Prova de corrents tàmbol
Una tècnica de prova no destructiva que es pot utilitzar en materials conductors és la prova de corrents tàmbor. A prop de la superfície de prova hi ha una bobina de prova alimentada per corrent alternada.
Es creen corrents tàmbor a la peça de prova com a resultat del camp magnètic alternat que es produeix. La bobina de prova canvia d'una manera quantificable com a resultat de les variacions en el flux de corrent tàmbor. Aquestes modificacions es poden observar en una pantalla i analitzar per trobar defectes.
Fent un seguiment de les variacions d'impedància de la bobina de prova de corrent tàmbor, és possible identificar si l'especimen de prova té defectes.
Les variacions d'impedància de la bobina es representen per variacions de tensió respecte a l'amplitud del senyal i la fase. Les fluctuacions de l'angle de fase i/o de l'amplitud del senyal estan connectades amb circumstàncies de defecte com la pèrdua volumètrica i percentual.
La conductivitat de la part de prova i l'espessor de qualsevol revestiments aplicats als materials conductors també es poden determinar utilitzant la tècnica d'inspecció de corrent tàmbor, a més de detectar la degradació.
Com funciona el corrent tàmbor?
Quan una bobina CA energitzada s'acosta a un conductor, es creen corrents tàmbor per un camp magnètic alternat.
Fent un seguiment de les variacions d'impedància que tenen lloc a la bobina CA, és possible identificar quan un defecte del material afecta el flux de corrents. Trobar defectes a la tuba del condensador i al canviador de calor es pot fer de manera molt efectiva i no destructiva utilitzant aquest procediment de prova.
Què significa la prova de corrents tàmbor?
Una de les tècniques de prova no destructiva que utilitza el principi de l'electromagnetisme per trobar defectes en materials conductors és la prova de corrents tàmbor. En contacte proper amb la superfície de prova, es col·loca una bobina especialment fabricada alimentada per corrent alternada, creant un camp magnètic fluctuant que interacciona amb el component de prova i provoca corrents tàmbor en la zona.
Després, es mesuren els canvis en la corrent alternativa que flueix a la bobina principal d'excitació, juntament amb les variacions en les fases i l'amplitud que canvien d'aquests corrents tàmbor.
Les variacions en la conductivitat elèctrica, la permeabilitat magnètica de la part de prova o l'existència de qualsevol discontinuïtats afectaran el corrent tàmbor, que variarà les fases i l'amplitud de la corrent mesurada. Els defectes es troben interpretant els canvis tal com s'indiquen en una pantalla.
Com funcionen les proves de corrents tàmbor?
El mètode depèn de l'inducció electromagnètica, una característica del material. La corrent alternada d'un tub de cobre crea un camp magnètic. Com la corrent alternada augmenta i disminueix, la mida del camp canvia. El camp magnètic que canvia al voltant de la bobina penetra el material i, segons la Llei de Lenz, produeix un corrent tàmbor que flueix en el conductor si la bobina es col·loca a prop d'un altre conductor elèctric. Aquest corrent tàmbor, a la vegada, genera el seu propi camp magnètic. La corrent i la tensió que flueixen a la bobina es veuen afectades per aquest "camp magnètic secundari", que s'oposa al "camp magnètic primari".
Qualsevol canvi en la conductivitat del material, com defectes a prop de la superfície o l'espessor, pot afectar la magnitud del corrent tàmbor. El principi bàsic de la inspecció de prova de corrent tàmbor és la detecció d'aquest canvi utilitzant la bobina primària o la bobina detectora secundària.
La permeabilitat d'un material determina la facilitat amb què es pot magnetitzar. Quan la permeabilitat del medi augmenta, la profunditat de penetració disminueix. Les acers ferrítics tenen una permeabilitat magnètica centenars de vegades superior a la de metalls no magnètics com
Acers inoxidables austenítics,
Alumini, i
Cobre.
Com la profunditat augmenta, la densitat del corrent tàmbor i la sensibilitat al defecte disminueixen. La "permeabilitat" i la "conductivitat" del metall tenen un efecte en la ràpidesa amb què el valor disminueix. La penetració està influenciada per la conductivitat. Els metalls amb una alta conductivitat tenen un major flux de corrent tàmbor a la superfície, mentre que els metalls amb una menor conductivitat, com el cobre i l'alumini, tenen menys penetració.
La freqüència de la corrent alternada es pot canviar per controlar la profunditat de penetració; més baixa sigui la freqüència, més profunda serà la penetració. Així, les freqüències baixes identifiquen defectes sub-superficials i les freqüències altes defectes a prop de la superfície. Però la sensibilitat de detecció de defectes disminueix quan la freqüència es redueix per proporcionar millor penetració. Per tant, hi ha una freqüència òptima per a cada prova per proporcionar la profunditat i la sensibilitat necessàries.
Què significa la inspecció de tubs amb corrent tàmbor?
La prova de corrent tàmbor es fa servir sovint per a inspeccionar els tubs en
canviadors de calor i
condensadors.
Aquesta és una utilització freqüent de la tècnica.
La prova mitjançant corrent tàmbor fa servir l'inducció electromagnètica per localitzar defectes en els tubs. Es introdueix una sonda al tub i es mou a través de tot ell. Són produïts corrents tàmbor pels coils electromagnètics inclosos dins la sonda, i la seva presència es pot detectar simultàniament mesurant la impedància elèctrica de la sonda.
La inspecció de tubs amb corrent tàmbor és una tècnica no destructiva per identificar defectes en tubs. És efectiva en una varietat de materials de tubs diferents i pot descobrir irregularitats que tenen el potencial de causar problemes significatius per a canviadors de calor i condensadors.
Quines són les diferents tipologies de prova no destructiva (PND)?
Prova visual,
Examen penetrant líquid,
Prova ultrasònica,
Pèrdua de flux magnètic, i
Prova de partícules magnètiques
són tècniques addicionals de PND.
La tècnica de prova de corrent tàmbor es pot utilitzar per identificar diversos defectes en els tubs, incloent:
Erosió del diàmetre exterior (DE) i interior (DI)
Pitting del DE i DI
Desgast (de les estructures de suport, i seccions sueltes)
Fractures
Estàndard i calibració de la prova de corrent tàmbor
Com en qualsevol altra tècnica de prova no destructiva (PND), la prova de corrent tàmbor requereix que tots els sistemes s'hagin de calibrar contra estàndards de referència adequats. Els blocs de calibració haurien de ser idèntics a l'objecte que s'està provant en termes de
material,
condició de tractament tèrmic,
forma, i
mida.
El bloc de calibració té defectes enganyosos que repliquen imperfeccions per a la identificació de defectes i té espessor variables per a la detecció de corrosió. El mètode de prova de corrent tàmbor requereix un operador professional format.
Quin tipus de material es prova utilitzant un corrent tàmbor?
Qualsevol conductor
No magnètic
Substància ferromagnètica dèbil
es pot provar correctament utilitzant la tecnologia de corrent tàmbor.
Això s'aplicaria a substàncies com
acer inoxidable crom-molibdènic ferrític i
alesacions de níquel.
Quins tipus d'inspeccions es poden realitzar utilitzant corrents tàmbor?
Entre els mètodes de prova de corrent tàmbor, inclou, però no es limita a:
S'han provat els tubs del canviador de calor mitjançant corrent tàmbor.
Verificació de la resistència dels bolts i soldadures.
Realització d'una prova de conductivitat per examinar materials tractats tèrmicament.
Verificació de defectes en superfícies metàl·liques.
Identificació de la presència de corrosió en el metall.
Degut a que els resultats són ràpids i no cal tocar el metall real, això és molt útil per examinar la integritat estructural d'edificis compostos per materials conductors com el cobre, l'acer i l'alumini. Aquests mètodes de prova es poden utilitzar per confirmar que els materials conductors, com els tubs, no estiguin oxidads, pitted o fracturades. Es poden utilitzar per mesurar la dureza del metall i l'espessor de revestiments no conductors com la pintura. La prova de corrent tàmbor es realitza sovint, per exemple, per assegurar-se que el tub del canviador de calor no estigui deteriorat.
Tipus comuns de sondes de corrent tàmbor
