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2021-07-24T10:33:21Z

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Ein '''Videoextensometer''' ist ein kamerabasiertes [[Messsystem]] zur berührungslosen [[Dehnung]]s<nowiki/>messung bei [[Zugversuch]]en. Es wird überwiegend bei der [[Materialprüfung]] von Flach- oder Rundproben mittels [[Zugprüfmaschine]]n eingesetzt. Bei der Materialprüfung wird eine [[Zugprobe]] mit einer zunehmenden [[Kraft]] belastet. Während der Prüfung wird die Kraft von einer [[Kraftmessdose]] in der Zugprüfmaschine erfasst und zusammen mit der vom Videoextensometer gemessenen Probendehnung kontinuierlich aufgezeichnet. Von den Messwerten wird ein [[Spannungs-Dehnungs-Diagramm]] erstellt, aus dem [[Materialkennwert]]e wie [[E-Modul]] und [[Poissonzahl]]en abgeleitet werden.

== Messprinzip ==
[[Datei:videoextensometer1.png|miniatur|hochkant=1.5|Kamerabild mit detektierten Linienmarkierungen]]
Die Dehnungsbestimmung eines Videoextensometers basiert auf präzisen und genauigkeitsoptimierten [[Bildverarbeitung]]s[[Algorithmus|algorithmen]] zur [[Kantendetektion]]. Voraussetzung dafür sind zwei [[kontrast]]reiche Linienmarkierungen auf der Oberfläche der [[Zugprobe]]. Die Markierungen werden üblicherweise mit einer [[Schablone]] und [[Farbstift]] oder Linienaufkleber aufgebracht.

Bei der Bildverarbeitung (Bildauswertung) wird der Abstand der beiden Linienmarkierungen im Kamerabild [[subpixel]]genau vor und während der Belastung ermittelt. Aus der sich hieraus ergebenden Längenänderung Δl und dem ursprünglichen Abstand l<sub>0</sub> wird die Dehnung berechnet:

:<math>\varepsilon = \frac{\Delta \ell}{\ell_0}</math>

Eine [[Kalibrierung]] des Systems ist ''nicht'' erforderlich, da zur Dehnungsberechnung nur relative Abstandsänderungen benötigt werden. Ein Videoextensometer kann jedoch nach einer Kalibrierung auch die Abstände der Linienmarkierung, skaliert in Millimetern, ausgeben und wird damit zum [[Wegaufnehmer]].

Die [[Querdehnung]] wird mittels [[Durchlicht]] und Bestimmung der Probengeometrie (Probenbreite) gemessen.

== Eigenschaften ==
* Die berührungslose Bestimmung der Längsdehnung führt vor allem bei weichen Materialien zu einer deutlichen Verbesserung der [[Messgenauigkeit]] gegenüber der Wegmessung der [[Traverse]]: bis zu 20 µm/m (''[[microstrains]]'') bei Dehnung und besser als 1 µm bei Wegen.
* Der [[Messbereich]] ist unabhängig von der Probengrösse und beträgt bis zu 1000 % Dehnung.
* Die Probenoberfläche darf sich beim Versuch nicht oder nur geringfügig in Kamerarichtung bewegen.
* Die Messwerte werden als [[Analogsignal]] oder digital in [[Echtzeit]] an die Zugprüfmaschine übergeben und direkt von deren [[Steuerungstechnik|Steuerung]] weiterverarbeitet.
* Eine [[Abtastrate]] von bis zu 4 kHz erlaubt den Einsatz bei und die Regelung von dynamischen Anwendungen.
* Ein Videoextensometer arbeitet gegenüber einem [[Ansetzaufnehmer]] [[verschleiß]]<nowiki/>frei.

== Siehe auch ==
* [[Zugversuch]]
* [[Dehnungssensor]]
* [[Feindehnungsmessung]]

[[Kategorie:Werkstoffprüfung]]
[[Kategorie:Optische Messtechnik]]

[[en:Extensometer#Video]]

Videoextensometer - Versionsgeschichte

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