Wat je moet weten over extensometers om ons dezelfde taal te laten spreken.
Wat is een extensometer, en waarom worden ze gebruikt?
Bij het testen van materialen worden extensometers gebruikt om nauwkeurig materiaaleigenschappen te meten die essentieel zijn voor een groot aantal technische ontwerpen – vliegtuigen, energiesystemen, medische apparatuur, auto’s en civiele constructies, om er maar een paar te noemen.
Extensometers meten de extensie, compressie of afschuifvervorming van een materiaalmonster wanneer er kracht op wordt uitgeoefend in een testmachine. Ze worden vaak gebruikt om de rek van het proefstuk te meten, die wordt berekend door de verandering in de lengte van het proefstuk te delen door de oorspronkelijke lengte. Belangrijke eigenschappen zoals elasticiteitsmodulus, offset rek, totale rek en volledige spanning-rek diagramma kunnen worden gemeten met een extensometer.
Extensometers meten de rek (of verplaatsing) direct op het proefstuk. Dientengevolge bieden zij veel nauwkeurigere en herhaalbare metingen dan metingen gebaseerd op de beweging van de kruiskop van de testmachine, die fouten zou bevatten veroorzaakt door doorbuigingen in de load cell en aandrijfcomponenten van de testmachine. Ze bestaan in een grote verscheidenheid van vormen, maten, meetcapaciteiten en temperatuurwaarden, en ze kunnen rechtstreeks in contact komen met het proefstuk of optische metingen uitvoeren zonder het proefstuk te raken. Extensometers zijn herbruikbaar en gaan jaren mee, en ze zijn zeer kosteneffectief in vergelijking met gelijmde rekstrookjes of digitale beeldmetingen.
Wat is de meetlengte (Gauge Length)?
De meetlengte van een extensometer is de afstand tussen de eerste meetpunten van de extensometer op het proefstuk.
Als u een testnorm gebruikt, zoals een ISO- of ASTM-norm, controleer dan de norm voor de lengte van de extensometer. Veel testnormen specificeren de afmetingen van het proefstuk en een bijbehorende extensometerlengte.
Wat is het meetbereik (Measuring Range)?
Het meetbereik van een extensometer is de meetcapaciteit van de extensometer in spanning (+) of compressie (-) in eenheden van % rek, maximale verlenging of maximale doorbuiging. Wanneer het meetbereik wordt gespecificeerd in eenheden van % rek, verwijst dit naar de maximale verlenging als een percentage van de aanvankelijke lengte van het meetinstrument. De maximale verlenging, verplaatsing of doorbuiging wordt aangegeven in lengte-eenheden zoals millimeters.
Bij het bepalen van het meetbereik dat nodig is voor uw toepassing, maakt u een schatting van de maximale rek of verlengingswaarden die u moet meten, zoals de rek van het proefstuk bij breuk of de totale rek wanneer de extensometer wordt verwijderd na offset rek. Kies vervolgens een meetbereik voor de extensometer dat aan deze eisen voldoet of deze overtreft. Als u een teststandaard gebruikt, controleer dan ook de standaard voor extensometer vereisten.
Er is een handige technische nota ter referentie die u hier kunt downloaden
Hoe worden extensometers gekoppeld aan testmachines?
Hoe worden extensometers gekoppeld aan testmachines?
De meeste extensometers hebben ofwel een rekstrookjesbrug of een “high-level” analoge uitgang (gewoonlijk ±10V of 0-10V). Sommige extensometers gebruiken LVDT’s, encoders met kwadratuuruitgang, analoge potentiometers of digitale processoren die de metingen als seriële datastroom leveren. In ieder geval moet de testmachine beschikken over elektronica die geschikt is voor het type extensometer. De elektronica voor een “rekstrook extensometer” moet bijvoorbeeld een spanning leveren aan de rekstrookbrug van de extensometer en de millivolt uitgang versterken.
Epsilon kan elke connector leveren die u nodig heeft voor uw materiaaltestmachine. Wij kunnen ook stand-alone elektronica leveren voor rekstrook extensometers als u geen geschikte elektronica kunt vinden voor een oudere testmachine.
Meer informatie op onze Compatibiliteitspagina.
Hoe een extensometer specifieren:
Hoe een extensometer specifieren:
Bepaal eerst welke meetlengte en meetbereik nodig zijn voor uw toepassingen. Vaak zijn verschillende lengtes nodig voor het testen van verschillende preparaten; extra “meterlengte-adapterkits” om de lengte van het meetinstrument aan te passen (of extra extensometers) kunnen nodig zijn om aan alle eisen te voldoen.
Ook kunnen uw proefstukken verschillende meetbereiken vereisen en dus verschillende extensometers. In de meeste gevallen krijgt u de beste gegevenskwaliteit wanneer u kritische metingen verricht bij rek- of verplaatsingswaarden groter dan 1% van het meetbereik van de extensometer. Bijvoorbeeld, u krijgt een slechte datakwaliteit wanneer u de 0,2% offset rek van een metalen proefstuk meet met een extensometer met een meetbereik van 100% rek. Voor die toepassing is het raadzaam een extensometer met een meetbereik van 50% of 25% (of minder) te gebruiken.
Bepaal bovendien het temperatuurbereik van het proefstuk dat u gaat testen. Moet de extensometer gebruikt worden in een klimaatkamer of cryogene omgeving waar de extensometer op de testtemperatuur is?
Zorg er tenslotte voor dat de elektronica van de testmachine geschikt is voor het type extensometer dat u gaat gebruiken. Een extensometer met rekstrookjes vereist bijvoorbeeld elektronica voor dat type transducer.
Vergeet niet vooraf te bepalen hoe u de extensometer en de testmachine gaat kalibreren, en hoe u de nauwkeurigheid van het meetsysteem van de extensometer gaat controleren. Bijna alle extensometers van Epsilon hebben een elektrisch kalibratiemechanisme.
(zie shunt kalibratie voor strain-gage based extensometers),
maar u zult ook het spanningsmeetsysteem willen controleren met behulp van een mechanische extensometer kalibrator zoals de Epsilon’s 3590VHR kalibrator, of via een kalibratiedienst. Planning en budgettering voor deze laatste stap zijn cruciaal.
Bekijk de verschillende modellen en hun toepassingen op de Extensometers Overview page.
