Тест на вихрови токове

Една техника за неразрушителни тестове, която може да се използва върху проводящи материали, е тестът с вихреви токове. До повърхността за тестуване е разположена пробна обмотка, питаща се от променящо се напрежение.

Вихревите токове се създават в образеца за тестуване в резултат на променливото магнитно поле, което се генерира. Пробната обмотка се променя по количествено определим начин в резултат на вариации в потока на вихревите токове. Тези промени могат да бъдат наблюдавани на екран и анализирани, за да се намерят дефекти.

Чрез следене на вариациите в импеданса на пробната обмотка за вихреви токове, е възможно да се установи дали пробният образец има дефекти.

Вариациите в импеданса на обмотката се представят чрез вариации в напрежението спрямо амплитудата и фазата на сигнала. Фазовият ъгъл и/или флуктуациите в амплитудата на сигнала са свързани с условията на дефектите, като обемни и процентни загуби.

Проводимостта на тестираната част и дебелината на всички покрития, приложени към проводящите материали, също могат да бъдат определени чрез техниката за инспекция с вихреви токове, освен това за откриване на деградация.

Как функционира вихревият ток?

Когато заредена A/C обмотка се приближи до проводник, вихревите токове се създават от променливо магнитно поле.

Чрез наблюдение на промените в импеданса, които се случват в A/C обмотката, е възможно да се установи, когато материален дефект влияе на потока на токовете. Откриването на дефекти в кондензаторната тръба и теплообменника може да се направи по много ефективен неразрушителен начин, използвайки този метод за тестуване.

Какво означава тестът с вихреви токове?

Една от техниките за неразрушителни тестове, които използват принципа на електромагнетизма, за да намерят дефекти в проводящи материали, е тестът с вихреви токове. В близък контакт с повърхността за тестуване, се вкарва специално направена обмотка, питаща се от променливо напрежение, създавайки колебащо се магнитно поле, което взаимодейства с тестувания компонент и причинява вихреви токове в областта.

След това се измерват промените в променливото напрежение, което протича в главната обмотка за възбуда, заедно с вариациите в променящите се фази и амплитуда на тези вихреви токове.

Вариациите в електрическата проводимост, магнитната проникновеност на тестираната част или наличието на каквито и да е прекъсвания, ще засегнат вихревия ток, който ще промени фазите и амплитудата на измерения ток. Дефектите се откриват чрез интерпретация на промените, както те се показват на екрана.

Как работят тестовете с вихреви токове?

Методът зависи от електромагнитната индукция, характеристика на материала. Променливото напрежение в медна тръба създава магнитно поле. Когато променливото напрежение увеличава и намалява, размерът на полето се променя. Променящото се магнитно поле около обмотката прониква в материала и, според Закон на Ленц, произвежда вихрев ток, който протича в проводника, ако обмотката се постави близо до друг електрически проводник. Този вихрев ток, по-нататък, генерира своето собствено магнитно поле. Токът и напрежението, протичащи в обмотката, са засегнати от това „вторично“ магнитно поле, което е противоположно на „первичното“ магнитно поле.

Каквито и да било промени в проводимостта на материала, като близки до повърхността дефекти или дебелина, могат да засегнат големината на вихревия ток. Основният принцип на инспекцията с вихреви токове е откриването на тази промяна, използвайки или главната обмотка, или вторичната детекторна обмотка.

Проникновеността на материала определя колко лесно може да бъде намагнечен. Когато проникновеността на средата се увеличава, дълбочината на проникването намалява. Феритните стомани имат магнитна проникновеност, която е стотици пъти по-висока от немагнитните метали като

• аустенитните неръжещи стали,

• алюминий, и

• мед.

С увеличаването на дълбочината, плътността на вихревите токове и чувствителността към дефекти намаляват. „Проникновеността“ и „проводимостта“ на металите имат влияние върху това колко бързо стойността намалява. Проникването се влияе от проводимостта. Металите с висока проводимост имат по-голям поток на вихреви токове на повърхността, докато металите с по-ниска проводимост, като мед и алюминий, имат по-малко проникване.

Честотата на променливото напрежение може да бъде променена, за да се контролира дълбочината на проникването; колкото по-ниска е честотата, толкова по-голяма е дълбочината на проникването. Така, ниските честоти идентифицират подповърхностни дефекти, а високите честоти - близки до повърхността дефекти. Но чувствителността за откриване на дефекти намалява, когато честотата се намалява, за да се предостави по-голяма дълбочина на проникване. Следователно, има идеална честота за всеки тест, за да се предостави необходимата дълбочина на проникване и чувствителност.

Какво означава терминът „инспекция на тръби с вихреви токове“?

Тестът с вихреви токове често се използва за инспекция на тръби в

• теплообменници и

• кондензатори.

Това е често използване на техниката.

Тестът, използващ вихреви токове, използва електромагнитна индукция, за да се намерят дефекти в тръбите. Зонд се вкарва в тръбата и се движи по цялата й дължина, докато се движи през тръбата. Вихреви токове се създават от електромагнитните обмотки, включени в зонда, и техният присъствие може да бъде едновременно открит чрез измерване на електрическия импеданс на зонда.

Инспекцията на тръби с вихреви токове е неразрушителна техника за откриване на дефекти в тръби. Тя е ефективна върху различни видове материали за тръби и може да разкрие аномалии, които могат да причинят значителни проблеми за теплообменници и кондензатори.

Какви са различните видове неразрушителни тестове (NDT)?

• визуални тестове,

• тестове с проникващи течности,

• ультразвукови тестове,

• тестове с магнитен поток и

• тестове с магнитни частици

са допълнителни NDT техники.

Техниката за тестове с вихреви токове може да се използва за идентификация на различни дефекти в тръби, включително:

• износ на външния диаметър (OD) и вътрешния диаметър (ID)

• покачване на OD и ID

• износ (от опорните структури и свободни части)

• разцепяване

Стандарт и калибриране на теста с вихреви токове

Както и при всяка друга техника за неразрушителни тестове (NDT), тестът с вихреви токове изисква, всички системи да бъдат калибрирани спрямо подходящи референтни стандарти. Калибрационните блокове трябва да са идентични на тестирания обект по отношение на

• материала,

• термичното състояние,

• формата, и

• размера.

Калибрационният блок има заблуждаващи дефекти, които репликират недостатъци за идентификация на дефекти, и има различни дебелини за откриване на корозия. Методът за тестове с вихреви токове изисква обучен професионален оператор.

Какъв тип материал се тестира с вихреви токове?

• Всяко проводещо

• немагнитно

• слабо феромагнитно вещество

може да бъде правилно тестирано с технологията на вихреви токове.

Това би се отнасяло до вещества като

• феритна хром-молибденова неръжеща стомана и

• никелеви сплави.

Какви видове инспекции могат да се извършат,