تست جریان گردابی
مغناطیس، اصل اساسی در موتورهای الکتریکی و ژنراتور ها، رله ها و بلندگو های استریو، همچنین نیرویی است که دسته مهمی از شاخه های تست غیرمخرب (NDT) به نام تست جریان گردابی (Eddy current) را فعال می کند. آزمایش جریان گردابی (ECT) یک روش غیر تماسی برای بازرسی قطعات فلزی است.
جریان های گردابی میدان ها یی از جریان مغناطیسی متناوب هستند که هنگام عبور جریان الکتریکی متناوب از یک یا چند سیم پیچ موجود در مجموعه پروب ایجاد می شوند. هنگامی که پروب نزدیک قطعه تحت بازرسی قرار می گیرد، میدان مغناطیسی متناوب باعث ایجاد جریان های گردابی در قطعه می شود. وجود ناپیوستگی ها یا تغییرات در ساختار قطعه مورد تست باعث تغییر جریان گردابی شده و توسط پروب بازرسی تشخیص داده می شود و امکان اندازه گیری ضخامت مواد یا تشخیص عیوب مانند ترک و خوردگی را فراهم می کند.
در طول سال های اخیر تکنولوژی پراب و پردازش داده در حدی پیشرفت داشته که تست ادی کارنت به عنوان یکی از روش های تست بسیار سریع، ساده و دقیق محسوب می شود. این روش هم اکنون به طور گسترده در صنایع هوافضا، خودروسازی ، پتروشیمی و تولید برق برای تشخیص عیوب سطحی یا نزدیک به سطح در موادی مانند آلومینیوم، فولاد ضد زنگ، مس، تیتانیوم، برنج، آلیاژهای اینکونل و حتی فولاد کربنی استفاده می شود. (فقط عیوب سطحی)
تست ادی کارنت چگونه کار می کند
تست ادی کارنت بر اساس پدیده فیزیکی القای الکترومغناطیسی است. در پراب ادی کارنت، یک جریان متناوب از سیم پیچ تعبیه شده در آن جریان می یابد و یک میدان مغناطیسی نوسانی ایجاد می کند. اگر پراب و میدان مغناطیسی آن به یک ماده رسانا، مانند یک قطعه فلزی نزدیک شوند، جریان دایره‌ای از الکترون‌ها که به عنوان جریان گردابی شناخته می‌شود، مانند آب در حال چرخش ، از میان فلز شروع به حرکت می کنند.
جریان گردابی که از فلز می گذرد به نوبه خود میدان مغناطیسی خود را ایجاد می کند که از طریق اندوکتانس متقابل با سیم پیچ پراب و میدان مغناطیسی حاصل از آن در تعامل است. شکل زیر تغییرات در ضخامت یا عیوب داخل فلز، مانند ترک‌خوردگی نزدیک به سطح، دامنه و الگوی جریان گردابی و میدان مغناطیسی حاصل را قطع یا تغییر می‌دهد. این به نوبه خود بر حرکت الکترون ها در سیم پیچ تأثیر می گذارد. تجهیزات جریان گردابی تغییرات دامنه امپدانس و زاویه فاز را ترسیم می کنند که توسط یک اپراتور آموزش دیده شده برای شناسایی تغییرات در قطعه مورد آزمایش استفاده می شود.
بیشترین چگالی جریان گردابی در نزدیکی سطح قطعه است، به همین دلیل در این منطقه بیشترین رزولوشون را داریم. عمق استاندارد نفوذ عمقی تعریف می شود که در آن چگالی جریان گردابی 37 درصد چگالی در سطح قطعه است که به نوبه خود می تواند از فرکانس آزمایش و نفوذپذیری مغناطیسی و رسانایی ماده آزمایشی محاسبه شود. بنابراین، تغییرات در رسانایی ماده آزمایش، نفوذپذیری مغناطیسی آن، فرکانس پالس‌هایی که سیم پیچ را به حرکت در می آورند، و هندسه سیم پیچ همگی بر حساسیت، وضوح و نفوذ آزمون تأثیر دارند.
عوامل زیادی وجود دارد که می تواند بر قابلیت های بازرسی جریان گردابی تأثیر بگذارد. جریان های گردابی که در موادی با مقادیر رسانایی بالاتر حرکت می کنند، نسبت به عیوب سطحی حساس تر هستند، اما نفوذ کمتری به مواد دارند و نفوذ نیز به فرکانس آزمایش بستگی دارد. فرکانس‌های تست بالاتر وضوح نزدیک به سطح را افزایش می‌دهند اما عمق نفوذ را محدود می‌کنند، در حالی که فرکانس‌های تست پایین‌تر باعث افزایش نفوذ می شوند.
سیم پیچ های بزرگتر حجم بیشتری از مواد را از هر موقعیت معین بررسی می کنند، زیرا میدان مغناطیسی عمیق تر به قطعه آزمایش جریان می یابد، در حالی که سیم پیچ های کوچکتر به عیوب کوچک حساس تر هستند، همچنین تغییرات در نفوذ پذیری یک ماده نویز ایجاد می کند که می تواند وضوح عیب را به دلیل تغییرات بیشتر پس زمینه محدود کند.
