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Tipos de sonda e utilização

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Sondas tipo lápis para superfícies

Estas são as sondas normalmente usadas para detecção de fissuras de superfície, também conhecidas como sondas de corrente parasita de alta frequência (HFEC). Elas têm um elemento pequeno que pode ser blindado ou não. 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 de sustentação, embora à medida que a sonda se aproxima de 500 kHz ela se torna mais sensível à sustentação e não penetre tanto material. Por causa disso, normalmente é preferível ficar nas frequências mais baixas.

Tornou-se comum usar sondas tipo lápis abaixo de 100 kHz ao procurar fissuras na primeira camada que se originam no lado oposto e estão crescendo, mas não quebraram a superfície ainda (ainda mais com películas revestidas). Uma frequência entre 20 kHz e 50 kHz penetrará no revestimento e detectará um defeito de apenas 50% na espessura. Algumas pontas de prova padrão de 100 kHz podem ser executadas a 50 kHz, desde que compensemos isso usando ganhos maiores; entretanto, é melhor usar pontas de prova 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 para fissuras superficiais. Os aços magnéticos não são muito críticos no que diz respeito à frequência, embora bons resultados sejam frequentemente obtidos a 1 MHz ou 2 MHz para minimizar as variações de permeabilidade. 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 superfície

Também conhecidas como sondas de corrente parasita de baixa frequência (LFEC), as sondas pontuais são usadas em baixas frequências para detecção de fissuras e/ou corrosão na subsuperfície. Estão disponíveis a partir de 100 Hz (para penetrar nas 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 usados devido ao desvio mais baixo e, geralmente, ao ganho mais alto nas 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 de anel/envolvente

Eles são semelhantes às sondas pontuais de superfície, exceto que o centro foi ampliado (e feito em um orifício) para aceitar o diâmetro da cabeça/orifício do fixador a ser inspecionado. Proporcionam maior sensibilidade a fissuras, pois a interface fixador/orifício auxilia na penetração. Isso é ainda mais perceptível com fixadores ferrosos, mas as variações de permeabilidade também podem causar problemas. O diâmetro interno da sonda (DI) é a dimensão mais importante e deve ser escolhido para ser ligeiramente maior do que a cabeça do fixador. O diâmetro externo (DE) normalmente não é crítico, mas não deve se sobrepor a outras cabeças de fixação. 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

As sondas de orifício de parafuso são projetadas para inspecionar o diâmetro dos orifícios depois que o fixador é removido. Eles podem ser divididos em dois grupos:

Operado manualmente com colar ajustável. A sonda é indexada na profundidade certa e girada manualmente. A configuração típica do elemento usado com as sondas manuais com furos de parafuso é absoluta, ponte e diferencial ponte.

Escâner rotatório. Eles são fabricados para combinar com os vários escâneres em uso e fornecer a melhor cobertura e altas velocidades de inspeção. As sondas rotativas dos escâneres normalmente contêm configurações de elemento diferencial de reflexão, pois os elementos 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 aumento de calor na sonda conforme ela gira em altas RPM.

Outras sondas de inspeção de abertura

Sondas de baixa frequência para aberturas de parafuso. Usados para inspeção de furos através de buchas, elementos de baixa frequência são incorporados ao projeto das sondas. Essas sondas usam bobinas semelhantes às das sondas pontuais de superfície e normalmente são limitadas a orifícios de diâmetro maior devido ao tamanho maior do elemento.

Sondas de escareamento. Elas são feitas para se ajustar a formatos específicos de cabeça de fixação para inspecionar a entrada do orifício aberto. Eles podem ser feitos para operação manual ou rotativa do escâner, com as mesmas configurações de elementos usados nas inspeções de orifício de parafuso padrão. Se um grande número de orifícios precisar de inspeção, o tipo de escâner rotativo fornece uma cobertura muito mais rápida.

Sondas de varredura rotativas de grande diâmetro

Por muitos anos, os furos de grande diâmetro foram inspecionados usando sondas manuais para orifícios. A razão para isso era que as sondas existentes eram muito pesadas e desequilibradas para girar livremente nos leitores rotativos manuais padrão. A digitalização e indexação manuais não são apenas um processo lento, mas também difícil de garantir uma cobertura completa. Além disso, grandes orifícios costumam estar em partes espessas, o que significa que um grande número de digitalizações é necessário para cobrir toda a espessura.

As novas sondas de grande diâmetro foram projetadas para minimizar o peso e otimizar o equilíbrio mecânico. Desta forma, as pistolas rotativas de potência comparativamente pequena podem acioná-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 a sonda seja definida no diâmetro correto para evitar muito atrito e não perder a sensibilidade para pequenos defeitos.

Notas

  1. Nem todos os leitores 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 grande diâmetro, o elemento 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 sustentação), 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 grande diâmetro.

Sondas especiais

Existem muitos tipos de sondas feitas segunda as necessidades específicas do cliente. Envie-nos um desenho ou esboço da sua aplicação e iremos citar uma sonda de corrente parasita especial para encaixar na sua peça.

Solução de problemas

Quando tiver dificuldade em operar uma sonda, é aconselhável fazer alguns testes simples.

  1. Verifique se a frequência operacional está dentro da faixa da sonda. Se a sonda não estiver balanceanda corretamente, o instrumento pode ter entrado em “saturação”. Isso pode ser verificado facilmente. Se os sinais produzidos por decolagem e defeito (ou uma borda) se sobrepõem, não há ângulo de fase e ocorreu saturação. A frequência pode estar muito alta ou o elemento 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 mais fracos. Se apresentar 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, observe as configurações do filtro. Muitos instrumentos agora oferecem uma gama 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 parecer estático no ponto de equilíbrio. Para operação manual, defina o filtro de alta passagem para OFF (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 varredura deverá ser mantida baixa o suficiente para não reduzir o tamanho dos sinais.

  1. Examine a superfície de teste da sonda. Ele pode estar danificado ou gasto. 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 também evita o possível contato com a ferrita, que geralmente produz ruído.

Quando confrontado com altas taxas de sinal-ruído normalmente observadas ao usar sondas de varredura rotativas, é uma boa prática inserir um pequeno pedaço de esponja ou espuma de borracha para melhorar o contato do elemento com a superfície interna do orifício. Esta técnica reduzirá bastante o ruído e aumentará a sensibilidade.

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