Extensometer
એક્સ્ટેન્સોમીટર એ એક એવું ઉપકરણ છે જેનો ઉપયોગ પદાર્થની લંબાઈમાં ફેરફારોને માપવા માટે થાય છે. તે તણાવ-તાણ માપન અને તાણ પરીક્ષણો માટે ઉપયોગી છે. તેનું નામ "એક્સ્ટેંશન-મીટર" પરથી આવ્યું છે. તેની શોધ ચાર્લ્સ હસ્ટન દ્વારા કરવામાં આવી હતી, જેમણે 1879માં જર્નલ ઓફ ધ ફ્રેન્કલીન ઇન્સ્ટિટ્યૂટમાં એક લેખમાં તેનું વર્ણન કર્યું હતું. હસ્ટને પાછળથી પરીક્ષણ મશીનો અને સ્કેલના મુખ્ય ઉત્પાદક ફેરબેન્ક્સ એન્ડ ઇવિંગને અધિકારો આપ્યા હતા. એક્સ્ટેન્સોમીટરના બે મુખ્ય પ્રકારો છેઃ સંપર્ક અને બિન-સંપર્ક. સંપર્ક સંપર્ક એક્સ્ટેન્સોમીટરનો ઉપયોગ ઘણા વર્ષોથી કરવામાં આવે છે અને તેને વધુ બે વર્ગોમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે. પ્રથમ પ્રકારના સંપર્ક એક્સ્ટેન્સોમીટરને ક્લિપ-ઓન એક્સ્ટેન્સોમીટર કહેવામાં આવે છે. આ ઉપકરણોનો ઉપયોગ એવી એપ્લિકેશનો માટે થાય છે જ્યાં ઉચ્ચ ચોકસાઇવાળા તાણનું માપન જરૂરી હોય (મોટાભાગના એએસટીએમ આધારિત પરીક્ષણો). તેઓ ઘણા રૂપરેખાંકનોમાં આવે છે અને વિસ્થાપનને ખૂબ જ નાનાથી પ્રમાણમાં મોટા (એક મીમીથી ઓછાથી 100 મીમીથી વધુ) માપી શકે છે. તેમની પાસે ઓછી કિંમત અને ઉપયોગમાં સરળતાનો ફાયદો છે, જો કે તેઓ નાના/નાજુક નમુનાઓને પ્રભાવિત કરી શકે છે. સ્વચાલિત પરીક્ષણ માટે ક્લિપ-ઓન ઉપકરણોને મોટા ભાગે ડિજિટલ "સેન્સર આર્મ" એક્સ્ટેન્સોમીટર દ્વારા બદલવામાં આવ્યા છે. આને મોટરયુક્ત પ્રણાલી દ્વારા નમૂના પર આપમેળે લાગુ કરી શકાય છે અને પરંપરાગત ક્લિપ-ઓન ઉપકરણો કરતાં વધુ પુનરાવર્તિત પરિણામો ઉત્પન્ન કરી શકાય છે. તેઓ અસંતુલિત હોય છે અને તેથી નમૂના પર નગણ્ય અસર કરે છે. ડિજિટલ કન્વર્ટર્સ અને સંકળાયેલ ફિલ્ટર્સ સાથે એનાલોગના અભાવને કારણે વધુ સારી રેખીયતા, સિગ્નલ અવાજમાં ઘટાડો અને અનુરૂપ બળ ડેટા સાથે સુમેળ એ મોટા ફાયદા છે જે સમયની વિલંબને ઉમેરે છે અને કાચા ડેટાને સરળ બનાવે છે. વધુમાં આ ઉપકરણો નિષ્ફળતા સુધી નમૂના પર રહી શકે છે અને કોઈપણ ચોકસાઈ ગુમાવ્યા વિના ખૂબ ઊંચા વિસ્તરણ (1000 મીમી સુધી) માપી શકે છે. આ ઉપકરણોમાં સામાન્ય રીતે 0.3 માઇક્રોન અથવા તેનાથી વધુના રિઝોલ્યુશન હોય છે (ઉચ્ચતમ ગુણવત્તાવાળા ઉપકરણો 0.02 માઇક્રોન જેટલા નીચા મૂલ્યો વાંચી શકે છે) અને ISO 9513 ના વર્ગ 1 અને 0.5 ને પહોંચી વળવા માટે પૂરતી માપન ચોકસાઈ ધરાવે છે. બિન-સંપર્ક અમુક ખાસ કાર્યક્રમો માટે, બિન-સંપર્ક એક્સ્ટેન્સોમીટર ફાયદા લાવવાનું શરૂ કરી રહ્યા છે જ્યાં ફીલર આર્મ અથવા સંપર્ક એક્સ્ટેન્સોમીટરનો ઉપયોગ કરવો અવ્યવહારુ છે. લેસર એ એ એક એક્સ્ટેન્સોમીટર છે જે અમુક સામગ્રી પર તાણ અથવા વિસ્તરણ માપન કરવા માટે સક્ષમ છે જ્યારે તેઓ તાણ પરીક્ષણ મશીનમાં લોડ કરવામાં આવે છે. સિદ્ધાંત લેસર સાથે નમૂનાની સપાટીને પ્રકાશિત કરીને કામ કરે છે, નમૂનાની સપાટીમાંથી પ્રતિબિંબે પછી સી. સી. ડી. કેમેરા દ્વારા પ્રાપ્ત થાય છે અને જટિલ અલ્ગોરિધમ્સ દ્વારા પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે. લેસર એક્સ્ટેન્સોમીટરનો ઉપયોગ કરતી વખતે નમૂના સાથે ગુણ જોડવાની જરૂર નથી, જેનાથી સામગ્રી પરીક્ષણ પ્રયોગશાળાઓ માટે નોંધપાત્ર સમયની બચત થાય છે. એક માઇક્રોમીટર (સામાન્ય રીતે 0.1 માઇક્રોન) કરતા ઓછા રિઝોલ્યુશન અને 900 મીમી સુધીની લંબાઈ પ્રાપ્ત કરી શકાય છે, જે આ ઉપકરણોને સૌથી જટિલ પરીક્ષણ માટે યોગ્ય બનાવે છે. લેસર એક્સ્ટેન્સોમીટરનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે એવી સામગ્રી માટે થાય છે જે પરંપરાગત "ક્લિપ-ઓન" એક્સ્ટેન્સોમીટરને નુકસાન પહોંચાડી શકે છે, અથવા જ્યાં ઉપકરણ પરની ક્લિપનો જથ્થો ભૌતિક રીતે નમૂના સાથે જોડાયેલા હોવાને કારણે સામગ્રીના ગુણધર્મોને અસર કરે છે. લેસર એક્સ્ટેન્સોમીટરનો ઉપયોગ એલિવેટેડ અથવા સબ ઝીરો તાપમાન પર પરીક્ષણ માટે પણ થઈ શકે છે. વિડિયો એ એ એક એવું ઉપકરણ છે જે પીસી સાથે જોડાયેલા ફ્રેમ ગ્રેબર અથવા ડિજિટલ વિડિયો કેમેરાનો ઉપયોગ કરીને પરીક્ષણ દરમિયાન નમૂનાની સતત છબીઓ કબજે કરીને ચોક્કસ સામગ્રીના તણાવ/તાણ માપન કરવામાં સક્ષમ છે. પરીક્ષણ હેઠળની સામગ્રીના નમૂનાને સામાન્ય રીતે ચોક્કસ આકારમાં કાપવામાં આવે છે અને તેને ખાસ માર્કર્સ (સામાન્ય રીતે ખાસ સ્ટીકરો અથવા પેન કે જે માર્કરને નમૂનાના રંગ અને કેપ્ચર કરેલી છબીની રચનાથી અલગ પાડે છે) સાથે ચિહ્નિત કરવામાં આવે છે. કેપ્ચર કરેલી છબીમાં આ માર્કર્સ વચ્ચેનું પિક્સેલ અંતર સતત કેપ્ચર કરેલા વિડિયોમાં ટ્રેક કરવામાં આવે છે, જ્યારે પરીક્ષણ હેઠળનો નમૂનો ખેંચવામાં/સંકુચિત કરવામાં આવે છે. આ પિક્સેલ અંતરને વાસ્તવિક સમયમાં માપી શકાય છે અને સીધા તાણનું માપન આપવા માટે અને જો જરૂરી હોય તો તાણ નિયંત્રણમાં પરીક્ષણ મશીનને નિયંત્રિત કરવા માટે કેલિબ્રેશન મૂલ્ય સામે મેપ કરી શકાય છે. યોગ્ય કેલિબ્રેશન મૂલ્ય અને સારા ઇમેજ પ્રોસેસિંગ અલ્ગોરિધમ્સ સાથે, એક માઇક્રોમીટર (માઇક્રોન) કરતા ઘણું ઓછું રિઝોલ્યુશન પ્રાપ્ત કરી શકાય છે. યોગ્ય કેલિબ્રેશન મૂલ્ય પણ કેલિબ્રેશન નમૂના પર આધાર રાખે છે જે સામાન્ય રીતે ખૂબ ચોકસાઇ સાથે ખાસ કોતરેલી સામગ્રી હોય છે. માપાંકન કરવા માટે, નવા નમૂના માટે ઉપયોગમાં લેવાતી સમાન પરીક્ષણ શરતો હેઠળ ચિત્રો પ્રથમ માપાંકન નમૂના સાથે લેવામાં આવે છે. વિડિયો એક્સ્ટેન્સોમીટરનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે એવી સામગ્રી માટે થાય છે જે પરંપરાગત સંપર્ક અથવા ડિજિટલ "ફીલર આર્મ" એક્સ્ટેન્સોમીટરને નુકસાન પહોંચાડી શકે છે. કેટલીક એપ્લિકેશનોમાં વિડિયો એક્સ્ટેન્સોમીટર યાંત્રિક માપન એકમોનું સ્થાન લઈ રહ્યું છે-પરંતુ આ મુખ્યત્વે ક્લિપ-ઓન ઉપકરણો છે. 50 એમએમ ગેજ લંબાઈના પ્લાસ્ટિક પર સ્થિતિસ્થાપકતાના માપાંકને આઇએસઓ 527 પર માપતી વખતે 1 માઇક્રોનની ચોકસાઈ જરૂરી છે. કેટલાક વિડિયો એક્સ્ટેન્સોમીટર આ હાંસલ કરી શકતા નથી, જ્યારે ઉત્પાદન પરીક્ષણ માટે ઓટોમેટેડ મોટરાઇઝ્ડ ડિજિટલ એક્સ્ટેન્સોમેટ્રીનો ઉપયોગ કરવો વધુ સારું છે જેથી ઓપરેટરો જાતે નમૂના સાથે ગુણ જોડી શકે અને સિસ્ટમને સેટ કરવામાં અને સમાયોજિત કરવામાં સમય પસાર કરી શકે. નોંધ લો કે કેટલાક વિડિયો એક્સ્ટેન્સોમીટરને સ્વીકાર્ય પરિણામો પ્રાપ્ત કરવામાં મુશ્કેલી પડે છે જ્યારે તેનો ઉપયોગ તાપમાન ચેમ્બરમાં તાણને માપવા માટે થાય છે. ઉચ્ચ ચોકસાઈની માંગ કરતી એપ્લિકેશનો માટે, બિન-સંપર્ક તાણ માપન, વિડિયો એક્સ્ટેન્સોમીટર એ એક સાબિત ઉકેલ છે. અમુક પરીક્ષણ એપ્લિકેશન્સમાં તેઓ અન્ય તકનીકો કરતાં શ્રેષ્ઠ છે, જેમ કે લેસર સ્પેકલ કારણ કે તે વિશાળ શ્રેણીમાં તાણને માપવાની ક્ષમતા ધરાવે છે. આ મોડ્યુલસ જેવા માપને નિર્ધારિત કરવાની સાથે સાથે નિષ્ફળતા સમયે તાણને મંજૂરી આપે છે. જો વિડિયો એક્સ્ટેન્સોમીટર લાઇટિંગ એરે અને લેન્સ બંને પર યોગ્ય ફિલ્ટર્સનો ઉપયોગ કરતું નથી, તો પરીક્ષણ દરમિયાન આજુબાજુના પ્રકાશની સ્થિતિમાં ફેરફાર પરીક્ષણના પરિણામોને અસર કરી શકે છે. આ ટેકનોલોજી સાથેની પ્રણાલીઓ આજુબાજુની પ્રકાશની પરિસ્થિતિઓની તમામ અસરોને દૂર કરે છે. ખાણકામ ખાણકામના વાતાવરણમાં, એક્સ્ટેન્સોમીટરનો ઉપયોગ બેટર/ઊંચી દિવાલો પરના વિસ્થાપનને માપવા માટે થાય છે. વિસ્થાપન વિરુદ્ધ સમયની રચના જિયોટેકનિકલ ઇજનેરોને તે નક્કી કરવા માટે સક્ષમ બનાવે છે કે દિવાલની નિષ્ફળતાઓ નિકટવર્તી છે કે નહીં. જટિલ નિષ્ફળતાઓ માટે, રડાર અથવા લેસર સ્કેન જેવા વધુ સાધનોનો ઉપયોગ 3-પરિમાણીય અને આખરે 4-પરિમાણીય વિશ્લેષણને સક્ષમ કરવા માટે કરવામાં આવે છે. ભૂગર્ભ જળ અને એક્વિફર્સ એક્સ્ટેન્સોમીટરનો ઉપયોગ એક્વિફર્સના સંકોચન તેમજ તેમના વિસ્તરણને માપવા માટે થઈ શકે છે. એર્ગોમીટર ઊંડાઈ, દર અને સંકોચનની હદનો નોંધપાત્ર ડેટા પ્રદાન કરી શકે છે. વિસ્તારોમાં ઘટાડાનું સ્પષ્ટ ચિત્ર એકત્રિત કરતી આ સુસંગત માહિતીની નોંધ લઈ શકાય છે. એક્સ્ટેન્સોમીટરની ચકાસણી અને વર્ગીકરણ માટે ધોરણો ASTM E83 પ્રમાણભૂત પ્રથા ASTM D4403 રોકમાં વપરાતા એક્સ્ટેન્સોમીટર માટે પ્રમાણભૂત પ્રથા પણ જુઓ કોમ્પ્રેસોમીટર વિકૃતિ દેખરેખ સંદર્ભો હસ્ટન, ચાર્લ્સ. "આયર્ન પર સતત અને પ્રગતિશીલ રીતે વધતા તાણની અસર", જર્નલ ઓફ ધ ફ્રેન્કલીન ઇન્સ્ટિટ્યૂટ, વોલ્યુમ. 107, નં. 1, જાન્યુઆરી 1879, pp. 41-44. જે. આર. ડેવિસ દ્વારા સંપાદિત તાણ પરીક્ષણનું વધુ વાંચન. બીજી આવૃત્તિ. મટિરીયલ્સ પાર્ક, ઓહાયોઃ ASM ઇન્ટરનેશનલ, 2004. pp. 77-82. . લંબાઈ, અંતર અથવા શ્રેણી માપવાના ઉપકરણો સામગ્રી પરીક્ષણ ડીઃ ડેહનુંગસેન્સર