Fraunhofer-Institut für Physikalische Messtechnik IPM
Optische Dehnungsmessung in der Werkstoff- und Bauteilprüfung
Viele Kenngrößen in den Werkstoffwissenschaften lassen sich auf Längenänderungen oder Verschiebungen zurückführen. Das gilt für die Dehnung genauso wie für Risskonturen, Rissöffnungs- und -schließverhalten von Werkstoffen oder Spaltänderungen in Maschinen. Auch FE-Modelle simulieren die Verschiebung von Oberflächen als leicht zugängliche Messpunkte. Dehnungs- und Verschiebungsmessungen ermöglichen es daher, Annahmen bei der Auslegung von Bauelementen unter Betriebsbedingungen experimentell zu prüfen.
Verschiedene Kenngrößen mit einem einzigen Sensor erfassbar
Das optische Messsystem RODiS von Fraunhofer IPM ermöglicht es, viele dieser Kenngrößen mit einem einzigen Sensor zu erfassen. Messpunkte können flexibel innerhalb eines Kamerabildes gesetzt werden – als Einzelpunkte oder als vollflächige Messung.
Moderne Kameras können pro Sekunde mehr als 1500 Bilder der Mikrostruktur einer Werkstückoberfläche aufnehmen und Grafikkarten bis zu 200 000 Korrelations-Messpunkte pro Sekunde in Echtzeit korrelieren. Dadurch arbeitet das System markierungsfrei, d. h. eine Präparation der Probe mit sogenanntem Speckle-Lack entfällt.
Integrale Dehnungsmessungen analog zu Messungen mit mechanischen Extensometern
Die Messgenauigkeit entspricht der Klasse 0,5 nach DIN ISO 9513. Auch bei dreiecksförmigen Zyklen gemäß ASTM E606 werden die Umkehrpunkte bei Zyklusfrequenzen bis 10 Hz sauber aufgelöst. Das analoge Dehnungssignal kann – wie ein mechanisches Extensometer – direkt an PID-Controller von Prüfplätzen angeschlossen werden. Auch andere Parameter wie Kraft, Weg oder Temperatur werden synchron als Analogsignale erfasst.