal yang dapat ditawarkan.

Fleksibilitas: ekstensometer yang sangat fleksibel dalam berbagai aplikasi, jenis spesimen, atau fungsi dapat menghilangkan kebutuhan akan beberapa ekstensometer.
Pengaruh operator: seberapa penting mengurangi atau menghilangkan pengaruh operator untuk memperoleh hasil uji yang andal? Pengaruh operator dapat menyebabkan penyimpangan dan variasi hasil pengujian.
Fungsi otomatis: melalui fungsi otomatis, pengaruh operator dapat dikurangi bahkan dihilangkan sepenuhnya. Hal ini secara signifikan meningkatkan repeatability dan reproducibility hasil pengujian. Fungsi otomatis membuat intervensi operator menjadi tidak diperlukan—mulai dari pengukuran otomatis area pengujian dan pemusatan titik ukur hingga pengaturan otomatis panjang ukur awal serta pemasangan dan pelepasan lengan sensor secara otomatis.
Nilai tambah melalui opsi: ekstensometer optik menangkap area spesimen yang luas menggunakan kamera sehingga dapat memperoleh lebih banyak informasi dari hasil pengukuran. Pengukuran dapat dilakukan pada beberapa titik ukur, evaluasi regangan seluruh bidang melalui korelasi gambar 2D (2D image correlation), maupun penentuan lokasi patah secara otomatis sehingga mencegah penolakan spesimen.
Opsi retrofit: memberikan jaminan investasi untuk masa depan. Beberapa ekstensometer telah mencakup berbagai aplikasi sejak awal. Sementara yang lain dapat dengan mudah disesuaikan untuk aplikasi tambahan melalui retrofit di kemudian hari.

Penanganan

Kemudahan penggunaan menempatkan pengguna sebagai prioritas utama

Profil pengguna: siapa yang mengoperasikan mesin? Apakah operator produksi yang terus berganti dan melakukan pengujian tanpa banyak pelatihan sebelumnya serta hampir tidak pernah melakukan perubahan pada prosedur pengujian? Atau seorang spesialis yang ingin dapat mengendalikan setiap tahapan urutan pengujian secara fleksibel dengan akses ke berbagai fungsi? Ekstensometer dan perangkat lunak dapat disesuaikan dengan jenis pengguna.
Kebutuhan pelatihan: fungsi otomatis secara signifikan mengurangi kebutuhan pelatihan. Hal ini mencakup perangkat lunak dengan pengoperasian yang intuitif, struktur yang jelas, dan dapat disesuaikan dengan prosedur kerja Anda.
Upaya modifikasi: jika Anda sering berpindah antara berbagai aplikasi, Anda juga harus mempertimbangkan upaya yang diperlukan untuk melakukan modifikasi sistem—berapa lama waktu yang dibutuhkan, apakah dapat dilakukan oleh satu orang saja, dan apakah kesalahan dapat terjadi selama proses tersebut?
Penandaan spesimen: tergantung pada spesimennya, ekstensometer optik memerlukan penandaan spesimen—dan dalam beberapa kasus tidak memerlukannya. Selain berbagai pilihan penandaan yang dapat disesuaikan dengan spesimen dan jenis pengujian yang dilakukan, sistem optik juga dapat melakukan pengukuran tanpa penandaan. Dalam kasus tersebut, kekasaran permukaan spesimen digunakan, dan tanda ukur virtual diterapkan pada spesimen melalui perangkat lunak.

Anggaran dan biaya

Dalam hal biaya, penting untuk berfokus pada tahun-tahun setelah proses pembelian.

Biaya akuisisi: meskipun pada awalnya biaya ini sangat penting, biaya operasional ekstensometer (dan sistem secara keseluruhan) yang rendah dapat dengan cepat mengimbangi biaya akuisisi yang lebih tinggi.
Biaya pelatihan bergantung pada jumlah pelatihan yang dibutuhkan dan jumlah operator yang akan menggunakan sistem.
Biaya per pengujian dan kemungkinan throughput spesimen: semakin banyak waktu yang dihabiskan operator untuk menangani sistem, semakin lama waktu yang dibutuhkan untuk menjalankan pengujian.
Waktu yang diperlukan untuk konversi atau modifikasi sistem: memodifikasi sistem untuk perubahan aplikasi membutuhkan waktu. Contoh yang baik adalah konversi yang diperlukan saat menggunakan temperature chamber. Dalam hal ini, banyak waktu dapat dihemat apabila perubahan tersebut dapat dilakukan oleh satu orang.
Biaya pengujian lanjutan: biaya tambahan akan timbul akibat kurangnya akurasi dan reproduktibilitas sistem. Apabila variasi hasil pengukuran terlalu besar, maka diperlukan pengujian lanjutan yang lebih kompleks. Selain biaya tenaga kerja, Anda juga akan menghadapi tambahan biaya material. Oleh karena itu, hasil pengujian yang andal memegang peranan penting.
Biaya perawatan: Terakhir namun tidak kalah penting, biaya perawatan yang berkelanjutan juga perlu diperhatikan. Biaya tersebut dapat dikurangi melalui penggunaan komponen yang bebas keausan atau desain khusus untuk penggunaan di lingkungan produksi yang berdebu.

Berita lainnya

Titik kalibrasi pertama diatur di mana nilai tes pertama diukur

25.07.2022 Kalibrasi ekstensometer untuk nilai pengukuran yang presisi sejak awal Baca lebih lanjut