Skoči na sadržaj stranice

Ekstenziometar

Uređaji za merenje napona za ispitivanje materijala – osnovna kompetencija kompanije ZwickRoell

Ekstenzometar je uređaj za merenje naprezanja koji se koristi za merenje istezanja uzorka pod opterećenjem. Merenje proširenja je jedna od glavnih kompetencija kompanije ZwickRoell.

Pregled Kontaktni ekstenziometri Optički ekstenziometri Kriterijumi za izbor Zatražite konsultacije

Postoje u osnovi dve glavne kategorije ekstenziometara: kontaktni i beskontaktni ili optički ekstenziometar. Kontaktni ekstenziometri se dalje mogu kategorisati na clip-on i ekstenziometre sa hvataljkama. Beskontaktni, ili optički ekstenziometri, uključuju video ekstenziometar i laserski ekstenziometar.

Kontaktni ekstenziometri

Optički ekstenziometar

Clip-on ekstenziometarEkstenziometar sa hvataljkamaVideo ekstenziometriLaserski ekstenziometri
AplikacijaIsplativo rešenje za standardne primene sa određenom početnom dužinom merila i malim protokom uzorkaLako se prilagođava različitim primenama ispitivanja

Lako se prilagođava različitim primenama ispitivanja

Zasnovano na kameri: slike se mogu koristiti za dodatne svrhe evaluacije, kao što je 2D DIC

Specijalna tehnologija za merenje na visokim temperaturama
Materijal uzorkaUzorci sa svojstvenom čvrstinomSviSvi; uključujući visoko osetljive uzorke i uzorke sa visokom energijom lomaMetali, keramika, vatrostalni materijali, grafit, staklo
TemperaturaDo maks. 200 °CDo maks. 360 °CDo maks. 360 °CDo maks. 2000 °C
RukovanjePriručnikKonfigurišite od ručnog do automatskogAutomatski:
bez uticaja operatera, visoka reproduktivnost rezultata ispitivanja
Automatski:
bez uticaja operatera, visoka reproduktivnost rezultata ispitivanja
Kategorije ekstenziometara
Stručnjaci za ekstenziometre, uređaje za merenje napona

Potrebna vam je pomoć pri izboru pravog ekstenziometra za vašu primenu?

Želite da saznate više o našim uređajima za merenje napona?

Slobodno nam se obratite!

Šta je ekstenziometar?

Ekstenzometar je uređaj za merenje naprezanja koji se koristi za merenje istezanja materijala pod opterećenjem.

  • Istezanje materijala je fizička deformacija koja nastaje kada je izložen opterećenju kao što je sila vuče povezana sa ispitivanjem zatezanja. Pored naprezanja izazvanog zateznim opterećenjima, ekstenziometri takođe pomažu u određivanju kompresivne deformacije ili otklona pod različitim vrstama primene opterećenja, uključujući ciklična ispitivanja (uklj. ispitivanja zamora), ispitivanja sabijanjem i ispitivanja savijanja.
  • Ekstenziometri mere naprezanje direktno na uzorku. Ovo eliminiše uticaje merenja od drugih komponenti za ispitivanje i povećava tačnost.
  • Merenje naprezanja je potrebno za određivanje karakterističnih vrednosti materijala. Modul zatezanja, Jangov modul elastičnosti, tačka popuštanja, deformacija pri lomu, r-vrednost i Poasonov koeficijent su tipične vrednosti određene ekstenziometrom. Ove informacije su neophodne prilikom poređenja materijala i pomažu proizvođačima da utvrde da li su oni u stanju da izdrže opterećenja kojima su izloženi kada se koriste za svoju namenu.
  • Ekstenziometri se koriste u širokom spektru industrija i još širem spektru materijala. Primeri uključuju metale, plastiku, kompozite ojačane vlaknima, elastomere, folije, tekstil, konopce, papir i drvo.

Kontakt za ekstenziometre

Kontaktni ekstenziometri za merenje naprezanja mogu se dalje kategorisati na ekstenziometar sa hvataljkama i clip-on ekstenziometar.

Ekstenziometar sa hvataljkama Clip-on ekstenziometar

Ekstenziometar sa hvataljkama

Ekstenziometri sa hvataljkama su direktno pričvršćeni za uzorak pomoću ivica noževa montiranih na hvataljkama. Naprezanje se meri procenom promene ugla ili dužine pomeranja hvataljka. Tehnologija ekstenziometara sa hvataljkama je dokazana i laka za razumevanje. Ovi ekstenziometri nude visok nivo modularnosti, što im omogućava lako prilagođavanje i rukovanje različitim zadacima ispitivanja: Od isplativih, ručnih ekstenziometara do potpuno automatskih sistema, potpuno bez uticaja operatera i sa maksimalnom obnovljivošću rezultata ispitivanja.

Clip-on ekstenziometar

Clip-on ekstenziometri su isplativo rešenje za standardne zadatke ispitivanja sa malim protokom uzoraka. Pričvršćeni su direktno na uzorak. Prenos merene vrednosti od uzorka do senzora je kratak i krut, što rezultira visokom tačnošću merenja.

Međutim, ovim ekstenziometrima nedostaje fleksibilnost: Sa stanovišta dizajna, većina njih ima određenu početnu dužinu koloseka i ograničenu udaljenost kretanja.

Optički / beskontaktni ekstenziometri

Optički ekstenziometri videoXtens i laserXtens rade na bazi kamere i stoga su beskontaktni. Stoga nemaju uticaja na određivanje karakteristika materijala. Dodatna prednost koju pružaju beskontaktni merni instrumenti za merenje naprezanja jeste to što se mogu koristiti i na kritičnim uzorcima do tačke lomljenja bez rizika od oštećenja. Početna dužina optičkih ekstenziometara je označena oznakama. ZwickRoell video i laserski ekstenziometri se takođe mogu koristiti bez potrebe za ručnim dodavanjem oznaka na meraču.

Optički ekstenziometar lightXtens radi na bazi svetlosnih dioda. Ovaj ekstenziometar je specijalno dizajniran za potpuno automatsko merenje na visoko duktilnim materijalima (elastomeri, užad, folije) ili uzorcima sa velikom početnom dužinom merila (čelična užad i užad od lima)

Video ekstenziometri Laser ekstenziometrilightXtens

Zašto izabrati ekstenziometar kompanije ZwickRoell?

  • Ekstenziometri su jedna od naših ključnih kompetencija, rezultat decenija iskustva u primeni tehnologije.
  • Naši ekstenziometri se razvijaju i proizvode u našoj kompaniji, zajedno sa ostalim komponentama za ispitivanje, što garantuje potpunu kompatibilnost sistema za ispitivanje.
  • ZwickRoell ekstenziometri su dizajnirani da prevaziđu standardne zahteve, jer je tačnost ekstenziometra neophodna za reproduktivne i pouzdane rezultate ispitivanja.

Kriterijumi za izbor

Skoro svi standardi za ispitivanje zatezanja, kao što su ASTM i ISO, zahtevaju merenje napona. Najprikladniji ekstenziometar za određenu primenu zavisi od zahteva koje je propisao standard, kao i od svojstava materijala uzorka.

Određivanje idealnog ekstenziometra zasniva se na šest glavnih kriterijuma. To uključuje svojstva koja moraju biti ispunjena, kao što su tačnost ekstenziometra, rezolucija, opseg merenja, potrebne izmerene vrednosti i temperatura ispitivanja na kojoj će se ekstenziometar koristiti. Ali ključnu dodatnu vrednost pružaju karakteristike kao što su jednostavno rukovanje, smanjena kriva učenja, obim funkcionalnosti, cena po ispitivanju i dodatne informacije koje pružaju dodatne opcije.

Materijal i oblik uzorka
Redosled ispitivanja i standard
Ispitno okruženje
Funkcionalnost
Rukovanje
Budžet i troškovi

Materijal i oblik uzorka

Proces izbora optimalnog ekstenziometra počinje kriterijumima oblika materijala i uzorka

  • Maksimalno istezanje: važno za izračunavanje potrebnog opsega merenja. Takođe, materijali sa manjim istezanjem obično zahtevaju veći nivo tačnosti.
  • Osetljivost na kontakt: prilikom ispitivanja tankih ili materijala osetljivih na kontakt, uticaj na uzorak može se minimizirati upotrebom ekstenziometara sa hvataljkama i posebnim oštrim ivicama. Optički ekstenziometri pružaju idealno rešenje jer nemaju nikakav uticaj na uzorak.
  • Ponašanje pri lomu: važno za ispitivanja do loma uzorka, kako bi se osiguralo da ekstenziometar nije oštećen. Za visoke energije loma, trebalo bi da koristite optičke ekstenziometre ili ekstenziometre sa hvataljkama sa odgovarajućim sigurnosnim mehanizmom.
  • Dimenzije uzorka: neke dimenzije uzorka ograničavaju izbor ekstenziometra zbog ekstremnih širina ili debljina uzorka.
  • Oblik uzorka: može predstavljati posebne izazove. Na primer, komponente nepravilnih oblika koje ograničavaju pristup uzorku.

Redosled ispitivanja i standard

Bez obzira da li ispitujete prema industrijskom ili kompanijskom standardu: sekvenca ispitivanja i potrebne izmerene vrednosti jasno određuju kritične karakteristike ekstenziometra.

  • Vrsta opterećenja: za šta se ekstenziometar koristi: ispitivanja zatezanja, savijanja, savijanja ili ciklična ispitivanja? Neki ekstenziometri se mogu koristiti za sva četiri tipa opterećenja i dizajnirani su za brze promene između tipova ispitivanja.
  • Početna dužina merača: obično je određena standardom. Opseg merenja koji ekstenziometar treba da pokrije zasniva se na početnoj dužini merača i maksimalnom istezanju uzorka.
  • Tačnost: kada je u pitanju tačnost ekstenziometra, standardi se obično odnose na klase ili stepene tačnosti. Ovo je definisano u kalibracionim standardima za ekstenziometre na osnovu izmerenih odstupanja i rezolucija (ISO 9513, ASTM E83).
  • Potrebne izmerene vrednosti: koje izmerene vrednosti treba odrediti određenim ispitivanjem i koji su vaši zahtevi? Na primer, moduli se određuju odmah na početku ispitivanja, tako da odgovarajući nivo tačnosti mora već biti podešen. Ovaj nivo tačnosti može se osigurati odgovarajućom kalibracijom.
  • Kontrola brzine deformacije u zatvorenoj petlji prema ISO 6892-1 metodi A1: ova vrsta kontrole deformacije nameće posebne zahteve ekstenziometru. Da bi se osiguralo automatsko podešavanje brzine ispitivanja, ekstenziometar kontinuirano vraća trenutne vrednosti naprezanja elektronici (kod ZwickRoell-a to je 2000 puta u sekundi).

Ispitno okruženje

Šta je okruženje za ispitivanje i kako ono utiče na ekstenziometar?

  • Temperatura ispitivanja: morate koristiti odgovarajući ekstenziometar prilikom ispitivanja pod temperaturnim uslovima. Postoje ekstenziometri specijalno dizajnirani za upotrebu u temperaturnoj komori ili visokotemperaturnoj peći, koji su u stanju da obezbede veoma visok nivo tačnosti u ovom okruženju.
  • Uticaji svetlosti ili konvekcije, npr. iz sistema za klimatizaciju, mogu ograničiti tačnost beskontaktnog, optičkog ekstenziometra.
  • Prašina, prljavština i vibracije koje utiču na ispitivanje u proizvodnim okruženjima zahtevaju robustan ekstenziometar niske osetljivosti.

Funkcionalnost

Funkcionalnost ide ruku pod ruku sa dodatnom vrednošću, jer ekstenziometar nudi mnogo više.

  • Fleksibilnost: ekstenziometar koji je veoma fleksibilan u pogledu različitih primena, tipova uzoraka ili funkcija, eliminiše potrebu za više ekstenziometara.
  • Uticaj operatera: koliko je važno smanjenje ili eliminisanje uticaja operatera za dobijanje pouzdanih rezultata ispitivanja? Uticaji operatera mogu dovesti do odstupanja i raspršenih rezultata ispitivanja.
  • Automatizovane funkcije: pomoću automatizovanih funkcija, uticaji operatera mogu se smanjiti, pa čak i eliminisati. Ovo značajno povećava ponovljivost i reproduktivnost rezultata ispitivanja. Automatske funkcije čine intervencije nepotrebnim – od automatizovanog merenja površine za ispitivanje i centriranja mernih tačaka do automatskog podešavanja početne dužine merača i pričvršćivanja i odvajanja hvataljki.
  • Dodata vrednost kroz opcije: optički ekstenziometri snimaju veliki deo uzorka pomoću kamere(a) i stoga mogu prikupiti više informacija iz merenja. Merenja se mogu vršiti na više mernih tačaka, procene naprezanja u celom polju putem 2D korelacije slike ili automatsko određivanje mesta loma, što sprečava odbacivanje uzorka.
  • Opcije naknadne opreme: one pružaju sigurnost budućih investicija. Neki ekstenziometri pokrivaju širok spektar primene od samog početka. Drugi se mogu lako prilagoditi za dodatne primene putem naknadne opreme u budućnosti.

Rukovanje

Lakoća rukovanja stavlja korisnika u prvi plan.

  • Profil korisnika: ko radi sa mašinom? Da li je u pitanju kontinuirano promenljivo proizvodno osoblje koje obavlja ispitivanja bez mnogo prethodne obuke i sa malo, ako uopšte ima, modifikacija postupka ispitivanja? Ili je to specijalista koji želi da bude u mogućnosti da kontroliše svaku fazu ispitne sekvence na veoma fleksibilan način i sa pristupom širokom spektru funkcija? Ekstenziometar i softver se mogu prilagoditi prema tipu korisnika.
  • Zahtevi za obuku: automatizovane funkcije značajno smanjuju zahteve za obukom. Ovo uključuje softverski program sa intuitivnim radom, jasnom strukturom i prilagodljivošću vašim operativnim procedurama.
  • Napori modifikacije: ako često menjate različite aplikacije, morate uzeti u obzir i napore potrebne za modifikaciju sistema — koliko vremena je potrebno, može li to da uradi jedna osoba i da li se mogu napraviti greške tokom procesa?
  • Označavanje uzorka: u zavisnosti od uzorka, optički ekstenziometri zahtevaju upotrebu oznaka na uzorku, a u nekim slučajevima ne. Pored raznih opcija obeležavanja koje se mogu prilagoditi uzorku i ispitivanju koji treba izvršiti, optički sistemi mogu meriti i bez oznaka. U ovim slučajevima se koristi hrapavost površine uzorka, a virtuelne oznake merača se nanose na uzorak putem softvera.

Budžet i troškovi

Kada je reč o troškovima, važno je fokusirati se na godine koje slede nakon nabavke.

  • Troškovi nabavke: iako su ovi troškovi od velikog značaja u početku, niski troškovi rada ekstenziometra (i sistema u celini) mogu brzo nadoknaditi veće troškove nabavke.
  • Troškovi obuke zavise od obima potrebne obuke i broja operatera koji će koristiti sistem.
  • Troškovi po ispitivanju i mogući protok uzorka: što više vremena operater provede rukujući sistemom, to je više vremena potrebno za sprovođenje ispitivanja.
  • Vreme potrebno za konverzije ili modifikacije sistema: modifikovanje sistema za promene primene oduzima mnogo vremena. Dobar primer je konverzija potrebna pri korišćenju temperaturne komore. U ovom slučaju, može se uštedeti mnogo vremena ako jedna osoba može da izvrši izmene.
  • Troškovi za naknadna ispitivanja: dodatni troškovi nastaju zbog nedostatka tačnosti i obnovljivosti sistema. Ako je rasejanje vrednosti preveliko, potrebna su detaljna naknadna ispitivanja. Pored troškova za osoblje, susrećete se i sa novim troškovima materijala. Stoga, pouzdani rezultati ispitivanja igraju važnu ulogu ovde.
  • Troškovi održavanja: Na kraju, ali ne i najmanje važno, troškovi tekućeg održavanja su značajni. Ovo se može smanjiti delovima koji se ne habaju ili posebnim prilagođavanjem za upotrebu u prašnjavim proizvodnim okruženjima.
Vrh