Tipos de sondas de correntes parasitas
As sondas de correntes parasitas padrão da Olympus estão disponíveis em diferentes configurações:
- Sondas tipo lápis
- Sondas de tipo pontual de superfície
- Sondas em forma de anel/envolvente
- Sondas de furos para parafusos
- Sondas de escâner rotativo de diâmetro grande
- Sondas especializadas
Neste artigo, discutiremos cada um mais detalhadamente. Nosso objetivo é fornecer informações para ajudar os usuários a escolher a sonda de correntes parasitas correta para uma determinada inspeção.
Sondas tipo lápis para superfícies
Estas são as sondas normalmente usadas para detecção de rachaduras de superfície, também conhecidas como sondas de correntes parasitas de alta frequência (HFEC). Elas têm uma bobina pequena que pode ser blindada ou não blindada. A maioria é do tipo absoluto, embora possa ser feita com a bobina de equilíbrio embutida no corpo da sonda para garantir um bom equilíbrio e uma faixa de frequência aumentada. Existem muitos tipos disponíveis, tanto em versões retas quanto anguladas, para atender a quaisquer requisitos. Elas também estão disponíveis com eixos flexíveis que podem ser ajustados para diferentes formatos.
As sondas tipo lápis podem ser projetadas para operar em várias frequências, dependendo principalmente do material a ser testado. Para o alumínio, 100 kHz é o mais popular, permitindo o uso de até 200 kHz ou mais, dependendo da bobina de equilíbrio e do instrumento utilizado. As frequências mais altas proporcionam um melhor ângulo para liftoff, embora, à medida que a sonda se aproxima de 500 kHz, ela se torna mais sensível ao liftoff e não penetre tanto material. Por causa disso, normalmente é preferível ficar nas frequências mais baixas.
Tornou-se comum o uso de sondas tipo lápis em menos de 100 kHz ao procurar rachaduras na primeira camada que se originam no lado oposto da camada e estão crescendo, mas ainda não romperam a superfície (como com películas revestidas). Uma frequência entre 20 kHz e 50 kHz penetrará no revestimento e detectará um defeito de apenas 50% na espessura. Algumas sondas padrão de 100 kHz podem ser operadas em 50 kHz desde que compensemos isso usando ganhos mais altos; no entanto, é melhor usar sondas projetadas para frequências mais baixas, mesmo que tenhamos que aceitar um diâmetro um pouco maior.
Para materiais de baixa condutividade, como titânio ou aço inoxidável, é necessário escolher uma frequência de 1 MHz a 2 MHz para melhorar a sensibilidade e o ângulo de fase às rachaduras de ruptura da superfície. Para aços magnéticos, a frequência não é um fator tão crítico; embora para minimizar as variações de permeabilidade, bons resultados são frequentemente obtidos em 1 MHz ou 2 MHz. Quando o material é revestido com cádmio, frequências mais baixas são necessárias para minimizar seu efeito e, às vezes, uma frequência de 25 kHz a 50 kHz é a melhor, embora seja necessário um diâmetro de sonda maior.
Sondas de tipo pontual de superfície
Também conhecidas como sondas de correntes parasitas de baixa frequência (LFEC), as sondas de tipo pontual são usadas em baixas frequências para detecção de rachaduras e/ou corrosão na subsuperfície. Elas estão disponíveis em 100 Hz e superiores (para penetrar em estruturas mais espessas), nas versões blindada e não blindada. As sondas blindadas são mais populares porque concentram o campo magnético sob a sonda e evitam a interferência de bordas e outras estruturas; no entanto, eles são mais sensíveis a pequenos defeitos. Os tipos de reflexão também são amplamente utilizados porque oferecem menor desvio e geralmente maior ganho para aplicações mais exigentes. Corpos acionados por mola são úteis para manter uma pressão constante quando necessário, como em testes pontuais para diferenças de condutividade.
Sondas em forma de anel/envolvente
Elas são semelhantes às sondas de tipo pontuais de superfície, exceto que o centro foi ampliado (e transformado em um orifício) para abranger o diâmetro da cabeça/orifício do rebite a ser inspecionado. Elas proporcionam maior sensibilidade a rachaduras, pois a interface do rebite/orifício auxilia na penetração. Isso é ainda mais perceptível com rebites ferrosos, mas as variações de permeabilidade também podem causar problemas. O diâmetro interno (DI) é uma dimensão importante para a seleção da sonda. Você deve escolher um DI ligeiramente maior que a cabeça do rebite. O diâmetro externo (DE) normalmente não é crítico, mas não deve se sobrepor a outras cabeças de rebites. A altura da sonda não é crítica; entretanto, em casos de acesso limitado, tipos especiais de baixo perfil estão disponíveis, onde as seções de bobina de teste e bobina de equilíbrio da sonda são separadas para reduzir ainda mais a altura da sonda.
Sondas de furos para parafusos
As sondas de furos para parafusos são projetadas para inspecionar a cavidade dos orifícios depois que o rebite é removido. Elas podem ser divididas em dois grupos:
Operada manualmente com colar ajustável—A sonda é indexada na profundidade certa e girada manualmente. A configuração típica da bobina usada com as sondas de furos para parafusos manual é absoluta, ponte e diferencial de ponte.
Escâner rotativo—Eles são fabricados para combinar com os vários escâneres em uso e fornecer a melhor cobertura e altas velocidades de inspeção. As sondas dos escâneres rotativos normalmente contêm configurações de bobina diferencial de reflexão, pois as bobinas diferenciais são menos sensíveis à interface e fornecem melhor detecção de defeitos. O modo de reflexão é usado para maximizar o ganho, fornece uma faixa de frequência mais ampla e minimiza o desvio que pode ser causado pelo acúmulo de calor na sonda conforme ela gira em RPMs altas.
Outras sondas de inspeção de orifício
Sondas de furos para parafusos de baixa frequência: usadas para inspecionar furos através de buchas, bobinas de baixa frequência são incorporadas ao design das sondas. Essas sondas usam bobinas semelhantes às das sondas de tipo pontuais de superfície e normalmente são limitadas a furos para parafusos de diâmetro maior devido ao tamanho maior da bobina.
Sondas escareadas: elas são feitas para se ajustarem a formatos específicos de cabeça de rebite para inspecionar a entrada do orifício aberto. Elas podem ser feitas para operação de escâner manual ou rotativo com as mesmas configurações de bobina usadas em inspeções de furos para parafusos padrão. Se um grande número de orifícios precisar de inspeção, o tipo de escâner rotativo fornece uma cobertura muito mais rápida.
Sondas de escâner rotativo de diâmetro grande
Por muitos anos, orifícios de diâmetro grande foram inspecionados usando sondas manuais para orifícios. A razão para isso foi que os designs de sondas existentes eram muito pesados e desequilibrados para girar livremente se usados com escâneres rotativos portáteis padrão. O escaneamento e a indexação manual não é apenas um processo lento, mas também difícil de garantir uma cobertura completa. Além disso, orifícios grandes costumam estar em partes espessas, o que significa que um grande número de escaneamentos é necessário para cobrir toda a espessura.
As sondas de diâmetro grande mais recentes foram projetadas para minimizar o peso e otimizar o equilíbrio mecânico. Desta forma, os escâneres rotativos de potência comparativamente pequena podem conduzi-los sem perda excessiva de velocidade e vibração. Diâmetros superiores a 50 mm (2 pol.) foram testados com sucesso. Os tipos de sonda de diâmetro ajustável permitem que o usuário defina a sonda no diâmetro correto para evitar muito atrito e evitar a perda de sensibilidade a pequenos defeitos.
Sondas especializadas
Existem muitos tipos de sondas que são feitas para requisitos específicos do cliente. Envie-nos um desenho ou esboço da sua aplicação e faremos a cotação de uma sonda de correntes parasitas especial para se adequar à sua peça.
Resolução de problemas de sondas de correntes parasitas
Quando tiver dificuldade em operar uma sonda, é aconselhável fazer alguns testes simples:
- Verifique se a frequência operacional está dentro do alcance da sonda. Se a sonda não estiver equilibrada adequadamente, o instrumento pode ter entrado em "saturação". Isso pode ser verificado facilmente. Se os sinais produzidos pelo liftoff e o defeito (ou uma borda) se sobrepuserem, não há ângulo de fase e ocorreu saturação. A frequência pode estar muito alta ou a bobina da sonda e a bobina de equilíbrio não têm o mesmo valor. Tente diminuir a tensão de acionamento da sonda. Observe que alguns instrumentos têm a capacidade de valores de saída muito altos que podem ser excessivos para algumas sondas.
- Tente mover o cabo, principalmente onde ele se junta ao conector ou ao corpo da sonda, pois esses são os pontos vulneráveis. Se mostrar operação intermitente, o cabo precisa ser substituído. Além disso, pode ser necessário limpar os contatos do conector. O spray de silicone ou o limpador de contato elétrico geralmente ajudam.
- Se o ponto parecer morto ou os sinais forem pequenos e/ou distorcidos, verifique as configurações do filtro. Muitos instrumentos agora oferecem uma variedade de filtros passa-alta e passa-baixa. Eles são muito úteis, mas se configurados incorretamente causarão vários efeitos indesejados.
- Os filtros passa-alta (HPF) sempre levarão o ponto ao ponto de equilíbrio e em configurações altas (como usado para escâneres rotativos) farão o ponto aparecer estático no ponto de equilíbrio. Para operação manual, configure o filtro passa-alta para DESLIGADO (ou 0 Hz).
- Filtros passa-baixa (LPF) tornarão a velocidade de exibição dependente. A melhor configuração para uso manual normalmente é 100 Hz, mas se o sinal for muito ruidoso pode ser necessário reduzir essa configuração. Nesse caso, a velocidade de rastreamento deverá ser mantida baixa o suficiente para não reduzir o tamanho dos sinais.
- Examine a superfície de teste da sonda. Ela pode estar danificada ou gasta. Observe se há fios expostos ou outros danos. Use fita Teflon na face da sonda sempre que possível. Isso reduz o desgaste da sonda e evita o possível contato com a ferrita, que muitas vezes produz ruído.
- Quando confrontado com altas relações sinal-ruído (SNR), normalmente observadas ao usar sondas de rastreamento rotativas, é uma boa prática inserir um pedaço pequeno de esponja ou espuma de borracha para melhorar o contato da bobina com a superfície interna do orifício. Esta técnica pode reduzir bastante o ruído e aumentar a sensibilidade.
Observações
Nem todos os escâneres portáteis têm a mesma potência e as sondas de diâmetro maior precisam de mais potência ou os resultados da inspeção não serão confiáveis. Em caso de dúvida sobre o seu escâner rotativo, ligue para nós e iremos aconselhá-lo.
Ao testar orifícios de diâmetro grande, a bobina percorre mais rápido sobre o defeito. Isso altera a duração do sinal e significa que as configurações do filtro no instrumento podem precisar ser redefinidas para valores mais altos. O filtro passa-alta (HPF), que normalmente reduz o efeito de variáveis de mudança lenta, como ovalização (mudanças de liftoff), não será tão eficaz e a configuração precisará ser aumentada, por exemplo, de 100 Hz para 200 Hz ou mais. O filtro passa-baixa (LPF) pode cortar parte do sinal do defeito. Tente aumentar novamente a configuração para evitar isso, por exemplo, de 200 Hz para 500 Hz ou mais. Os filtros passa-banda (BP) são uma combinação de ambos e estão disponíveis em alguns instrumentos. Eles também precisam ser redefinidos para um valor mais alto. Sempre ajuste os filtros para a melhor relação sinal-ruído. Alguns instrumentos podem não ter configurações de filtro suficientes para aproveitar ao máximo as sondas de diâmetro grande.
