Ekstansometre

Q: Ekstansometre çatalları nedir?

Ekstansometre, bir malzemenin yük altında uğradığı uzamayı ölçmek için kullanılan bir gerinim ölçerdir. Malzemenin uzaması, örneğin çekme testinde uygulanan çekme kuvveti gibi bir yük altında meydana gelen fiziksel bir deformasyondur. Uzamanın yanı sıra, çeşitli yükleme türleri altında sapma ve basınç deformasyonu da ekstansometreler yardımıyla belirlenir. Çekme testlerinin yanı sıra, çevrimsel testler (yorulma testleri dahil), basma testleri ve eğme testleri de yükleme türleri arasında yer alır.Ekstensometreler, uzama ölçümünü doğrudan numune üzerinde gerçekleştirir. Bu sayede, diğer test bileşenlerinin ölçüme olan etkileri ortadan kaldırılır ve yüksek doğruluk seviyeleri elde edilir.Uzama ölçümü, malzeme özelliklerinin belirlenmesi için gereklidir. Çekme modülü, E modülü, akma sınırı, kopma uzaması, r değeri ve Poisson sayısı, bir ekstansometre ile belirlenen tipik değerlerdir. Bu bilgiler, malzemelerin karşılaştırılması için vazgeçilmezdir ve ürün üreticilerinin, bir malzemenin öngörülen amaçla kullanıldığında maruz kalacağı yükleri kaldırabileceğini değerlendirmesine yardımcı olur.Ekstansometreler, çok çeşitli sektörlerde ve malzeme alanlarında kullanılmaktadır. Buna örnek olarak metaller, plastikler, fiber kompozit malzemeler, elastomerler, folyolar, tekstil ürünleri, halatlar, kağıt ve ahşap verilebilir.

Malzeme testi için gerinim ölçerler – ZwickRoell’in temel uzmanlık alanlarından biri

Ekstansometre, yük altında bir numunenin uzamasını ölçmek için kullanılan bir gerinim ölçüm cihazıdır. Uzama ölçümü, ZwickRoell’in temel uzmanlık alanlarından biridir.

Genel bakış Temaslı ekstansometre Optik ekstansometre Seçim kriterleri Talep edin

Temelde iki ana ekstansometre kategorisi bulunmaktadır: temaslı ve temassız (ya da optik) ekstansometreler. Temaslı ekstansometreler, Clip-on ekstansometreler ve ekstansometre çatalları olarak alt gruplara ayrılabilir. Temassız ekstansometreler veya optik ekstansometreler arasında video ekstansometreler ve lazer ekstansometreler yer alır.

	Temassız ekstansometreler		Optik ekstansometreler
	Klipsli ekstansometre	Ekstansometre çatalları	Video ekstansometre	Laser ekstansometreler
Kullanım	Sabit başlangıç ölçüm uzunluğuna ve düşük numune işleme kapasitesine sahip standart uygulamalar için uygun maliyetli bir çözüm	Farklı test uygulamalarına esnek bir şekilde uyarlanabilir	Farklı test uygulamalarına esnek bir şekilde uyarlanabilir Kamera tabanlı: Görüntüler, örneğin 2D DIC gibi ek analizler için kullanılabilir.	Yüksek sıcaklıkta ölçüm için özel teknoloji
Numune malzemesi	Kendi sertliğine sahip numuneler	Tüm	Tüm numuneler; son derece hassas numuneler ve yüksek kırılma enerjisine sahip numuneler dahil	Metal, seramik, refrakter malzemeler, grafit, cam
Isı	maksimum 200°C' ye kadar	maksimum 360°C' ye kadar	maksimum 360°C' ye kadar	maksimum 2000°C' ye kadar
Kullanım	Manuel	Manuelden otomatik moduna kadar yapılandırılabilir	Otomatik: Operatörün etkisi yoktur, test sonuçlarında yüksek tekrarlanabilirlik	Otomatik: Operatör müdahalesi yok, test sonuçlarında yüksek tekrarlanabilirlik

Ekstensometreler - Kategoriler

Ekstansometre ve uzama ölçüm cihazları uzmanı

Uygulamanız için doğru ekstansometreyi seçerken yardıma mı ihtiyacınız var?

Gerinim ölçerler hakkında daha fazla bilgi edinmek ister misiniz?

Hemen bizimle iletişime geçin!

Ekstansometre çatalları nedir?

Ekstansometre, bir malzemenin yük altında uğradığı uzamayı ölçmek için kullanılan bir gerinim ölçerdir.

Malzemenin uzaması, örneğin çekme testinde uygulanan çekme kuvveti gibi bir yük altında meydana gelen fiziksel bir deformasyondur. Uzamanın yanı sıra, çeşitli yükleme türleri altında sapma ve basınç deformasyonu da ekstansometreler yardımıyla belirlenir. Çekme testlerinin yanı sıra, çevrimsel testler (yorulma testleri dahil), basma testleri ve eğme testleri de yükleme türleri arasında yer alır.
Ekstensometreler, uzama ölçümünü doğrudan numune üzerinde gerçekleştirir. Bu sayede, diğer test bileşenlerinin ölçüme olan etkileri ortadan kaldırılır ve yüksek doğruluk seviyeleri elde edilir.
Uzama ölçümü, malzeme özelliklerinin belirlenmesi için gereklidir. Çekme modülü, E modülü, akma sınırı, kopma uzaması, r değeri ve Poisson sayısı, bir ekstansometre ile belirlenen tipik değerlerdir. Bu bilgiler, malzemelerin karşılaştırılması için vazgeçilmezdir ve ürün üreticilerinin, bir malzemenin öngörülen amaçla kullanıldığında maruz kalacağı yükleri kaldırabileceğini değerlendirmesine yardımcı olur.
Ekstansometreler, çok çeşitli sektörlerde ve malzeme alanlarında kullanılmaktadır. Buna örnek olarak metaller, plastikler, fiber kompozit malzemeler, elastomerler, folyolar, tekstil ürünleri, halatlar, kağıt ve ahşap verilebilir.

Temassız ekstansometreler

Uzama ölçümü için kullanılan temaslı ekstansometreler, ekstansometre çatalları ve Clip-on ekstansometreler olarak ikiye ayrılabilir.

Ekstansometre çatalları Clip-on ekstansometre

Ekstansometre çatalları

Ekstansometre çatalları, sensör kollarına monte edilmiş ölçüm bıçakları aracılığıyla numuneye doğrudan temas eder. Uzama ölçümü, algılayıcı kollarının açı veya yer değiştirme değişiminin değerlendirilmesiyle gerçekleştirilir. Ekstansometre çatalları kendini kanıtlamış ve anlaşılması kolaydır. Bu ekstansometreler yüksek modülerlik sunar; bu sayede farklı test görevleri için esnek bir şekilde kullanılabilirler ve kullanım özellikleri uyarlanabilir: Maliyet etkin, manuel ekstansometreden, operatör müdahalesi gerektirmeyen ve test sonuçlarında en yüksek tekrarlanabilirliği sağlayan tam otomatik sisteme kadar.

Clip-On Ekstansometre (Klipsli ekstansometre)

Clip-On ekstansometreler (klipsli sensörler olarak da bilinir), numune işleme hacmi düşük olan standart test görevleri için uygun maliyetli bir çözümdür. Bunlar doğrudan numuneye sabitlenir. Numuneden sensöre uzanan ölçüm yolu kısa ve rijittir; bu sayede yüksek ölçüm hassasiyeti sağlanır.

Ancak esneklikleri düşüktür: Tasarımları gereği, çoğunun sabit bir başlangıç ölçüm uzunluğu ve sınırlı bir ölçüm mesafesi vardır.

Temaslı ekstansometreler / Clip-on ekstansometreler veya klipsli sensörler: şematik gösterim

Optik / Temassız ekstansometreler

videoXtens ve laserXtens optik ekstansometreleri kamera tabanlı çalışır ve bu sayede temassızdır. Bu nedenle, malzeme özelliklerinin belirlenmesinde hiçbir etkiye sahip değildirler. Temassız ölçüm yapan uzama ölçerlerin bir diğer avantajı, kritik numunelerde bile kırılma noktasına kadar hasar riski olmaksızın kullanılabilmeleridir. Optik ekstansometrelerde başlangıç ölçüm uzunluğu, ölçüm işaretleriyle belirlenir. ZwickRoell video ve lazer ekstansometreleri, ölçüm işaretlerinin manuel olarak yerleştirilmesine gerek kalmadan da çalışabilir.

lightXtens optik ekstansometresi, ışık diyotları temelinde çalışır. Bu ekstansometre, yüksek esneme özelliğine sahip malzemeler (elastomerler, halatlar, folyolar) veya başlangıç ölçüm uzunluğu büyük olan numuneler (çelik halatlar ve teller) üzerinde tam otomatik ölçüm yapmak üzere özel olarak tasarlanmıştır.

Video ekstansometre Lazer ekstansometre lightXtens

Optik / Temassız ekstansometreler: Video ekstansometrenin çalışma prensibi

Optik ekstansometreler: Laser ekstansometreler

ZwickRoell’e ait bir ekstansometre niçin tercih edilmelidir?

Ekstansometreler, uygulama teknolojisi alanındaki onlarca yıllık deneyimimizin bir sonucu olarak ortaya çıkan temel uzmanlık alanlarımızdan biridir.
Ekstansometrelerimiz, diğer test bileşenleriyle birlikte kendi tesislerimizde geliştirilip üretilmektedir; böylece test sistemlerinin tam uyumluluğu garanti altına alınmaktadır.
ZwickRoell ekstansometreleri, standardın gerekliliklerini aşacak şekilde tasarlanmıştır, çünkü bu cihazların doğruluğu, karşılaştırılabilir ve güvenilir test sonuçları elde etmek için vazgeçilmezdir.

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 kriter temelinde belirlenebilir. Bunlar arasında, doğruluk, çözünürlük, ölçüm aralığı, istenen ölçüm değerleri ve ekstansometrenin kullanılacağı test sıcaklığı gibi yerine getirilmesi gereken özellikler yer almaktadır. Ancak belirleyici katma değeri, kolay kullanım, daha az eğitim gereksinimi, işlevsellik kapsamı, test başına maliyet veya seçenekler sayesinde elde edilen ek bilgiler gibi özellikler sağlar.

Malzeme ve numune şekli

En uygun ekstansometrenin seçim süreci, malzeme ve numune şekliyle ilgili kriterlerle başlar

Maksimum uzama: Gerekli ölçüm aralığının hesaplanması için önemlidir. Ayrıca, uzama oranı düşük olan malzemeler genellikle daha yüksek bir hassasiyet gerektirir.
Dokunma Hassasiyeti: İnce veya dokunmaya duyarlı malzemelerde, özel ölçüm kenarlarına sahip ekstansometre çatalları sayesinde numuneye olan etki en aza indirilir. Optik ekstansometreler, numuneye hiçbir etki etmedikleri için bu durumda idealdir.
Kırılma davranışı: Kırılmaya kadar yapılan testlerde, ekstansometrenin hasar görmemesi için önemlidir. Yüksek kırılma enerjileri söz konusu olduğunda, uygun güvenlik mekanizmasına sahip optik ekstansometreler veya ekstansometre çatalları kullanılır.
Numune boyutları: Bazı numune boyutları, aşırı numune genişlikleri veya kalınlıkları nedeniyle seçim imkânlarını kısıtlamaktadır.
Numune formu: Özel gereksinimler ortaya çıkabilir. Örneğin, numuneye erişimi kısıtlayan düzensiz şekilli bileşenler.

Test süreci ve standart

Testler ister ilgili normlara, ister şirket standartlarına göre yapılsın: Test prosedürü ve istenen ölçüm değerleri, ekstansometre için net zorunlu özellikleri belirler:

Yükleme türü: Ekstansometre ne için kullanılır: Çekme, basma, eğme veya döngüsel testler mi? Bazı ekstansometreler dört yükleme türünün tümünü destekler ve test türleri arasında hızlı geçiş yapılabilecek şekilde tasarlanmıştır.
Çeneler arası mesafenin başlangıcı: Bu genellikle ilgili standartta belirlenmiştir. Numunenin başlangıç ölçüm uzunluğu ve maksimum uzaması temel alınarak, ekstansometrenin kapsaması gereken ölçüm aralığı belirlenir.
Hassasiyet: Ekstansometrelerin hassasiyeti konusunda standartlar genellikle hassasiyet sınıflarına atıfta bulunur. Bunlar, ekstansometreler için kalibrasyon standartlarında, ölçülen sapmalar ve çözünürlükler temel alınarak tanımlanmıştır (ISO 9513, ASTM E83).
İstenen ölçüm değerleri: Test sırasında hangi ölçüm değerleri belirlenmelidir ve bunlar hangi gereklilikleri ortaya koymaktadır? Örneğin, modüller sınavın en başında belirlenir; bu nedenle, bu aşamada bile gerekli doğruluk düzeyinin sağlanmış olması gerekir. Bu, uygun bir kalibrasyonla sağlanabilir.
ISO 6892-1 Yöntem A1 “closed loop” uyarınca uzama hızı kontrolü: Bu uzama kontrolü, ekstansometreye yönelik özel gereklilikleri belirler. Test hızının otomatik olarak ayarlanabilmesi için, ekstansometre güncel uzama değerlerini sürekli olarak elektronik sisteme iletir (ZwickRoell’de saniyede 2000 kez).

Test ortamı

Test ortamı nasıldır ve ekstansometre üzerinde ne gibi bir etkisi vardır?

Test sıcaklığı: Sıcaklık altında test yapılırken, ekstansometre de buna uygun olmalıdır. Özellikle ısı kabinlerinde veya yüksek sıcaklıklı fırınlarda kullanılmak üzere tasarlanmış ekstansometreler mevcuttur ve bu nedenle bu ortamlarda çok yüksek bir hassasiyet sunarlar.
Işık etkileri veya örneğin bir klima sistemi kaynaklı konveksiyon, temassız optik ekstansometrenin doğruluğunu sınırlayabilir.
Üretim ortamında yapılan testler sırasında ortaya çıkan toz, kir ve titreşimler, sağlam ve dayanıklı bir ekstansometre gerektirir.

İşlevsellik

İşlevsellikle birlikte katma değer de gelir. Çünkü bir ekstansometreden çok daha fazla verim alınabilir.

Esneklik: Farklı uygulamalar, numune türleri veya işlevler açısından yüksek esnekliğe sahip ekstansometreler, birden fazla ekstansometre satın almayı gereksiz kılar.
Kullanıcının etkisi: Operatör etkisinin az olması sayesinde elde edilen güvenilir test sonuçları ne kadar önemlidir? Kullanıcının etkisi, test sonuçlarında sapmalara ve dağılımlara yol açabilir.
Otomatik işlevler: Otomatik işlevler sayesinde operatörün etkisi azaltılır veya tamamen ortadan kaldırılır. Bu, test sonuçlarının tekrarlanabilirliğini ve yeniden üretilebilirliğini önemli ölçüde artırır. Otomatik işlevler, manuel müdahaleyi gereksiz kılar: test alanının otomatik olarak ölçülmesinden ve ölçüm noktalarının merkezlenmesinden başlayarak, başlangıç ölçüm uzunluğunun otomatik olarak ayarlanmasına ve son olarak da ölçüm sensörlerinin yerleştirilmesi ve kaldırılmasına kadar.
Seçenekler sayesinde katma değer: Optik ekstansometreler, kamera(lar) aracılığıyla numunenin büyük bir bölümünü tarar ve ölçümden daha fazla bilgi elde edebilir. Birden fazla ölçüm noktasında ölçümler yapılabilir; 2D görüntü korelasyonu yoluyla tüm yüzeyi kapsayan uzama analizleri gerçekleştirilebilir veya numune atığını önleyen otomatik kırılma konumu belirleme yapılabilir.
Sonradan donanım ekleme seçenekleri: Bunlar, gelecekteki güvenilirliği belirler. Bazı ekstansometreler, başlangıçtan itibaren geniş bir uygulama yelpazesini kapsar. Diğerleri ise sonradan donanım ekleme imkânları sayesinde daha sonra başka uygulamalar için de kolayca uyarlanabilir.

Kullanım kolaylığı

Kullanım kolaylığı, kullanıcıyı ön plana çıkarır.

Kullanıcı profili: Test cihazını kim kullanıyor? Üretimde görev yapan, sık değişen operatörlerin minimum eğitimle testleri gerçekleştirmesi ve test sürecine mümkün olduğunca az müdahale etmesi mi hedefleniyor? Yoksa test sürecinin her aşamasını yüksek esneklikle yönetebilmek ve kapsamlı fonksiyonlardan yararlanabilmek isteyen uzman kullanıcılar mı cihazı kullanacak? Ekstansometre ve yazılım buna göre ayarlanabilir.
Eğitim gereksinimi: Otomatik fonksiyonlar, eğitim ihtiyacını önemli ölçüde azaltır. Sezgisel kullanımı, anlaşılır arayüzü ve iş süreçlerinize uyarlanabilen esnek yapısıyla yazılım da önemli avantajlar sunar.
Yeniden yapılandırma gereksinimi: Farklı uygulamalar arasında geçiş yapılması durumunda, ekipman değişiminin ne kadar kolay gerçekleştirilebildiği dikkate alınmalıdır: Ne kadar zaman alır? Tek bir kişi tarafından gerçekleştirilebilir mi? Bu süreçte hata yapma riski var mı?
Numune işaretleme: Optik ekstansometreler, numuneye bağlı olarak işaretleme gerektirebilir veya herhangi bir işaretleme gerektirmeyebilir. Optik sistemler, farklı numune ve test uygulamalarına uygun şekilde uyarlanabilen çok sayıda işaretleme seçeneğinin yanı sıra,işaretleme yapılmadan ölçme olanağı da sağlar. Bu yöntemde, numune yüzeyinin doğal yapısı kullanılarak yazılım üzerinden sanal ölçüm işaretleri oluşturulur.

Bütçe ve maliyetler

Maliyetler söz konusu olduğunda, dikkatler satın alma işleminden sonraki yıllara yönelir.

Satın alma maliyetleri: Başlangıçta bu unsurlar ön planda olsa da, bir ekstansometrenin (ve tüm sistemin) kullanımında sağlanan daha düşük işletme maliyetleri, yüksek satın alma maliyetlerini kısa sürede dengeleyebilir.
Eğitim maliyetleri, eğitim ihtiyacına ve farklı kullanıcı sayısına bağlıdır.
Test başına maliyet ve olası numune kapasitesi: Operatörün sürece yaptığı manuel müdahale arttıkça, test süresi de uzar.
Yeniden yapılandırma süreleri: Farklı uygulamalar arasında geçiş yaparken sistemin yeniden yapılandırılması zaman alır. Isı kabininin kullanımı için yapılan sistem değişikliği, buna iyi bir örnektir. Yeniden yapılandırma işlemi tek bir kişi tarafından gerçekleştirilebildiğinde, burada önemli ölçüde zaman ve maliyet tasarrufu sağlanır.
Tekrarlanan testlerin maliyetleri: Bir sistemin doğruluk ve tekrarlanabilirlik eksikliğinden dolayı ek maliyetler ortaya çıkar. Değerler arasındaki dağılım çok büyükse, zahmetli yeniden testler yapılması gerekir. Bu süreçte, personel maliyetlerinin yanı sıra ek malzeme maliyetleri de ortaya çıkmaktadır. Bu nedenle, güvenilir test sonuçları önemli bir rol oynamaktadır.
Bakım maliyetleri: Son olarak, devam eden bakım maliyetleri de önemlidir. Bu bağlamda, aşınmaya dayanıklı parçalar veya tozlu üretim ortamlarında kullanım için özel ayarlamalar maliyetleri düşürebilir.

Daha fazla haber

Ekstansometrelerin kalibrasyonu: İlk kalibrasyon noktası, testte ilk okumanın alındığı yerde belirlenir.

25.07.2022 Başlangıçtan itibaren hassas ölçüm değerleri için ekstansometre kalibrasyonu Okumaya devam et