Berührungslos optisch Dehnung und Deformation messen
Kamerabasierte stereoskopische 3D-Form-, Beanspruchungs-, und Deformationsmessung
DIC-Systeme (digital image correlation = Digitale Bildkorrelation) können unabhängig von Form, Temperatur und Größe des Messobjekts sehr flexibel eingesetzt werden und Dehnungen im Microstrain-Bereich (sub-Mikrometer) unter Einsatz von Mikroskop-Optiken, genauso wie Dehnungsfaktoren von mehreren 100% messen - oder sogar extreme Messraten mit Highspeed-Kameras erreichen. Nach dem Verfahren der digitalen Bildkorrelation (Grauwertkorrelation, Nahfeld-Fotogrammetrie) können sie sowohl für 2D- als auch 3D-Anwendungen eingesetzt werden. Typische Anwendungen aus Industrie und Forschung sind die Bewegungs- und Verformungsanalyse, Materialcharakterisierung, Bauteilprüfung und photogrammetrische Messungen. Die Messungen umfassen Zug-, Druck- und Biege-Tests, Aufprall- und Druckwellen-Analysen, Risserkennung, Fluid-Struktur-Wechselwirkung, Ermüdungsanalyse sowie Defekterkennung unter der Oberfläche.
Polytec bietet zwei 3D-DIC-Systeme, die sich ideal ergänzen:
- Das StrainMaster Portable-System, bestehend aus Einzelkomponenten, lässt sich für jede Anwendung optimal konfigurieren und bietet größtmögliche Flexibilität.
- Das StrainMaster Compact-System überzeugt durch kompakte, integrierte Bauart mit minimaler Einrichtungszeit und einfachster Bedienung bei besonders günstigem Preis.
Photogenic Patterning
Für Anwendungen, bei denen das übliche Speckle-Muster aufgrund der Probenbeschaffenheit nicht funktioniert bietet Polytec eine Speziallösung.
Bei Abschattungen am Objekt, reflektierenden sowie nassen Oberflächen oder wenn sich auf dem Untergrund keine Grundierung aufbringen lässt, wie z. B. bei biologischen Oberflächen wie Haut, Fell o.ä. kann das von LaVision entwickelte „photogenic patterning“ eingesetzt werden.
Auf der Oberfläche wird dazu ein Speckle-Muster mit fluoreszierender Farbe aufgebracht, das seine eigene Lichtemission erzeugt. Da das emittierte Licht meist eine längere Wellenlänge als das zur Anregung eingesetzte hat, ist es möglich, das Fluoreszenzmuster zu isolieren und mit darauf abgestimmten Algorithmen zur digitalen Bildkorrelation auszuwerten. Eine Grundierung ist dazu nicht erforderlich und Abschattungen durch die Beschaffenheit der Probenoberfläche oder Geometrie sind nicht mehr kritisch.
StrainMaster Portable
Das modular aufgebaute StrainMaster Portable-System besteht aus Controller, Software, Kamera(s), Beleuchtung und Mechanik. Alle Prozessschritte der Messung, von der Hardwaresteuerung über die Datenverarbeitung, Validierung, Darstellung und den Datenexport, sind im System integriert. Die erfassten Rohdaten bleiben dabei erhalten und erlauben jederzeit eine erneute Nachbearbeitung. Wichtige Parameter wie Auflösung, Field-of-View, Dehnungsbereich und Arbeitsabstand sind extrem variabel und abhängig von verwendeten Beleuchtungen, Kameras und Optiken.
- Form-, Beanspruchungs-, und Deformationsanalyse von festen und granularen Proben
- 2D- oder 3D-Anwendungen
- Modular erweiterbarer Systemaufbau
- Robust, leicht und mobil einsetzbar
- Software steuert alle Prozessschritte von der Aufnahme bis zum Datenexport
- Analyse kann jederzeit angepasst oder geändert werden, Rohdaten bleiben erhalten
StrainMaster Compact
Der Messkopf des digitalen 3D-Bildkorrelationssystems besteht aus zwei fest integrierten USB3-Kameras und einer hellen LED-Lichtquelle in einem kompakten Gehäuse. Der Vorteil des Systems liegt in seinem integrierten Aufbau, der einfachen und schnell überschaubaren Bedienbarkeit sowie im einsteigerfreundlichen Preis.
Das System erlaubt Sichtfelder von 180 x 280 mm2 bei einem Arbeitsabstand von 250 mm. Dabei sind Messraten bis 150 Hz möglich. Um Reflexionen auf spiegelnden Messobjekten zu vermeiden sind lineare Polarisationsfilter im Lieferumfang enthalten. Vier Gerätevarianten mit unterschiedlichen Auflösungen und Sichtfeldern erlauben vorab eine Optimierung bezüglich der Anwendung. Ein Komplettsystem besteht aus Messkopf, Controller mit Display, Maus und Keyboard sowie der StrainMaster Compact-Software.
- Form-, Beanspruchungs-, und Deformationsanalyse von festen und granularen Proben
- 2D- oder 3D-Anwendungen
- Robust, leicht und mobil einsetzbar
- Software steuert alle Prozessschritte von der Aufnahme bis zum Datenexport
- Analyse kann jederzeit angepasst oder geändert werden, Rohdaten bleiben erhalten
Typ | Kameraauflösung | Objektiv | Sichtfeld | Effektive räuml. Aufl. |
SMC 2M-280 | 1936 x 1216 | 2 x 12 mm, F/2.0 | 180 x 280 mm² | 142 μm/px |
SMC 2M-200 | 1936 x 1216 | 2 x 16 mm, F/2.0 | 130 x 205 mm² | 92 μm/px |
SMC 5M-180 | 2464 x 2056 | 2 x 12 mm, F/2.0 | 150 x 180 mm² | 74 μm/px |
SMC 5M-140 | 2464 x 2056 | 2 x 16 mm, F/2.0 | 120 x 140 mm² | 52 μm/px |