Kategoria: Badania wiroprądowe

Wiroprądowa metoda badan nieniszczących

Najpierw nieco historii!

Technika wiroprądowa (w skrócie ET lub ECT od angielskiego Eddy Current Testing) wywodzi się z badań nad elektromagnetyzmem. Po raz pierwszy zjawisko wiroprądów zostało zaobserwowane przez Francois Arago już w 1824 roku, ale dopiero kilka lat później zostały one oficjalnie „odkryte”. Prace z wiroprądami mogły rozpocząć się dopiero po odkryciu indukcji elektromagnetycznej w 1831 roku przez Michaela Faradaya. Kolejnym naukowcem, który zasłużył się w historii wiroprądów był David Edward Hughes, który odkrył że właściwości cewek zmieniają się w zależności od tego z jakim metalem mają kontakt, ze względu na zmieniającą się przewodność.

Dopiero w trakcie trwania drugiej wojny światowej w Niemczech rozpoczęto prace, które na dobre ustanowiły technikę badań wiroprądowych jako jedną z metod badań nieniszczących do zastosowań przemysłowych. Obecnie technika wiroprądowa jest już dobrze znaną i występującą w powszechnym użyciu do wykrywania wad metodą badań nieniszczących. Dodatkowo umożliwia ona pomiar grubości czy przewodności, co tylko poszerza jej użyteczność w przemyśle.

Zasady działania

Działanie w uproszczeniu polega na wzbudzaniu jednoelementowej sondy (np. w formie miedzianego drutu) prądem zmiennym. Powoduje to powstanie pola magnetycznego wokół drutu zgodnie z regułą prawej ręki. Pole magnetyczne pozostaje w oscylacji zgodnej z częstotliwością prądu przepływającego przez cewkę. Sprawia to, że gdy cewka zbliżona zostanie do materiału przewodzącego (badanego obiektu), prądy w materiale przewodzącym będące przeciwnymi do tych z cewki zostają wzbudzone – i to właśnie są prądy wirowe.

Jako że jakiekolwiek wady występujące w badanym materiale sprawiają zaburzenie ścieżki prądów wirowych, powoduje to powstawanie lokalnego pola magnetycznego. Jego występowanie zaburza równowagę systemu co z kolei może być łatwo wykryte dzięki pomiarowi impedancji w cewce.

Dzięki stałemu rozwojowi tej technologii nieustannie zostają wprowadzone nowe warianty i sposoby badań, które dodatkowo rozbudowują użyteczność metody wiroprądowej o kolejne funkcjonalności i możliwości zastosowania w nowych aplikacjach. Przykładem takich badań rozwojowych jest np. wykrywanie korozji w materiałach ferromagnetycznych lub możliwość zastosowania wielu cewek w celu sprawdzenia większego obszaru w jednym podejściu.

Plusy wykorzystania metody wiroprądowej:

• Nadaje się do wykrywania wad objętościowych jak korozja, duże porowatości, zużycie materiału czy pęknięcia.
• Badane części nie wymagają prawie w ogóle przygotowań przed badaniem.
• Sondy wiroprądowe nie muszą być w bezpośrednim kontakcie z badaną powierzchnią.
• Zastosowanie metody wiroprądowej nie ogranicza się jedynie do wykrywania wad.
• Umożliwia wykrywanie nie tylko pęknięć na powierzchni, ale również tych w bliskiej lub dalszej odległości od powierzchni.