Applicazioni e funzionalità dei controlli eddy current
Se state per investire in un'apparecchiatura eddy current, è importante conoscere le sue applicazioni e funzionalità. In questo articolo saranno trattati i diversi settori nei quali possono essere utilizzati i controlli eddy current (ECT), denominati anche controlli a correnti indotte per soddisfare specifiche normative e standard qualitativi. Inoltre saranno consigliati i migliori metodi e apparecchiature di controllo per ogni applicazioni.
Ispezioni di rivetti
Ogni singola bobina eddy current presente nella sonda produce un segnale relativo alla fase e all'ampiezza della struttura al di sotto di essa. In base alle funzionalità di imaging dello strumento ECT, questi dati sono correlati a una posizione di encoding e a un tempo, venendo rappresentati graficamente come immagine C-scan. Quando le bobine eddy current passano al di sopra di un rivetto difettoso, generano uno specifico segnale. Per le bobine che sono interessate da una cricca originata dal foro del rivetto, si verifica un cambio di ampiezza nella schermata C-scan. Per le bobine che non rilevano cambiamenti, la rappresentazione cromatica rimane costante nella schermata del C-scan.
Rilevamento della corrosione
Il rilevamento della corrosione mediante la tecnologia eddy current array (ECA) offre dei maggiori vantaggi rispetto ai metodi di ispezione a eddy current convenzionali. Ogni singola bobina eddy current genera uno specifico segnale elettrico in relazione alla struttura Oltre ad altri parametri le bobine sono in grado di acquisire anche minimi cambiamenti nello spessore della componente ispezionata. Questi cambiamenti vengono visualizzati come immagine C-scan codificata cromaticamente. L'imaging, attraverso la tecnologia eddy current array, permette di interpretare facilmente i dati generati dalle bobine della sonda. In seguito alla loro acquisizione, i dati di ispezione possono essere archiviati, trasmessi e analizzati.
Rilevamento di cricche
L'apparecchiatura eddy current per il rilevamento delle cricche è costituita da due tipi di dispositivi: dispositivi a alta frequenza per il rilevamento di cricche superficiali in materiali ferrosi e non ferrosi; dispositivi a bassa frequenza per il rilevamento di cricche sotto-superficiali in materiali non ferrosi. I controlli eddy current possiedono un'elevata sensibilità per il rilevamento di cricche superficiali. Le frequenze nell'ordine dei 2 MHz assicurano un'alta risoluzione, tuttavia le sonde sono di ridotte dimensioni, rendendo la copertura di ampie superfici un'operazione dispendiosa in termini di tempo.
I rilevatori di cricche a bassa frequenza richiedono delle sonde più grandi per garantire un'induttanza delle bobine ottimale. Sono anche necessari dei circuiti per il rilevamento della fase visto che i campi sotto-superficiali sono influenzati dai cambiamenti della fase. Le configurazioni della frequenza sono fondamentali per il rilevamento di cricche sotto-superficiali nei materiali non ferrosi; la scelta nell'intervallo compreso tra 100 Hz e 100 kHz dipende dalla profondità di penetrazione.
Controllo di tubi e cavi
Il controllo eddy current può essere usato per il rilevamento di difetti in tubi, barre e cavi alla velocità massima di 3 m/s. Questa operazione viene realizzata mediante sistemi automatizzati che espellono o contrassegnano tubi e cavi che possiedono difetti noti. Le costanti velocità di controllo e le bobine differenziali permettono una modulazione dei segnali del controllo in base alla velocità, eseguendo successivamente un filtraggio per rimuovere i rumori. L'utilizzo di differenti bobine può indurre un mancato rilevamento di difetti in tubi durante il loro passaggio in un sistema eddy current. I settori che si avvalgono dei controlli eddy current per l'ispezione di tubi e cavi dovrebbero inoltre essere consapevoli dell'esistenza di effetti bordo e di difetti da estrusione. A causa degli effetti bordo, le estremità dei tubi non possono essere rilevate, inoltre i difetti da estrusione presenti al centro delle barre non possono essere rilevati visto che il campo eddy current ha un'intensità zero.
Ispezione di tubi di condensatori
La tecnologia eddy current viene inoltre usata per l'ispezione di tubi di condensatori. L'assottigliamento dei tubi rappresenta il difetto più comune nei condensatori. Quando nello strumento ECT viene selezionata una frequenza nota come f90, i segnali provenienti dall'assottigliamento nella superficie esterna possono essere 90° fuori fase rispetto ai segnali provenienti dall'assottigliamento nella superficie interna. L'estensione dell'assottigliamento può essere determinata alla velocità di ispezione di 200–300 mm/s, registrando i segnali X e Y dal diagramma d'impedenza in un registratore grafico a due canali.
I diaframmi che separano i tubi dei condensatori possono creare problemi durante l'ispezione. I tubi in genere sono privi di proprietà magnetiche e sono costituiti da acciaio inossidabile, cupronichel o titanio. I diaframmi sono ferrosi e il segnale di permeabilità interferisce con i segnali di assottigliamento provenienti dall'interfaccia tubo-diaframma. Alcuni dispositivi sono progettati per gestire questo problema, usando due frequenze contemporaneamente e mixando i due segnali per evitare il verificarsi di effetti di permeabilità non desiderati.
Cernita di materiali
Per distinguere alcuni materiali possono essere usati diversi metodi eddy current. I conduttimetri possono essere usati per effettuare la cernita di alluminio e rame, mentre i dispositivi di cernita elettromagnetici e ferrosi vengono usati per determinare quali acciai sono stati temprati in modo da separarli. I metodi di controllo eddy current forniscono una migliore rappresentazione delle proprietà dei materiali visto che penetrano al di sotto della superficie. Inoltre risulta un metodo molto veloce e efficiente.
Controllo di saldature
L'apparecchiatura eddy current a alta frequenza può essere usata per rilevare difetti nelle saldature ferrose. Il vantaggio dei controlli eddy current consiste nel poter rilevare le cricche attraverso gli strati di vernice, risultando particolarmente utile nel caso in cui non si voglia alterare assolutamente il materiale da controllare. Gli svantaggi riguardano la variazione di permeabilità e il rumore di liftoff delle superfici irregolari che possono compromettere la riuscita dell'ispezione. Alcuni dispositivi sono usati per supportare le ispezioni magnetoscopiche sott'acqua, differenziando indicazioni fortemente spurie da cricche nel punto di raccordo. In una certa misura questo facilita la gestione di alcuni problemi con l'ispezione della saldatura.
Misura di spessori di rivestimenti
Un'elevata risoluzione in prossimità della superficie facilita l'applicazione dei controlli eddy current nell'ambito delle misure di spessore di rivestimenti su substrati metallici (metallo e vernice).
Ispezione di fori di bullone
Dadi, bulloni e fori di bulloni richiedono delle verifiche tecniche significative per assicurare che siano soddisfatte determinate specifiche. Questo aspetto può risultare critico in termini di sicurezza in diversi settori come quello aerospaziale. L'apparecchiatura di controllo eddy current può essere usata per le ispezioni di fori di bulloni per l'identificazione degli strati nei quali si verificano i difetti. I difetti in fori di bulloni sono in genere di ridotte dimensioni e difficili da rilevare. La tecnologia eddy current utilizza i campi elettromagnetici per rilevare irregolarità a una scala molto ridotta con un'elevata precisione e velocità.
Quanto spesso dovrebbe essere realizzato un controllo eddy current?
Idealmente un controllo eddy current dovrebbe essere realizzato ogni 3-5 anni, tuttavia, dovrebbe essere realizzato più frequentemente se è presente un'alterazione attiva da monitorare attentamente, in modo da garantire che siano soddisfatte determinate disposizioni e norme relative alla sicurezza. Per assicurare una periodicità di controllo ottimale si consiglia di integrare i controlli eddy current nell'ambito delle ispezioni annuali.
Se si ricerca un'apparecchiatura per i controlli eddy current per la realizzazione di una delle applicazioni precedentemente citate, è possibile fare riferimento anche ai rilevatori di difetti e alle sonde. Per maggior informazioni sull'applicazione di questa tecnologia è possibile riferirsi alle note applicative, le quali illustrano casi reali di utilizzo dei nostri prodotti.
