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Corrientes de Eddy
 
   

Corrientes Eddy, Corriente de Foucault

 
  1. Introducci±n
  2. Definición de corrientes Eddy
  3. Aplicaciones de las corriente Eddy en Pruebas No Destructivas
  4. Corrientes Inducidas
  5. Principios para la generaci±n de corrientes de Eddy
  6. Principales aplicaciones de la inspecci±n por corrientes de Eddy
  7. Bibliograf±a
Introducci±n
Las corrientes de Eddy empezaron a mencionarse desde 1824 por Dambey Argo y Jean B Focoult; pero su primera aplicaci±n a las pruebas no destructivas data de 1879 con D. E. Hughes, quien las emple± para diferenciar tama±os, formas y composici±n de diferentes metales y aleaciones. Sin embargo, no fue hasta 1948 cuando el Instituto Reutlingen de Alemania, empez± el desarrollo de la actual instrumentaci±n de corrientes de Eddy.
Definición de corrientes Eddy
Esta basada en los principios de la inducci±n electromagn±tica y es utilizada para identificar o diferenciar entre una amplia variedad de condiciones f±sicas, estructurales y metal±rgicas en partes met±licas ferromagn±ticas y no ferromagn±ticas, y en partes no met±licas que sean el±ctricamente conductoras.
Las corrientes de Eddy son creadas usando la inducci±n electromagn±tica, este m±todo no requiere contacto el±ctrico directo con la parte que esta siendo inspeccionada.
Aplicaciones de las corriente Eddy en Pruebas No Destructivas
  • Medir o identificar condiciones o propiedades tales como: conductividad el±ctrica, permeabilidad magn±tica, tama±o de grano, condici±n de tratamiento t±rmico, dureza y dimensiones f±sicas de los materiales. 
  • Detectar discontinuidades superficiales y subsuperficiales, como costuras, traslapes, grietas, porosidades e inclusiones. 
  • Detectar irregularidades en la estructura del material. 
  • Medir el espesores de un recubrimiento no conductor sobre un metal conductor, o el espesor de un recubrimiento met±lico no magn±tico sobre un metal magn±tico.
Ventajas: 
  • Se aplica a todos los metales, electroconductores y aleaciones. 
  • Alta velocidad de prueba. 
  • medición exacta de la conductividad. 
  • Indicaci±n inmediata. 
  • Detecci±n de ±reas de discontinuidades muy peque±as. ( 0.0387 mm2 ±0.00006in2 ) 
  • La mayor±a de los equipos trabajan con Baterías y son port±tiles. 
  • La ±nica uni±n entre el equipo y el articulo bajo inspecci±n es un campo magn±tico, no existe posibilidad de da±ar la pieza.
 Limitaciones:
  • La capacidad de penetraci±n esta restringida a menos de 6 mm. 
  • En algunos casos es dif±cil verificar los metales ferromagn±ticos. 
  • Se aplica a todas las superficies formas uniformes y regulares. 
  • Los procedimientos son aplicables ±nicamente a materiales conductores. 
  • No se puede identificar claramente la naturaleza especifica de las discontinuidades. 
  • Se requiere de personal calificado para realizar la prueba.
Corrientes Inducidas
Esta t±cnica consiste en generar corriente el±ctrica en un material conductor 
La bobina A esta conectada a una bater±a a trav±s de un interruptor. Una segunda bobina B conectada a un galvan±metro, esta colocada cerca cuando se cierra el interruptor produciendo una corriente en la bobina A. Una corriente moment±nea es inducida en la bobina B.
El principio de la prueba se basa en el proceso de inducci±n electromagn±tica. El cual incluye una bobina de prueba a trav±s de la cual se hace pasar una corriente alterna. El flujo de la corriente variante en una bobina de prueba produce un campo magn±tico variante alrededor de la bobina, el cual es conocido como campo primario.
Cuando un objeto de prueba el±ctricamente conductor es colocado en el campo primario, una corriente el±ctrica ser± inducida en el objeto.
Las corrientes de Eddy son corrientes el±ctricas circulantes inducidas por un campo magn±tico alterno en un conductor aislado . también se le conocen como corrientes par±sitas o corrientes de Focault.
En un material aislante no se induce las corrientes de Eddy sin embargo el campo magn±tico de la bobina atraviesa dicho material no conductor.
El campo producido en la bobina es directamente proporcional a la magnitud de la corriente aplicada, a la frecuencia y a los par±metros de la bobina como:
  1. Inductancia 
  2. Di±metro. 
  3. Longitud. 
  4. Espesor (ancho de la bobina) 
  5. Numero de vueltas del alambre. 
  6. Metal del coraz±n de la bobina
Principios para la generaci±n de corrientes de Eddy
  • Conductividad. La conductividad del material varia de acuerdo a su composici±n qu±mica. 
  • Cambios de temperatura. Cuando aumenta la temperatura la conductividad disminuye. 
  • Esfuerzos. En un material debido al trabajo en fr±o producen distorsi±n en la estructura. Este proceso mec±nico cambia la estructura la estructura de grano y la dureza del material, cambiando su conductividad el±ctrica. 
  • Dureza. La conductividad el±ctrica disminuye cuando la dureza aumenta. 
  • Permeabilidad. En cualquier material es la facilidad con la cual pueden establecer l±neas de fuerza magn±tica. El aire tiene una permeabilidad de 1.
La permeabilidad no es una constante para un material y depende del campo magn±tico que se genere
m = Permeabilidad
B = Flujo magn±tico (Gauss)
H = Fuerza magnetizante (Oesterd)
  • Efecto pelicular. Es el resultado de la interacci±n mutua entre las corrientes de Eddy, la frecuencia de operaci±n la conductividad del objeto de prueba y la permeabilidad. 
  • Efecto de borde. El campo electromagn±tico producido por una bobina de prueba excitada se extiende en todas las direcciones desde la bobina. A medida que la bobina se aproxima a los limites geom±tricos del objeto de prueba, estos son detectados por la bobina antes de que ±sta llegue al limite. 
  • Efecto de extremos. Este tipo de efecto sigue la misma l±gica que el efecto de borde, siendo la se±al que se observa cuando la bobina se aproxima al extremo de un producto. Este t±rmino es aplicable a la inspecci±n de barras o productos tubulares. 
  • Lift-Off. El campo electromagn±tico es mas fuerte cerca de la bobina y se disipa conforme se aleja de la misma. El acoplamiento electromagn±tico entre la bobina y el objeto de prueba es muy importante, este acoplamiento varia cuando existe una distancia entre la bobina y el objeto de prueba, esta distancia es conocida como lift-off. 
  • Factor de llenado. Es el t±rmino utilizado para describir que también estar± electromagn±ticamente acoplado un objeto a la bobina de que lo rodea, o a la que est± insertado. El factor de llenado puede ser descrito como la relaci±n cuadr±tica entre los di±metros del objeto y la bobina, que es una ecuaci±n de la relaci±n de ±reas.
h = Factor de llenado
d = di±metro de la bobina
D = di±metro de la pieza
  • Discontinuidades. Puede ser detectada cualquier discontinuidad que tenga cambios apreciables en el flujo normal de las corrientes de Eddy. Discontinuidades tales como fracturas, picaduras, entalladuras. Da±o vibracional y corrosi±n. Las cuales causan que la conductividad efectiva de un objeto de prueba sea reducido. Las discontinuidades superficiales son mas f±cilmente detectadas que las subsuperficiales. 
  • Relaci±n se±al-Ruido. Se considera como ruido cualquier variaci±n que altere o interfiera la respuesta del sistema. Es la relaci±n entre las se±ales de inter±s y las no deseadas. Las fuentes mas comunes de ruido son las variaciones en la rugosidad de la superficie, la geometr±a y la homogeneidad. Otros ruidos pueden ser fuentes externas como, m±quinas de soldar, motores el±ctricos y generadores.
Principales aplicaciones de la inspecci±n por corrientes de Eddy
 
VARIABLE
APLICACION
 
Conductividad el±ctrica.
     
  1. Clasificaci±n de aleaciones. 
  2. Control de tratamientos t±rmicos ( tama±o de grano, dureza, esfuerzos residuales). 
  3. Espesor de recubrimientos. 
  4. Espesor de cadminizados, n±quel electroless.
 
Permeabilidad magn±tica.
  1. Separaci±n de aleaciones (materiales magn±ticos)
  2. Profundidades de tratamientos superficiales.
  3. Condici±n de tratamiento t±rmico. (materiales magn±ticos).
  4. Espesor de cadminizados, n±quel electroless
Geometr±a ( dimensiones).
     
  1. Espesores (materiales delgados)
 
Homogeneidad.
Detecci±n de fallas.
     
  1. Grietas 
  2. Segregaciones. 
  3. Costuras. 
  4. Inclusiones. 
  5. Picaduras. 
  6. Corrosi±n. 
  7. Estructurales.
 
Acoplamiento magn±tico.
     
  1. Espesor de aislamientos. 
  2. Espesor de recubrimientos no met±licos. 
  3. Di±metro.
 
PRACTICA.
medición de la conductividad s .
         
      1. Calibrar el equipo con un patrón de cobre s 1 = 100 % 
      2. Punto de correlaci±n con el patrón de referencia de s 2 conocida. 
      3. Punto determinado por el material de prueba s 3 desconocida.
 
medición de espesores.
Materiales aislantes sobre cobre conductores
     
  1. Ajuste con el patrón de medición ( Se realiza sobre la placa del material sin recubrimiento) 
  2. Punto de correlaci±n con el patrón de referencia ( Recubrimiento de espesor conocido ) 
  3. Punto determinado por el espesor del recubrimiento de prueba (Recubrimiento de espesor desconocido )
Fuente: Monografias.com
Mas información: Wikipedia (corrientes de Foucault)
 
 
 


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