Omvridningsstrømtesting
En ikke-destruktiv testmetode, der kan bruges på ledende materialer, er eddy-strømtest. Næst til prøvefladen er der en prøvebobin, der drives af vekselstrøm.
Eddy-strømme opstår i prøveobjektet som følge af den alternativt skiftende magnetfelt, der produceres. Prøvebobinen ændrer sig på en kvantificerbar måde som følge af variationer i eddy-strømfloden. Disse ændringer kan observeres på en skærm og analyseres for at finde fejl.
Ved at holde styr på variationer i impedansen for eddy-strømtestbobinen, er det muligt at identificere, om prøveobjektet har fejl.
Variationer i bobinens impedans repræsenteres ved spændingsvariationer i forhold til signalamplitude & fase. Fasevinkel &/eller signalamplitudfluktueringer er forbundet med defektsituationer som volumetriske og procentvis tab.
Prøvedelens ledrerevne og tykkelsen af eventuelle overflader, der er anvendt på de ledende materialer, kan også bestemmes ved hjælp af eddy-strømtestmetoden, ud over at detektere nedbrydning.
Hvordan fungerer eddy-strømmen?
Når en strømførende A/C-bobin kommer tæt på en ledning, opstår eddy-strømme som følge af et alternativt skiftende magnetfelt.
Ved at overvåge impedansændringerne, der finder sted i A/C-bobinen, er det muligt at identificere, når en materialefejl påvirker strømfloden. Fejl i kondensatorrør og varmeveksler kan effektivt og ikke-destruktivt findes ved hjælp af denne testprocedure.
Hvad betyder Eddy Current Testing?
En af de ikke-destruktive testmetoder, der benytter elektromagnetismeprincippet til at finde fejl i ledende materialer, er eddy-strømtest. I tæt kontakt med prøvefladen indsættes en specielt lavet bobin, der drives af vekselstrøm, og skaber et fluktuerende magnetfelt, der interagerer med prøvekomponenten og forårsager eddy-strømme i området.
Der efter mæles ændringer i den alternative strøm, der flyder i den primære opsigtsbobin, sammen med variationer i de ændrede faser & amplituder af disse eddy-strømme.
Variationer i elektrisk ledrerevne, prøvedelens magnetiske permeabilitet eller eksistensen af enhver diskontinuitet vil påvirke eddy-strømmen, hvilket vil variere den målte strøms faser og amplituder. Defekter findes ved at fortolke ændringerne, som de vises på en skærm.
Hvordan virker Eddy Current tests?
Metoden er afhængig af elektromagnetisk induktion, en karakteristika ved materialet. En kobberlednings vekselstrøm skaber et magnetfelt. Når vekselstrømmen øges og mindskes, ændres størrelsen på feltet. Det skiftende magnetfelt omkring bobinen trænger ind i materialet og, ifølgeLenz's Law, producerer en eddy-strøm, der flyder i ledningen, hvis bobinen derefter placeres tæt på en anden elektrisk ledning. Denne eddy-strøm genererer sit eget magnetfelt. Strømmen & spændingen, der flyder i bobinen, påvirkes af dette "sekundære" magnetfelt, som er i modstand til det "primære" magnetfelt.
Enhver ændring i materialets ledrerevne, såsom nær-overflade-fejl eller tykkelser, kan påvirke størrelsen på eddy-strømmen. Den grundlæggende princippet for eddy-strømtestinspektion er at detektere denne ændring ved hjælp enten af den primære bobin eller den sekundære detektorbobin.
Et materials permeabilitet bestemmer, hvor let det kan magnetiseres. Når mediumets permeabilitet stiger, falder dybden af penetrationen. Ferritiske stål har en magnetisk permeabilitet, der er hundreder gange højere end ikke-magnetiske metaller som
Austenitiske rustfrit stål,
Aluminium, og
Kobber.
Jo dybere, jo mindre bliver eddy-strømtykkelsen og fejl sensitiviteten. "Permeabiliteten" og "ledrerevnen" hos metallet har begge en indflydelse på, hvor hurtigt værdien falder. Penetrationen påvirkes af ledrerevnen. Metaller med høj ledrerevne har en større eddy-strømflod på overfladen, mens metaller med lavere ledrerevne, som kobber og aluminium, har mindre penetration.
Den alternative strøms frekvens kan ændres for at kontrollere dybden af penetrationen; jo lavere frekvens, jo dybere penetration. Lavfrekvente identificerer underoverfladefejl, mens høje frekvenser identificerer nær-overfladefejl. Men fejldetektions sensitiviteten falder, når frekvensen sænkes for at give bedre penetration. Derfor er der en ideel frekvens for hver test for at give den nødvendige dybde af penetration & sensitivitet.
Hvad betyder termen "eddy current tube inspection"?
Eddy-strømtest anvendes ofte til inspektion af rør i
Varmeveksler &
Kondensatorer.
Dette er en hyppig anvendelse af teknikken.
Test ved hjælp af eddy-strøm benytter elektromagnetisk induktion, så fejl i rør kan lokaliseres. En probe indføres i røret, og den bevæges langs hele røret, mens den bevæger sig igennem røret. Eddy-strømme produceres af de elektromagnetiske spoler, der er inkluderet i probe'en, og deres tilstedeværelse kan samtidig detekteres ved at måle den elektriske impedans af probe'en.
Eddy-strømrørinspektion er en ikke-destruktiv teknik til at identificere fejl i rør. Den er effektiv på en række forskellige rørmaterialer, og den kan afsløre abnormiteter, der har potentialet for at forårsage betydelige problemer for varmevekslere og kondensatorer.
Hvad er forskellige typer af ikke-destruktiv test (NDT)?
Visuel test,
Liquidsprogetest,
Ultrasøndertest,
Magnetisk fluxlekkage, og
Magnetisk partikeltest
er yderligere NDT-teknikker.
Eddy-strømtestteknikken kan bruges til at identificere en række rørfejl, herunder:
Udslettelse af ydre diameter (OD) og indre diameter (ID)
ID og OD pitting
Slid (fra støttestrukturer, & løse dele)
Sprækker
Standard og kalibrering af eddy-strømtest
Ligesom alle andre ikke-destruktive test (NDT)-teknikker, kræver eddy-strømtest, at alle systemer kalibreres mod passende referencenormer. Kalibreringsblokkerne skal være identiske med det objekt, der testes, i henseende til
Materiale,
Varmebehandlingsforhold,
Form, og
Størrelse.
Kalibreringsblokken har misvisende fejl, der replikerer ufuldkommenheder for defektidentifikation, og den har variabel tykkelser for korrosionsdetektion. Eddy-strømtestmetoden kræver en uddannet professionel operatør.
Hvilken type materiale testes ved hjælp af en eddy-strøm?
Enhver ledende
Ikke-magnetisk
Svagt ferromagnetisk stof
kan korrekt testes ved hjælp af eddy-strømteknologi.
Dette ville gælde for stoffer som
Ferritisk krom-molybdenvanadium rustfrit stål og
Nikkellegier.
Hvilke typer inspektioner kan udføres ved hjælp af eddy-strømme?
Blandt eddy-strømtestmetoderne inkluderer, men er ikke begrænset til:
Varmeveksler rør blev testet ved hjælp af eddy-strøm.
Kontrol af bølter og svarelser.
Gennemførelse af en ledrerevneproev for at undersøge varmebehandlet materiale.
Kontrol for fejl i metall overflader.
Identificering af korrosionsnærvær i metal.
Da resultaterne er hurtige og ikke behøver at røre det reelle metal, er dette meget nyttigt for at undersøge den strukturelle integritet af bygninger, der består af ledende materialer som kobber, stål og aluminium. Disse testmetoder kan bruges til at bekræfte, at ledende materialer, som rør, ikke er rostede, pittede eller revne. De kan bruges til at måle metalhårhed og tykkelsen af ikke-ledende belægninger som maling. Eddy-strømtest udføres ofte, for eksempel, for at sikre, at varmevekslerrør ikke er forringet.
Almindelige eddy-strømprobe typer
