Video-Extensometer
Video-Extensometer sind kamerabasierte Messsysteme für die Materialprüfung. Sie messen berührungslos, das schließt jeden Einfluss auf die Werkstoffkennwerte aus. Während der Prüfung erfassen ein oder mehrere Kameras Bilder von der Probe, die digitalisiert und an die Prüfsoftware weitergeleitet werden. Durch einen Bild-zu-Bild-Vergleich werden Verschiebungen auf der Probe ausgewertet. Dafür ist die Kennzeichnung einer Anfangsmesslänge erforderlich, entweder durch manuelle Messmarken direkt auf der Probe oder zeitsparend durch virtuelle Messmarken über die Prüfsoftware.
videoXtens, das Video-Extensometer von ZwickRoell, gibt es in unterschiedlichen Varianten und Ausstattungen. Sie erhalten genau das Video-Extensometer, das hinsichtlich Genauigkeit, Funktion und Flexibilität Ihre Anforderungen optimal erfüllt.
VorteileComposites, Kunststoff und GummiMetalleDynamische Anwendungen Hochtemperatur TextilienFunktionserweiterungenBeratung anfragen
Warum ein Video-Extensometer?
- Video-Extensometer messen berührungslos, das schließt jeden Einfluss auf die Werkstoffkennwerte aus.
- Der riesige Einsatzbereich schafft einen großen Spielraum: Video-Extensometer können nicht nur allen Werkstoffarten messen, sondern auch empfindlichen Proben, Miniproben und Proben mit hoher Bruchenergie.
Vorteile des videoXtens von ZwickRoell
Einfach bedienen und Zeit sparen
- Durch markierungsfreies Messen entfällt die Probenmarkierung.
- Automatische Features nehmen Bedienschritte ab.
- Bedienung, Auswertung und Speicherung der Messdaten erfolgen in einer einzigen Software: Das videoXtens ist vollständig in die Prüfsoftware testXpert integriert und die Messwerte sind synchronisiert.
- Das videoXtens ist wartungsarm.
- Jede Probe ist gültig, die Messlänge wird automatisch um den Bruch gelegt.
Mehr wissen
Die intelligente Software nutzt die Bilder des videoXtens und liefert ein Mehr an Informationen – ganz einfach erweiterbar durch flexible Software-Optionen.
Sich auf die Messwerte verlassen
- Die Genauigkeit des videoXtens wird bei der Kalibrierung vor Ort bereits ab 10 µm nachgewiesen, dafür erhalten sie ein Zertikat.
- Genaue Messungen sowohl unter Raumtemperatur, als auch in der Temperierkammer. Da dasselbe videoXtens für beide Messungen eingesetzt wird, sind die Prüfergebnisse maximal vergleichbar.
- Gleichzeitig wird auch die Breitenmessung hochgenau, berührungslos und markenfrei gemessen.
Markierungsfreies Messen
ZwickRoell videoXtens-Systeme können an vielen Materialien auch ohne Marken auf der Probe messen. Das spart die Zeit für die Probenvorbereitung und eliminiert einen möglichen Einfluss der Messmarken auf Probe und Messung.
Virtuelle Messmarken werden bequem per Prüfsoftware auf das Probenbild gesetzt. Durch die blaue Kontrastlicht-Technologie wird die natürliche Rauigkeit der Probenoberfläche in ein kontrastreiches Muster übertragen. Die virtuellen Messmarken kennzeichnen einen kleinen Bereich, das Muster innerhalb dieses Bereichs wird als Messmarke genutzt und verfolgt. Im Bild ist dies am Beispiel einer intransparenten Composite-Probe zu sehen.
Kein zeitaufwändiges Markieren oder Kleben von Marken mehr - der Aufwand für die Probenvorbereitung entfällt. Und das ganz ohne Verlust an Genauigkeit.
videoXtens: einfach mehr sehen
Einfach eine Software-Option aktivieren und mehr sehen, denn die Prüfsoftware holt mehr aus den Kamerabildern: Warum nur zwei Messpunkte setzen? Die Kamera(s) der Video-Extensometer erfassen einen großen Teil der Probe. Durch intelligente Algorithmen nutzt die Prüfsoftware diesen Bereich auch für andere Auswertungen:
- Gleichzeitig die Breitenänderung messen
- Bis zu 100 Messpunkte definieren
- Lokale Dehnungen über 2D Digital Image Correlation auswerten
- Automatisch die Anfangsmesslänge um den Bruch setzen
- Bilder speichern, nachträglich die Ausgangsmesslänge verschieben und neu kalkulieren
Diese Optionen sind reine Software-Ergänzungen - es ist keine Erweiterung der Hardware am Video-Extensometer erforderlich.
Video-Extensometer für Composites, Kunststoff und Gummi
Kriterien für die Prüfung von Kunststoff und Composites: Für die Bestimmung des Zugmoduls gelten erhöhte Genauigkeitsanforderungen, zum Beispiel ISO 527-1 Anhang C. Mit der Kalibrierung der Systeme bei Ihnen vor Ort erhalten Sie einen Nachweis für die Erfüllung dieser Anforderung. Die hohe Genauigkeit wird mit demselben Extensometer auch bei der Prüfung in der Temperierkammer erzielt, das garantiert vergleichbare Prüfergebnisse.
Prüfung von Composites: Selbst die Poissonzahl bestimmt das videoXtens mit höchster Genauigkeit - auch in der Temperierkammer. Nicht-transparente Composite-Materialien wie CFK werden markenfrei geprüft. Das Video-Extensometer deckt verschiedenste Anwendungen ab: Zugversuche, Schubversuche, Biegeversuche, V-Notch Scherversuche mit 2D Digital Image Correlation, und andere.
Prüfung von Elastomeren, Gummi und Folien: Für diese meist hochdehnbaren Materialien hat das videoXtens einen hohen Messbereich. Dank der Anbindung an die Traverse ist das Video-Extensometer einfach auszurichten und die Messmarken sind während des gesamten Versuchs mittig ausgerichtet. Durch den Aufsatz eines Adapters ist es ohne Umbau für die Messung in der Temperierkammer bereit.
videoXtens (biax) 2-150 HP | videoXtens 1-270 P | |
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Anwendungsbeispiele | Zugversuche, Schub-/Scherversuche, Biegeversuche an Kunststoffen und Composites, incl. hochgenauer Bestimmung von Zugmodul und Poissonzahl | Zugversuche an Folien, Gummi und Elastomeren |
Typische Normen |
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Messbereich | max. 175 mm | max. 330 mm |
Genauigkeitsklasse (1 | 0,5 / B1 | 1 / B2 |
Markierungsfrei messen | • | - |
Erweiterbare Funktionen: | ||
2D-DIC | • | • |
Breitenänderungsmessung (1 | 0,5 / B1 | 1 / B2 |
Dehnungsverteilung | • | • |
Test Re-Run | • | • |
Biegemessung | • | • |
- (1 Genauigkeitsklasse nach ISO 9513 / ASTM E83
Video-Extensometer für die Metallprüfung
Die meisten Zugversuche an Metallen basieren auf der ISO 6892-1 oder der ASTM E8. Folgende Kriterien stehen zu Beginn der Auswahl des effektivsten Video-Extensometers:
- Prüfmethode: Dehngeschwindigkeitsregelung mit oder ohne “closed loop”
- Raumtemperatur oder Hochtemperatur
- Statische oder Dynamische Anwendung
Die ZwickRoell videoXtens-Systeme punkten in der Metallprüfung besonders durch:
- Einfache Bedienung: markierungsfreies Messen durch blaue Kontrastlicht-Technologie, automatisches Setzen der Anfangsmesslänge
- Jede Probe zählt: Zuverlässige Werte durch Out-of-Plane Kompensation, automatisches Setzen der Messlänge um den Bruch
- Automatisierung: videoXtens L Extensometer sind für automatisierte Systeme optimiert
videoXtens L 3-205 | videoXtens L 3-320, 4-460, 6-680 | videoXtens 1-120 | videoXtens 3-320 | |
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Anwendungsbeispiele |
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Typische Normen |
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Messbereich | max. 240 mm | max. 680 mm | max. 180 mm | max. 350 mm |
Genauigkeitsklasse (1 | 0,5 / B1 | 0,5 / B1 | 0,5 / B1 | 0,5 / B1 |
Markierungsfrei messen | • | • | • | • |
Automatisierbar | • | • | - | - |
Erweiterbare Funktionen: | ||||
2D-DIC | • | • | • | • |
Breitenänderungsmessung (1 | 0,5 / B1 | 0,5 / B1 | 1 / B2 | 1 / B2 |
Dehnungsverteilung | • | • | • | • |
Test Re-Run | • | • | • | • |
Biegemessung | • | • | • | • |
- (1 Genauigkeitsklasse nach ISO 9513 / ASTM E83
Video-Extensometer für Hochtemperaturversuche
Ein Großteil der Video-Extensometer kann in Kombination mit der ZwickRoell Temperierkammer für Versuche bis zu +360°C verwendet werden. Für Prüfungen bei noch höheren Temperaturen von bis zu +1.400°C steht die optische Dehnungsmessung vor weiteren Herausforderungen. Das videoXtens 1-32 HP/TZ wurde speziell für die berührungslose Dehnungsmessung bei hohen Temperaturen entwickelt.
Einsatzgebiet des Hochtemperatur-videoXtens:
- Langzeit-Anwendungen, Zug-, Druck- und Biegeversuche, Zyklische Anwendungen (< 2 Hz)
- Diverse Materialien: Metall, Feuerfestmaterialien, Keramik, Glas
- Temperaturbereich: Raumtemperatur bis +1.400°C
Video-Extensometer für dynamische Anwendungen
Dynamische Versuche haben oftmals sehr geringe Dehnungen bei hohen Frequenzen. Um diese Versuche zuverlässig messen zu können, muss ein Video-Extensometer eine extrem hohe Genauigkeit aufweisen.
Durch die optische Dehnungsmessung eignet sich unser videoXtens dynamic besonders für empfindliche Proben oder Materialien wie beispielsweise Composite, die beim Bruch stark splittern und berührende Messsysteme dadurch beschädigen können.
Video-Extensometer für Textilien
Bei der Prüfung von Textil-Werkstoffen haben Video-Extensometer klare Vorteile:
- Sie sind unempfindlich gegenüber den beim Bruch peitschenden Proben und messen bis zum Bruch.
- Zuverlässige Prüfergebnisse: Die Messung über Video-Extensometer ist wesentlich genauer als die Messung über den Traversenweg, denn sie schließt den Einfluss von Materialschlupf innerhalb der Probenhalter aus.
- Video-Extensometer bewältigen spielend Gitterstrukturen genauso wie die große Breite der Geotextil-Proben.
Gerade Geotextil-Proben zeigen im Zugversuch ein komplexes Dehnungsverhalten. Für die detaillierte Charakterisierung der Geotextilien hat das videoXtens hat eine einzigartige Funktion: Statt nur eine Messlänge auszuwerten, werden über die Software mehrere Messlängen in Längs- oder Querdehnung in unterschiedlichen Längen über- oder nebeneinander gesetzt werden. (Software-Option 2D Punktematrix)
videoXtens 1-270 P | videoXtens 1-120 | videoXtens 3-320 | |
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Anwendungsbeispiele |
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Typische Normen |
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Messbereich | max. 330 mm | max. 180 mm | max. 350 mm |
Genauigkeitsklasse (1 | 1 / B2 | 0,5 / B1 | 0,5 / B1 |
Markierungsfrei messen | • | • | • |
Erweiterbare Funktionen: | |||
2D-DIC | • | • | • |
2D-Punktematrix | • | • | • |
Test Re-Run | • | • | • |
Funktionserweiterungen: Einfach aktivieren und mehr sehen
Die Prüfsoftware testXpert holt noch mehr aus den Kamerabildern. Warum nur zwei Messpunkte setzen? Die Kamera(s) der Video-Extensometer erfassen einen großen Teil der Probe. Diesen Bereich nutzt die Prüfsoftware auch für andere Auswertungen, von der Breitenänderung über die automatische Brucherkennung bis zum 2D Digital Image Correlation.
Breitenänderungsmessung / Querdehnungsmessung
Mit dieser Option wird biaxial gemessen: Gleichzeitig zur Längsdehnung werden eine oder mehrere Querdehnungen erfasst, zum Beispiel die Breitenänderung direkt an der Probenkante, berührungslos und ohne Messmarken. Die Anzahl der Messpositionen ist frei wählbar. Die Werte werden automatisch gemittelt, lassen sich aber auch einzeln auswerten.
Die Erweiterung gibt es als reine Software-Option oder als Hardware-Erweiterung:
- Die Software-Option ist einfach erweiterbar und erfüllt für die meisten videoXtens-Systeme die Genauigkeitsklasse 1 (ISO 9513).
- Bei der Hardware-Option Querdehnung wird eine zusätzliche Kamera direkt ins Gehäuse des videoXtens integriert. Diese Kamera ist speziell für die Breitenänderung ausgerichtet und erzielt wesentlich genauere Messwerte, zum Beispiel Genauigkeitsklasse 0,5 (ISO 9513).
Dehnungsverteilung: Jede Probe wird gültig
Ein Bruch außerhalb der Messlänge verursacht Kosten und zusätzlichen Zeitaufwand für Probenvorbereitung und erneute Prüfung. Das lässt sich mit der Option Dehnungsverteilung verhindern.
Die Prüfsoftware testXpert legt während des Versuchs automatisch die Messlänge symmetrisch um die Bruchposition.
Auch der Workaround, den die ISO 6892-1 im Anhang I bietet, um Brüche außerhalb der Messlänge zu validieren, wird hier mühelos per Software aktiviert, Berechnung und Validierung nach Normvorgaben laufen automatisch und in Echtzeit ab. Kein manuelles Ausmessen und Neuberechnen der Probe wie bisher nötig.
Test Re-Run: Neu berechnen statt neu prüfen
Mit dem Test Re-Run kann die Prüfung mit einer geänderten Ausgangsmesslänge virtuell wiederholt und neu berechnet werden. Sie sparen sich die Zeit für Probenvorbereitung und Prüfung und können an ein- und demselben Probekörper unterschiedliche Auswertungen fahren.
Die Prüfsoftware zeichnet während der Prüfung eine Bilderserie auf. Anhand dieser können Sie später Größe und Position der Ausgangsmesslänge nach Wunsch ändern. Mit einem Klick startet die Neukalkulation, und alle Kennwerte werden auf Basis der neuen Messlänge neu berechnet. Jede Neuberechnung wird separat dargestellt, so sind Vergleiche einfach und übersichtlich.
2D Digital Image Correlation (DIC)
Die 2D Digital Image Correlation (Digitale Bildkorrelation) visualisiert Verformungen und Dehnungen über die gesamte, sichtbare Probenoberfläche. Diese Software-Option erweitert die Analysemöglichkeiten des videoXtens beträchtlich. Dabei ist die Aktivierung ganz simpel, lediglich eine Software-Lizenz wird eingespielt. Die Live-Dehnungsmessung sowie danach die 2D DIC-Analyse erfolgen mit ein- und demselben videoXtens und anhand derselben Markierung.
Vielfältige Analyse-Werkzeuge liefern unterschiedliche Informationen: Messlängen, Messpunkte, virtuelle DMS, Schnittlinien, Vector Maps und andere. Hier finden Sie detailliertere Informationen zum 2D DIC.
2D-Punktematrix
Bis zu 100 Messpunkte können in beliebiger Anordnung oder in Form einer Matrix gesetzt und vermessen werden. So werden lokale Dehnungen und Inhomogenitäten einer Probe unter Last ermittelt. Als Messwerte stehen sowohl die X- und Y-Koordinaten als auch die Distanzen zwischen den Punkten zur Verfügung.
Die Messwerte lassen sich einfach exportieren oder als Kanäle direkt in testXpert darstellen. Voraussetzung ist, dass alle Messpunkte auf einer ebenen Probenfläche aufgebracht sind, da es sich um eine zweidimensionale Vermessung handelt. Typische Anwendungen sind Prüfungen an Bauteilen oder mehrachsige Zugversuche.
Biegeprüfung: Messung der Durchbiegung
Für die Messung der Durchbiegung hat das videoXtens verschiedene Möglichkeiten. Aufgrund der Vergleichbarkeit zu Messungen mit Fühlern oder Tastern wird häufig ein Messstößel unter der Probe platziert. Der Messweg während des Versuchs wird vom videoXtens durch aufgeklebte Messmarken gemessen.
Alternativ dazu kann auch direkt auf der Probenkante gemessen werden: Entweder durch Aufbringen einer Markierung auf der Biegeprobe oder durch ein Rücklicht hinter der Probe, das die Probenunterkante für das videoXtens sichtbar und messbar macht. So kann neben der Durchbiegung in der Prüfachse auch die polynomiale Approximation der Krümmung bestimmt werden.
Übersicht aller videoXtens Extensometer
Downloads
- Produktinformation: videoXtens biax 2-150 HP PDF 2 MB
- Produktinformation: videoXtens 1-270 PDF 1 MB
- Produktinformation: videoXtens 1-120 PDF 225 KB
- Produktinformation: videoXtens 3-300 PDF 2 MB
- Produktinformation: videoXtens 1-32 HP/TZ PDF 970 KB
- Produktinformation: 2D Digital Image Correlation (DIC) PDF 1 MB
- Produktinformation: videoXtens Array PDF 2 MB