Principio del detector de fallas por corrientes de Foucault

La inspección por corrientes parásitas (inspección por corrientes parásitas) es una tecnología de prueba no destructiva que utiliza bobinas electromagnéticas de CA para inducir corrientes parásitas en la superficie de componentes metálicos. Es adecuado para la detección de defectos de materiales conductores, incluidos componentes de materiales metálicos ferromagnéticos y no ferromagnéticos. Debido a la detección de fallas por corrientes parásitas, no es necesario que la bobina y el componente estén en estrecho contacto durante la inspección, y no es necesario llenar el espacio entre la bobina y el componente con agente de acoplamiento, lo que facilita la automatización de la inspección. Sin embargo, la detección de fallas por corrientes parásitas solo es adecuada para materiales conductores y solo puede detectar defectos en la superficie o en la capa cercana a la superficie, lo que hace que su uso sea inconveniente en componentes con formas complejas. En las centrales térmicas se utiliza principalmente para detectar tubos de condensadores, álabes de turbinas, orificios centrales del rotor de turbinas y soldaduras, etc. Principio Cuando fluye corriente alterna hacia una bobina, si el voltaje y la frecuencia utilizados permanecen sin cambios, la corriente que pasa a través de la bobina también permanecerá sin cambios. Si se coloca un tubo de metal en la bobina, se inducen corrientes circunferenciales, es decir, corrientes parásitas, en la superficie del tubo. La dirección del campo magnético de la corriente de Foucault es opuesta a la dirección de magnetización de la corriente aplicada, por lo que compensará parte de la corriente aplicada, provocando que cambien la impedancia de la bobina y la magnitud y fase de la corriente. Los cambios en el diámetro del tubo, el grosor, la conductividad eléctrica y magnética y la presencia de defectos afectarán la impedancia de la bobina. Si otros factores permanecen sin cambios, el propósito de la detección de fallas se puede lograr eliminando solo la señal de impedancia causada por el defecto, amplificándola con un instrumento y detectándola. La señal de corrientes de Foucault no solo puede dar el tamaño del defecto, sino también debido a que la corriente de Foucault debajo de la superficie puede retrasarse con respecto a la corriente de Foucault de la superficie en una determinada fase durante la detección de fallas por corrientes de Foucault, el análisis de fase se puede utilizar para determinar la posición t. (profundidad) del defecto.

Detector de fallas por corrientes parásitas

En la inspección por corrientes parásitas, para adaptarse a diferentes propósitos de detección, la bobina de detección se divide en bobina de tipo pasante y tipo de paso interno según el relación entre la bobina de detección y el componente que se inspecciona. Hay tres categorías: bobinas y bobinas de tipo interior. Cuando es necesario insertar e inspeccionar la pieza de trabajo a través de la bobina, se utiliza la bobina pasante. Al inspeccionar accesorios de tuberías, a veces es necesario colocar el serpentín dentro de la tubería para su inspección, por lo que se utiliza un serpentín de paso interno. Cuando utilice una bobina tipo T (tipo puntual), coloque la bobina en la superficie de la pieza de trabajo a inspeccionar para su inspección. Este tipo de bobina es de tamaño pequeño y generalmente tiene un núcleo magnético dentro de la bobina. Tiene alta sensibilidad y es fácil de transportar. Es adecuado para la inspección de grietas superficiales de componentes grandes, placas, tiras, etc. Según el método de uso de la bobina de detección, se puede dividir en tres tipos: tipo de bobina absoluta, tipo de bobina de comparación estándar y tipo de autocomparación. El uso de una sola bobina de detección se denomina tipo de bobina absoluta. El uso de dos bobinas de detección conectadas de forma diferencial se denomina tipo de bobina de comparación estándar. El uso de dos bobinas colocadas en diferentes partes del mismo componente que se inspecciona como bobina estándar de comparación se denomina tipo de autocomparación, que es un caso especial del tipo de bobina de comparación estándar. El circuito básico consta de un oscilador, un circuito de salida de señal de bobina de detección, un amplificador, un procesador de señal, una pantalla y una fuente de alimentación.

Método de detección

La detección de corrientes parásitas consiste en acercar el conductor a una bobina con corriente alterna, y la bobina establece un campo magnético alterno. El campo magnético alterno pasa a través del conductor y. produce inducción electromagnética. Con él se establecen corrientes de Foucault dentro del conductor. Las corrientes parásitas en el conductor también producirán su propio campo magnético. El efecto del campo magnético de las corrientes parásitas cambia la fuerza del campo magnético original, lo que a su vez conduce a cambios en el voltaje y la impedancia de la bobina. Cuando aparecen defectos en la superficie o cerca de la superficie de un conductor, la intensidad y distribución de las corrientes parásitas se verán afectadas. Los cambios en las corrientes parásitas provocarán cambios en el voltaje y la impedancia de la bobina de detección. Los defectos en el conductor se pueden conocer indirectamente.

Debido a las diferentes formas de las piezas de prueba y las diferentes ubicaciones de detección, la forma de la bobina de inspección y la forma de acercarse a la pieza de prueba son diferentes. Para satisfacer diversas necesidades de prueba, la gente ha diseñado una variedad de bobinas de prueba e instrumentos de prueba de corrientes parásitas.

1. Bobina de detección y su clasificación

En la detección de fallas por corrientes parásitas, la bobina de detección se utiliza para establecer un campo magnético alterno, la energía se transfiere al conductor bajo inspección; al mismo tiempo, lo establece la corriente de Foucault. El campo magnético alterno se utiliza para obtener la información de calidad en el conductor que se detecta. Por tanto, la bobina de detección es un transductor.

La forma, tamaño y parámetros técnicos de la bobina de detección son cruciales para la detección final. En la detección de fallas por corrientes parásitas, el tipo de bobina de detección a menudo se selecciona en función de la forma, el tamaño, el material y los requisitos de calidad (estándares de prueba) que se van a probar. Hay tres tipos de bobinas de detección de uso común.

1) Bobina de tipo pasante

La bobina de paso es una bobina que coloca la muestra analizada dentro de la bobina para realizar pruebas. Es adecuada para la detección de fallas en tubos, varillas y. cables. Dado que el campo magnético generado por la bobina actúa primero sobre la pared exterior de la muestra, el efecto de detección de los defectos de la pared exterior es mejor y la detección de los defectos de la pared interior se realiza mediante penetración. En términos generales, la sensibilidad de detección de defectos de la pared interior es menor que la de la pared exterior.

Los defectos en tuberías de paredes gruesas no se pueden detectar utilizando bobinas externas.

2) Bobina tipo inserto

La bobina tipo inserto es una bobina que se coloca dentro de la tubería para su inspección. Se utiliza especialmente para verificar defectos en paredes gruesas o paredes internas perforadas. También se utiliza para inspeccionar la calidad de los tubos en equipos completos, como la inspección en servicio de los tubos del intercambiador de calor.

3) Bobina de sonda

La bobina de sonda es una bobina colocada en la superficie de la muestra para la detección. No solo es adecuada para placas, losas, palanquillas y círculos con formas simples. La detección de defectos por escaneo de superficies en palanquillas, barras y tubos de gran diámetro también es adecuada para la inspección de piezas mecánicas con formas complejas. En comparación con la bobina de penetración, la bobina de sonda es adecuada para detectar defectos superficiales más pequeños debido a su pequeño tamaño y pequeño rango de campo.

2. La estructura de la bobina de detección

Debido a los diferentes objetos y propósitos de uso, las estructuras de las bobinas de detección suelen ser diferentes. A veces la detección consta de una bobina, que es el método de detección absoluta, pero más a menudo consta de dos bobinas conectadas en fases opuestas, es decir, detección diferencial, a veces para lograr ciertos propósitos de prueba no destructivas, la bobina de detección puede; También puede estar compuesto por múltiples bobinas conectadas en serie, en paralelo o en disposiciones relacionadas. Estas bobinas a veces se enrollan alrededor de un esqueleto, que es el llamado método de autocomparación, y a veces se enrollan alrededor de dos esqueletos, con la muestra colocada en una bobina y en la otra para la prueba real, que es la llamada otra. comparación (o método de comparación estándar).

Las conexiones eléctricas de las bobinas de detección también son diferentes. Algunas bobinas de detección utilizan un devanado tanto para la excitación como para la detección, lo que se denomina método de autoinducción. Algunas se enrollan por separado mediante el devanado de excitación y la detección. sistema de bobinado, llamado método de inductancia mutua. Algunas bobinas en sí mismas son circuitos y un componente, llamado bobinas paramétricas.