와전류 프로브 선택: 응용 분야에 적합한 프로브 찾기
와전류 프로브 기술의 발전으로 다양한 산업에서 여러 가지 새로운 기능과 이점을 얻고 있습니다.비파괴 검사가 귀사의 제조 공정에서 중요한 활동인 경우, 이 문서는 해당 귀사 업계에 적합한 와전류 프로브를 찾는 데 도움이 될 것입니다.이 문서에서는 와전류 기술의 가장 일반적인 응용 분야를 다루며, 정확한 결과를 제공하고 제조업체가 생산 요구 사항을 충족하는 데 도움이 되는 검사 프로브를 권장합니다.또한 사용 가능한 다양한 코일 유형과 와전류 탐상검사 장비를 구입할 때 고려해야 할 기타 요소도 살펴봅니다.
어떤 프로브 코일 유형을 사용할 수 있습니까?
초기 와전류(EC) 코일에는 일반적으로 코어(공심)가 없거나 페라이트 중심 코어만 있었습니다.계측기는 거의 독점적으로 사용되었으며 감도는 비교적 낮았지만, 대부분의 경우 적절했습니다.많은 검사가 여전히 이 유형의 비교적 큰 저감도 코일을 사용하여 수행되고 있습니다.다음은 와전류 탐상검사 프로브에 사용되는 다양한 코일입니다.
절대형 코일
널리 사용되는 절대형 코일은 100kHz 주파수를 방출하고 직경이 2.5mm(0.1인치)~5mm(0.2인치)로 대부분의 구형 브리지형 계측기에 적합합니다(그림 1).필드가 코일 크기보다 상당히 크기 때문에 감도는 프로브 직경을 약 2배 초과하는 긴 균열을 탐지할 수 있습니다.여기서도 큰 에지 효과가 발생합니다.
(그림 1)
현재 제공되는 적절한 대안은 직경이 약 1.5mm(0.060인치)이고주위에 실드(페라이트가 좋음)가 쌓인 더 작은 코일입니다.이렇게 하면 짧은 균열에 대한 감도가 높아지고 에지, 볼트 헤드 등으로부터 분리가 잘 됩니다.
구형의 절대형 프로브는 일반적으로 1mm(0.04인치)또는 0.5mm(0.02인치)의 아주 긴(코일까지) 노치를 사용하여 보정되었으며 감도는 노치가 짧을수록 급격히 떨어졌습니다.새로운 프로브는 페라이트 실드의 내부 직경에 가까운 노치로 감도를 유지하며 계속 더 짧은 것을 찾아낼 것입니다.
계측기에서도 이 유형의 코일이 유용하지만 니들이 응답하는 데 시간이 필요하기 때문에 스캔 속도가 제한됩니다.디스플레이형 기기를 사용하면 스캔 속도가 훨씬 더 빨라집니다.더 큰 표면형 프로브는 위와 유사한 방식으로 응답합니다.차폐형은 표면 아래의 균열이나 부식을 찾을 때 이와 유사한 개선을 가져옵니다.
(그림 2)
차동형 코일
차동 코일은 리프트오프 보정이 내장되어 있다는 장점이 있습니다.그래서 많은 응용 분야에 유용합니다.구형 코일에는 페라이트 차폐가 없었고 차폐 없이 두 개의 코일을 나란히 배치하여 제작되었습니다(그림 3).이후 유형에는 개별 실드가 추가되었지만(그림 4) 두 코일이 공통 실드 내에 배치되었을 때 감도가 가장 크게 향상되었습니다(그림 5).차동형 프로브는 주로 작은 크기로 표면 균열 탐지용으로만 사용됩니다.
(그림 3)
(그림 4)
(그림 5)
이 유형의 프로브에서 코일은 반대 방향으로 감겨 있습니다.따라서 두 코일에 동시에 영향을 미치는 신호는 상쇄됩니다(예: 리프트오프 신호).일반적으로 공기점과 작동점은 가깝지만 작은 코일 변화로 인해 약간의 차이가 있습니다.일반 스캔 방향은 그림 6에 나와 있고 그 결과로 나온 일반 디스플레이 표시는 그림 7에 나와 있습니다.실제로 이중 지시(indication)는 화면의 결함의 크기를 두 배로 늘려 식별하기 쉽게 해주므로 유용합니다.
(그림 6)
(그림 7)
때로는 균열과 같은 방향으로 스캔해야 합니다(그림 8).이렇게 해도 되며 결과는 매우 짧은 결함의 결과와 유사합니다.두 코일에 영향을 미치는 큰 결함은 반대에 있기 때문에 상쇄되는 경향이 있지만, 실제로는 각도와 깊이 차이가 커서 완전히 사라지지는 않습니다.어쨌든 균열의 끝부분은 정상적으로 보이게 됩니다.
(그림 8)
차동형 코일은 거의 모든 모양에 맞게 펜슬형 프로브, 보어 홀 프로브 또는 몰드형 프로브에 설치할 수 있습니다.
브리지 및 반사 코일
이 유형의 구형 코일은 일반적으로 브리지 구성의 두 분기에 연결되었습니다(그림 9).나중에 브리지 및 반사 코일은 와전류를 생성하고 탐지하는 데 별도의 코일이 사용되는 반사 모드에서도 사용되었습니다(그림 10).
(그림 9)
(그림 10)
브리지 코일은 일반적으로 성능이 우수합니다. 프로브가 특정 응용 분야 및 주파수용으로 설계된 경우에는 특히 더 그렇습니다.반사 코일은 흔히 더 큰 게인과 더 넓은 작동 주파수 범위를 제공하지만 제조하기가 더 복잡합니다.또한 드리프트가 적습니다.반사 프로브는 특정 크기와 모양을 갖춘 민감한 영역을 만들기 위해 송신-수신 원리를 이용하는 특수 프로브 설계(예: 슬라이딩 프로브)에도 사용됩니다.
내 응용 분야에 가장 적합한 프로브는 무엇일까요?
이 섹션에서는 와전류 프로브에 대한 다양한 공통 응용 분야를 살펴보고 원하는 검사 결과를 얻는 데 도움이 되는 프로브와 주파수를 권장해 드립니다.
표면 균열 탐지
와전류 프로브는 철과 비철 재료에서 표면 균열을 탐지하는 데 사용됩니다.
권장 작동 주파수:
알루미늄: 100kHz~1MHz
강철: 1MHz~2MHz
인코넬 티타늄: 2MHz~5MHz
권장 프로브:
펜슬형: 절대형 또는 차동형, 차폐형 또는 비차폐형
표면형: 가끔 더 큰 직경의 프로브를 사용할 수 있음
슬라이딩 프로브: 패스너 헤드 아래에서 시작되는 균열용
휠 프로브: 비드 시트 반경용, 몰드형
표면 아래 균열 탐지
와전류 프로브는 비철 재료에서 표면 아래 균열을 찾는 데 사용됩니다.
권장 작동 주파수:
주파수 설정은 비철 재료의 표면 아래 균열을 탐지하는 데 중요하며, 침투 깊이에 따라 100Hz~100kHz 범위를 목표로 합니다.
권장 프로브:
표면 프로브: 일반적으로 절대 차폐형직경은 패스너 사이의 간격만큼 클 수 있음
외삽형 프로브: 더 깊이 침투합니다.내경(ID)은 패스너 헤드 직경에 가까워야 함
슬라이딩 프로브: 빠른 방향 검사용(반사)
저주파 균열 탐지기에는 더 큰 프로브가 있어야 적절한 코일 인덕턴스를 얻을 수 있습니다.표면 아래 필드는 위상 변화의 영향을 받기 때문에 위상 감지 회로도 필요합니다.
보어 홀 균열 탐지
프로브를 사용한 보어 홀의 와전류 검사는 확실히 자리잡은 항공기 검사 방법입니다.
권장 작동 주파수:
주파수는 표면 균열과 동일해야 합니다.
알루미늄: 100kHz~1MHz
강철: 1MHz~2MHz
인코넬 티타늄: 2MHz~5MHz
권장 프로브:
절대형: (차폐형이 좋음) 수동 작동 또는 스캐너 버전
차동형: (차폐형 또는 비차폐형) 수동 작동 또는 스캐너 버전
프로브는 확장형(접촉식) 또는 비확장형(구멍 크기보다 약간 작음)이 될 수 있습니다.접촉식 프로브는 균열을 탐지할 때 감도가 더 좋을 수 있지만(리프트오프 거리 없음) 스캐닝 노이즈도 발생합니다.저주파형은 황동 부싱을 관통하는 데 사용할 수 있습니다.자동화된 시스템을 구현할 수 있습니다.
코팅 두께 측정
표면 근처의 높은 분해능으로 인해 와전류 탐상검사는 금속 기판의 코팅 두께를 정확하게 측정하는 데 유용합니다.
권장 작동 주파수:
주파수는 코팅 유형에 따라 달라집니다.
비전도성 코팅에서는 리프트오프 측정을 고려할 수 있습니다.
금속 코팅의 경우에는 침투가 잘 돼야 하지만 일반적으로 매우 얇기 때문에 상당히 높은 주파수를 사용할 수 있습니다.
권장 프로브:
표준 절대형 펜슬
표면 프로브
전도도 측정
와전류 프로브는 전기 전도도 측정에 사용할 수 있습니다.비자성 재료의 경우, 코일의 임피던스 변화는 검사 재료의 전도도와 직접적으로 연관될 수 있습니다.
권장 프로브:
표준 절대형 펜슬
표면 프로브
더 정확한 측정을 위해서는 특수 전도도 계측기와 프로브 필요
부식/두께 검사
와전류 배열(ECA) 기술은 부식 탐지 및 두께 검사에서 기존의 와전류 검사 방법에 비해 큰 장점이 있습니다.
권장 주파수:
주파수는 필요한 두께를 관통할 수 있어야 합니다.첨부된 와전류 계산자 또는 그래프를 사용하십시오.
권장 프로브:
차폐형 표면 프로브
와전류 프로브를 선택할 때 고려해야 할 기타 요소
검사 및 검사 요구 사항을 충족하는 장비를 찾을 경우 올바른 프로브와 주파수를 선택하는 것이 핵심 요소이지만, 구매 이전에 고려해야 할 몇 가지 추가 요소가 있습니다.
연구, 개발 및 업계 경험
와전류 프로브의 품질과 설계는 제조업체의 업계 경험과 밀접하게 관련되어 있습니다.수년 동안 업계 최고의 기술을 개발하는 데 투자해 온 제조업체를 찾아야 합니다.귀사의 검사 요구 사항이 완전히 귀사 고유한 것일 가능성은 거의 없으며, 비슷한 업계에 종사하는 제조업체의 경험을 살펴보면 올바른 결정을 내리는 데 도움이 됩니다.
Olympus는 100년 동안 과학적 솔루션을 개발해 왔습니다.자사는 세계적 규모의 주요 산업과 협력하여 업계를 선도하는 비파괴 검사 기술을 제공하고 있습니다.자사 웹사이트에서 Olympus의 와전류 프로브를 살펴보실 수 있습니다.
