입실론 비접촉 신율계 Epsilon ONE (Epsilon Extensometer)
Epsilon
Epsilon ONE®
Epsilon ONE® 고정밀 비디오 신율계는 업계 최고의 분해능, 정확도 및 속도로 축 변형률을 측정합니다.
혁신적인 즉시 재설정 및 레이저 정렬 기능은 사용 편의성과 테스트 처리량을 극대화합니다. ±10V 출력은 모든 테스트 시스템과 호환됩니다.
기본 정보
브랜드
Epsilon
품목
신율계
측정 항목
연신율, 변형률
모델명
Epsilon ONE®
모델번호
-
측정 사양
시야 범위
52 - 500 mm
작동 거리
일반적으로 150 - 300 mm
해상도
정적 상태: < 0.5 µm
동적 상태: < 2.5 µm
크리프 측정: < 0.1 µm
※ RMS 기준, 설정 및 광학/필터 구성에 따라 달라짐
최소 시편 크기
직경 < 20 μm (0.001")
표점 거리
최소 2 mm
※ 시편 직경 또는 폭의 4배 이상 권장
※ 10 mm 미만 표점 거리 사용 시 문의
정확도 및 성능
신율계 등급
ISO 9513 Class 0.5
ASTM E83 Class B-1 (표점 거리 10 mm 이상에서 일반적 성능)
절대 정확도
PT 모델: ±1 µm 이하 또는 측정값의 0.5% 이내 (일반적으로 ±30 µm 초과하지 않음)
CE 모델: ±1 µm 이하 또는 측정값의 0.5% 이내
열 드리프트
실온 기준 안정성 <0.002%ε/°C (20 µε/°C)
면외 감도
ONE-PT-xx: <1000 µm (0.040")
ONE-CE-xx: <25 µm (0.001")
※ 구매 전 관련 기술 자료(Tech Note) 참조 필수
데이터 및 출력
실시간 데이터 속도
300–3000 Hz, 일반적으로 >2000 Hz
※ 이미지 프레임 속도, 분석, 아날로그 출력 및 디지털 출력 포함
아날로그 출력
±10VDC (단락 보호, 단위 및 범위 선택 가능)
※ 2.4 m 실드 케이블 포함, 시험기 연결용 커넥터 장착
디지털 출력
RS232 기반
16~64비트, 일반적으로 >2000 Hz
1.8 m 실드 null 모뎀 케이블 포함
시험 지원
사이클 시험
반복 시험 주파수 >100 Hz
파형 무관
변형률 제어
단일 하중 및 반복 하중 제어 시험에 모두 적합
전원 및 시스템
전원 사양
100–240 VAC, 50–60 Hz, 100W
※ IEC 320 C14 소켓, 플러그 타입 주문 시 지정 필요
사용 환경
온도: 10–40°C (사용 및 보관)
습도: 20–80% (비응축 환경)
호스트 PC (선택 사항)
Windows 7 이상
해상도 900×550 이상
직렬 포트 또는 USB 포트 1개 필요
Epsilon ONE 비디오 신율계는 금속, 복합재 등 다양한 재료의 고정밀, 고해상도 비접촉 변형률 및 변위 측정을 실시간으로 수행합니다. 이 시스템은 ISO 0.5/ASTM B-1 등급의 정확도를 제공하며, 최적화된 광학 기술과 신호 처리 알고리즘으로 높은 정확도와 낮은 노이즈를 구현합니다. 또한, 레이저 보조 정렬 시스템과 자동화된 기능으로 빠르고 간편하게 설정 및 테스트를 진행할 수 있으며, 기존 재료 시험 장비에 쉽게 통합됩니다.
Epsilon ONE의 실제 활용 사례
더 빠른 시험
Epsilon ONE® 데모
환경 챔버와 Epsilon ONE®
Applications
환경 챔버를 활용한 시험
Epsilon ONE은 환경 챔버를 활용한 시험에서 훨씬 더 편리한 사용성을 제공합니다. 스윙 어웨이 마운트를 통해 신율계의 설치 없이도 시험 준비가 가능하며, 챔버 문을 닫고 위치에 맞춰 회전시키기만 하면 바로 시험을 시작할 수 있습니다.
시험마다 신율계를 장착할 필요가 없고, 실온에서 유지되기 때문에 시험 온도에 맞춰 안정화되는 시간을 기다릴 필요도 없습니다. 플라스틱, 고무, 복합재, 와이어 등 다양한 재료의 환경 챔버 시험에 사용할 수 있습니다.시험 온도 범위는 -80 °C에서 +300 °C 이상까지 가능하며, 환경 챔버와의 호환성과 적용 가능성은 문의해 주세요.
시험 온도 범위는 -80 °C에서 +300 °C 이상까지 가능하며, 환경 챔버와의 호환성과 적용 가능성은 문의해 주세요.
철근 시험
Epsilon ONE은 접촉식 신율계보다 철근 시험에서 다음과 같은 장점을 제공합니다:
- 광학 시스템으로 인해 시험체 파손 시 발생할 수 있는 위험 요소로부터 실험자와 신율계를 보호
- 신율계를 시험편에 장착할 필요가 없어 빠른 시험 주기 가능
- ONE-500CE 모델 기준 최대 350 mm의 표점 거리 지원 (더 긴 표점 거리도 문의 가능)
철근 표면 상태에 따라 아래 두 가지 방식 모두로 마크를 추적할 수 있으며, 시스템에 기본 포함되어 있습니다:
- 페인트 펜을 이용한 선 마킹
- 스케일이나 녹이 있는 철근용 와이어 클립
플라스틱 및 탄성체 시험
Epsilon ONE의 200CE 광학 패키지는 10 mm 표점 거리에서 200 mm 시야로 1000% 이상의 신율을 측정할 수 있습니다. 광학 시스템과 데이터 처리 알고리즘은 시편이 늘어나면서 마킹 대비가 낮아지더라도 마크를 안정적으로 추적합니다. 이 광학 패키지는 10 mm 미만의 표점 길이를 가진 강화 플라스틱 마이크로 인장 시편의 탄성률 측정에도 적합합니다.
또한 공장에서 보정되어 출고되므로, 보정용 격자판이나 표점 거리 바가 필요 없어 많은 시간을 절약할 수 있습니다.
복합재, 금속, 세라믹 시험
Epsilon ONE은 금속, 복합재, 세라믹, CMC와 같은 고탄성률 재료 시험에 필요한 높은 정확도와 정밀한 해상도를 제공하도록 설계되었습니다.
- 해상도: <0.5 µm (정적), <2.5 µm (동적), <0.1 µm (크리프); 일반적인 광학 및 필터 설정 기준 RMS 해상도
- 신율계 정확도 등급: ISO 9513 Class 0,5 및 ASTM E83 Class B-1 이상 (표점 거리 ≥10 mm 기준)
이들 재료에 대해 탄성계수, 항복점, 응력-변형 곡선, 파단 시 변형률 측정이 가능합니다. 이와 같은 시험에는 정밀한 텔레센트릭 렌즈와 견고하고 정렬이 잘된 그립 사용이 권장됩니다.
비접촉 변위 측정기 (Deflectometer)
Epsilon ONE은 비접촉식 변위 측정기로도 사용할 수 있습니다. 시야 내의 동일 평면상 두 마크 간의 초기 거리와 거리 변화를 마크의 위치와 관계없이 측정할 수 있습니다. 측정 평면에 마크가 존재하는 한, 어떤 방향에서도 사용이 가능하며, 부품, 조립체, 구조물의 비접촉식 변위 측정이 가능합니다. 시간 범위는 넓고, 단발성 또는 최대 200 Hz의 반복 피로 시험에도 적용할 수 있습니다.
박막, 와이어, 폴리머 필름
얇고 섬세한 시편에는 비접촉식 변형률 측정이 가장 적합하며, 경우에 따라 유일한 방법이기도 합니다. Epsilon ONE은 와이어, 금속 박막, 폴리머 필름, 고탄성률 섬유, 섬유 토우, 폴리머 필라멘트 등의 시편에서 탄성계수, 항복점, 응력-변형 곡선, 파단 시 연신율 등을 측정할 수 있습니다.
표점 거리는 시편의 전체 연신 정도에 따라 10 mm 이하에서 최대 185 mm까지 (ONE-200CE 모델 기준) 설정할 수 있습니다. 초고해상도 카메라, 최대 3000 Hz의 실시간 데이터 속도, 고급 신호 처리 기술을 통해 매우 높은 해상도와 정확도, 최소의 노이즈를 구현합니다.
Advantages
해상도, 정확도, 속도
Epsilon ONE은 고속 데이터 처리, 높은 해상도 및 정확도를 위해 정밀 광학 기술과 알고리즘을 결합하여 설계되었습니다.
- 실시간 데이터 속도: 300–3000 Hz
- 해상도: <0.5 µm (정적), <2.5 µm (동적), <0.1 µm (크리프); 일반적인 설정 기준 RMS 해상도
- 신율계 정확도 등급: ISO 9513 Class 0,5 및 ASTM E83 Class B-1 이상 (표점 거리 ≥10 mm 기준)
이와 같은 성능 덕분에 고탄성률 재료에 대해 탄성계수, 항복점, 응력-변형 곡선, 파단 시 변형률까지 정확하게 측정할 수 있습니다. 이 용도에는 정밀 텔레센트릭 렌즈와 정렬이 잘된 그립을 사용하는 것이 권장됩니다.
상시 작동, 실시간 측정
Epsilon ONE은 비접촉식 신율계의 대중적인 활용을 가로막던 가장 큰 장벽 중 하나, 즉 복잡한 사용 단계를 해결했습니다. 항상 작동 상태로, 자동 마크 감지 기능으로 변형률을 측정하거나 마크를 탐색합니다. 마크가 감지되면, 즉시 실시간으로 변형률 측정을 시작합니다. 대부분의 비디오 신율계나 DIC 시스템처럼 시편마다 시작과 정지를 반복할 필요가 없습니다.
결과: Instant Reset 기능으로 2초 이내에 시험 준비 완료.
또한, 별도의 컴퓨터 없이도 동작하며, 최대 3000 Hz의 실시간 데이터 속도로 변형률 출력을 제공합니다.
텔레센트릭 렌즈 설계
정밀 텔레센트릭 렌즈는 비접촉식 신율계를 선택할 때 가장 중요한 요소 중 하나입니다.
많은 시험에서는 시편이 펴지거나, 인장력에 따라 그립이 정렬되는 과정에서 시험축에서 벗어나는 “비정렬(out-of-plane)” 움직임이 발생합니다. 일반 렌즈를 사용할 경우, 시편이 카메라에서 멀어지거나 가까워지면 이미지 크기가 변해 잘못된 변형률을 측정하게 됩니다.
이러한 오차는 신율계가 낮은 ISO 또는 ASTM 정확도 등급으로 전환되게 할 정도로 클 수 있습니다.
텔레센트릭 렌즈는 이러한 out-of-plane 움직임으로 인한 영상 왜곡에 영향을 받지 않으며, 시편이 렌즈에서 멀어지거나 가까워지더라도 카메라 센서에 맺히는 이미지의 크기가 일정하게 유지됩니다.
장점: 시험 중 시편이나 그립이 테스트 축에서 벗어나더라도 변형률 측정 정확도가 유지됩니다. 이는 일반적으로 널리 사용되는 엔토센트릭 렌즈(entocentric lens)로는 구현할 수 없는 성능입니다.
ONE-78PT, ONE-130PT, ONE-52PT 모델에는 정밀 텔레센트릭 렌즈가 적용되어 있습니다.
레이저 보조 정렬 시스템
레이저 보조 정렬 시스템(Laser Assist Alignment System)을 통해 셋업이 더 빠르고 안정적으로 진행됩니다.
Epsilon ONE의 공장에서 정렬된 내장 레이저는 두 가지 기능을 수행합니다:
- 시편 정렬 상태의 빠른 점검
- 시편까지의 거리 설정 – 보정 격자나 표점 거리 바가 필요하지 않음
공장에서 보정되어 출고되므로, 시편까지의 거리만 맞춘 후, 시험기에 Epsilon ONE의 보정된 ±10V 출력을 입력으로 설정하면 바로 시험을 시작할 수 있습니다.
고정밀 로드 프레임 장착 방식
광학식 변형률 측정 시스템에서 로드 프레임의 견고한 고정은 매우 중요합니다.
Epsilon은 거의 모든 시험기에 적합한 장착 솔루션을 제공합니다. Epsilon ONE의 장착 시스템은 스윙-어웨이(Swing-away) 및 직선 이탈(linear retraction) 기능을 포함하고 있어, 광학 장치를 시험에 필요한 위치로 쉽게 이동시킬 수 있습니다.
이 직선 이탈 기능은 레이저 보조 정렬 시스템과 결합되어, 광학 장치를 정확하게 정렬하고 배치하는 데 도움을 줍니다. 이와 같은 장착 및 정렬 방식은 다른 비접촉식 신율계에서 자주 발생하는 오차 원인을 제거해 줍니다.
더 쉬운 사용
Epsilon ONE은 단순한 사용을 목표로 설계되었습니다.
Instant Reset 기능은 자동 마크 감지 및 상시 작동 시스템을 활용하여, 손 한번 흔드는 것만으로 시험 준비를 마칠 수 있습니다. 단 1초 만에 표점 거리 측정이 초기화되며 바로 시험이 가능합니다.
디지털 표시기와 시스템 상태 표시기를 포함한 **소프트웨어 사용자 인터페이스(UI)**가 기본 제공됩니다. 시스템 설정을 위한 고급 UI도 접근 가능합니다.
옵션인 터치 인터페이스는 디지털 표시, 시편 밝기 표시, 시스템 상태 표시, 전체 시스템 기능 및 설정에 대한 접근을 제공합니다. 터치 인터페이스는 시편 가까이에 배치할 수 있어, 시험 시스템의 컴퓨터가 시험 영역 근처에 없을 경우 매우 유용합니다.
공장에서 교정이 완료되어 있으며, 보정 격자나 표점 거리 바가 필요 없어 많은 시간을 절약할 수 있습니다.
클립온 신율계처럼 간단한 검증 방식
Epsilon ONE의 검증은 클립온 신율계와 동일한 방식으로, 기계식 신율계 검증기를 사용해 수행됩니다.
검증기 상에 클립온 신율계를 부착하던 위치에 대비 마크를 적용한 후, 내장 레이저로 작업 거리를 설정합니다. 그다음 검증 절차를 시작하면 됩니다.
기계식 신율계 검증기를 보유하고 있는 경우 사용자가 직접 검증할 수 있으며, 또는 외부 보정 서비스 기관에 의뢰할 수도 있습니다.