Jak ograniczyć prądy wirowe?

Badania wiroprądowe wykorzystują prądy indukcyjne, które powstają w przewodniku elektrycznym pod wpływem oddziaływania zmiennego pola magnetycznego. Elektryczne prądy wirowe inaczej zwane są prądami Foucaulta, od nazwiska ich odkrywcy, francuskiego fizyka Jeana Bernarda Léona Foucaulta.

Ograniczenie prądów wirowych

Prąd wirowy znajduje zastosowanie w piecach indukcyjnych do obróbki cieplnej metali, domowych kuchniach indukcyjnych, zwalniaczach elektromagnetycznych, a także hamulcach magnetycznych. Prądy wirowe mają jednak niepożądany wpływ na sprawność urządzeń elektrotechnicznych wykonanych z materiałów ferromagnetycznych przewodzących prąd. Prądy wirowe wydzielają moc, która następnie powoduje wzrost temperatury, co może prowadzić do przegrzania. Ograniczenie prądów wirowych można osiągnąć poprzez zastosowanie papierowych, lakierowanych lub laminowanych arkuszy w budowie obwodów magnetycznych.

Na czym polega badanie wiroprądowe?

Już od kilkudziesięciu lat prądy wirowe wykorzystuje się również jako metodę badawczą niezgodności powierzchniowych i podpowierzchniowych w metalowych powierzchniach. Najczęściej stosuje się ją do badania wyrobów osiowych – prętów, drutów, rur czy torów kolejowych, a także spawanych lub zgrzewanych złączy. Badania wiroprądowe umożliwiają detekcję takich defektów jak pęknięcia, porowatości, pęcherze kanalikowe czy wycieki spoiwa. Są stosowane do wykrywania jedynie niezgodności powierzchniowych i podpowierzchniowych, ponieważ natężenie prądów wirowych maleje w głąb materiału, a ostatecznie zanika całkowicie. Samo badanie polega na obserwacji odczytów z przepływu prądu na cewce przetwornika. Gdy prądy wirowe natrafią na defekt, muszą go opłynąć, a to zmienia obserwowane odczyty, informując o niezgodności.

Badania wiroprądowe służą przede wszystkim do wykrywania pęknięć, mają jednak o wiele szersze zastosowanie. Można z nich korzystać przy testowaniu rur lub wymienników ciepła. Zakład Badań Nieniszczących Ultrarent profesjonalnie wykonuje tego typu badania dla średnich i dużych przedsiębiorstw na terenie całej Polski.

Zalety i wady badań wiroprądowych

Zalety badania prądami wirowymi:

• możliwość wykrycia niezgodności powierzchniowych oraz przypowierzchniowych o wielkości zaledwie 0,5 mm,
• możliwość wykonania badań bez konieczności usuwania powłok zabezpieczających,
• możliwość zbadania powierzchni o podwyższonej temperaturze,
• mobilna aparatura badawcza,
• duże możliwości automatyzacji.

Ograniczenia badań wiroprądowych:

• możliwość testowania wyłącznie elementów przewodzących strumień pola magnetycznego,
• podatność na zmiany przenikalności magnetycznej,
• brak możliwości wykrycia defektów zlokalizowanych równolegle do powierzchni badanego obiektu,
• interpretacja wskazań wymaga od operatora doświadczenia.

Metoda prądów wirowych staje się coraz bardziej atrakcyjna, a zakres jej stosowania wciąż poszerza się o kolejne branże. Wszystko to za sprawą dynamicznego rozwoju elektroniki. Dzięki temu możliwa jest automatyzacja pomiarów, a także dokładne badanie nawet dużych powierzchni. Sam pomiar odbywa się bezdotykowo i daje natychmiastowy wynik. Metoda ta zaliczana jest do badań nieniszczących i nie wymaga właściwie żadnego wstępnego przygotowania materiału do badania.