در خدمت دوستان عزیز هستیـــم با یک مقاله تخصصی دیگر در سایت یک دو سه صنعت ، در این مقالــه قصد داریم با تست جریان گردابی یا ادی کارنت آشنـــا بشویم و جایگاه آن در در تست های غیر مخرب NDT بهتـــر بشناسیم و قبل این که با تست جریان گردابی آشنا بشویــم بهتر است ابتداً با مفاهیـــم فیزیکی جریان گردابی و نحوه به وجود آمدن آن آشنــــا شویم و سپس بــا کاربرد آن در تست های غیر مخرب مورد مطالعه و بررسی قرار بدهیــــم. علاوه برتست ادی کارنت انتخاب روانکار مناسب نیز در فرآیند موثر است می‌توانید برای خرید بهترین روانکار از شرکت chervon روی لینک کلیک کنید.
جریان گردابی چیست ؟ قبل از آنکـــه وارد بحث جریان گردابی بشویـــم برای درک بهتـــر لازم است با مفاهیـــم پایه فیزیک الکترومغناطیــس آشنـــا باشیـــم و برای این منظور در این مقالـــه سعی میکنیــم تا حد ممکن مطلب را بصورت روان خدمت دوستـــان عزیز توضیح بدهیم .
فیزیک پایــه الکترومغناطیــس از آنجا شروع شد که فارادی و همکارش بصورت اتفاقی در آزمایشگــاه زمانی که مشغول کار بودند متوجه شدند که عقربـــه آمپر متــر هنگامی که یک آهنربــا در داخل یک سیم پیچ جابجـــا میشود ، به مقدار جزئی تکان میخورد او ابتداً علت این پدیده را درک نمیکرد و مشاهدات خود را ثبت کرد و با تغییر دادن شرایط مسئلــه توانست بصورت تجربـــی به رابطه بین شار مغناطیسی و نیروی محرکــه الکتریکی پی ببرد و چندی بعد ماکسول با فرمول بندی مشاهدات و دستاورد های فارادی توانست قانون القای الکترومغناطیس را اثبات کند .
قانون القای الکترومغناطیس :« تولید نیروی محرکه الکتریکی با استفاده از یک رسانا که در یک میدان مغناطیسی متغیر قرار داده شده است ، امکان پذیر است . » بعبارت دیگر هنگامی که یک جسم رسانـــا در یک میدان خارجــی حرکت کند یا منبع میدان مغناطیسی نسبت به رسانا حرکت کند سبب تغییر در شار میدان مغناطیسی میشود که در نهایت ایجاد نیروی محرکه الکتریکــی میشود .
نیروی محرکه الکتریکـــی تولید شده در داخل رسانا وارد مدار میشود و چون رسانا ایده آل نیست (رسانا ایده آل به رسانایی گفتــه میشود که مقاومت درونی آن در برابر شارش الکتریستــه صفر باشد ) نیروی محرکه الکتریکـــی باعث به وجود آمدن جریان های پراکنده ایی میشوند که با تغییرات میدان مغناطیسی اولیه مخالفت میکنند ، که بـــه آن جریان گردابـــی گفتـــه میشود .
جریان گردابی هم دارای اثرات مخرب هستند و هم دارای اثرات مفید ، از اثرات مخرب آن میتوان بـــه اتلاف توان تراسفورماتورها بعلت ایجاد گرما اشاره کرد و از اثرات مفید و کاربرد های آن در صنعت میتوان به قطار های با نیروی محرکــه الکترومغناطیس یا مگ‌لو (maglev train) ، اجاق های الکترو مغناطیس ، ترمزهای الکترو مغناطیس ، استفاده از جریان گردابی در تست غیر مخرب NDT و بازرسی جوش اشاره کرد .
تست غیر مخرب ادی کارنت یا جریان گردابی
تست جریان گردابی یا ET که مخفف کلمه انگلیســی Eddy Current Test است ، یکی از تست های غیر مخرب برای بازرسی قطعات و بازرسی جوش میباشد .
تست ادی کارنت بصورت گسترده در تشخیص عیوبی مانند ایجاد ترک ، تغییر ضخامت در اثر خوردگــی ، بررسی کیفیت عملیات حرارتی ، تغییر ضخامت پوشش عایق مورد استفاده قرار میگیرد .
تست ادی کارنت یا جریان گردابی میتواند مساحت زیادی از قطعه را در زمان کوتاهی مورد ارزیابی قرار بدهد و یکی از مزیت های بسیار عالی این روش نسبت به تست التراسونیک UT ، عدم احتیاج به استفاده کردن از کوپلنت میباشد . از طرفی تست ادی کارنت فقط قادر است مواد هادی جریان الکتریسته را مورد بازرسی قرار دهد که یک محدویت برای آن به شمار میرود و محدودیت دیگر آن عدم قدرت تشخیص عیوب در لایه زیر سطحی عمیق میباشد که برای این کار در دستور العمل های بازرسی غیر مخرب NDT توصیـــه میشود که لایه های سطحی با استفاده از تست جریان گردابی مورد بازرسی قرار بگیرد و تست لایه های عمیق توسط تست التراسونیک UT انجام شود .
بازرسی جوش با استفاده از تست جریان گردابی یا تست ECT
تکنولوژی جوشکاری به طور گسترده ای در صنایع نفت و گاز ، پتروشیمی و صنایع هسته ای، صنایع حمل و نقل و دیگر فرآیندهای تولید صنعتی استفاده می شود. جوشکاری بعلت ماهیت خاص خود ممکن است سبب به وجود آمدن عیب بشود لذا بازرسی جوش به منظور افزایش نرخ بهره وری تولید ضرروی می باشد .
عیوب جوش بعلت ماهیت خاصی دارند ، تشخیص آنها را بعد از انجام جوشکاری دچار چالش کرده است بطوریکـــه قابلیت اطمینان از ساختار کلی جوش ، به راحتی بعلت احتمال عدم تشخیص عیوب در جوش قابل تائید نیست و همین مورد باعث به وجود آمدن شکست های ناگهانی و خسارات فراوان شده است .
تست جریان گردابی یا تست ECT ، یک روش اصلی برای بازرسی غیر مخرب برای تشخیص عیوب در داخل مواد رسنا بکار می رود . تست جریان گردابی یا تست ECT بعلت مزیت هایی مانند : سرعت بالا ، عدم نیاز به کوپلت برای اتصال مانند تست التراسونیک بصورت گسترده در بازرسی جوش مورد استفاده قرار میگیرد .
سایر روش های بازرسی غیر مخرب NDT مانند : تست رادیوگرافیRT ، تست مایع نافذ PT ، تست التراسونیک UT و به طور گسترده ای در بازرسی جوش اما ، برای مواد غیر فرومغناطیسی، و قطعات با پوشش های محافظ مانند رنگ و … روش تست ذرات مغناطیسی و تست مایع نافذ بکار نمی آید .
پروب های جدید تست جریان گردابی یا تست ECT ، از چند سیم پیچ مختلف تشکیل شده اند بطوریکـــه قادر می باشند ، عیوب را در جهت های مختلف تشخیص بدهند همانطور که در شکل زیر مشاهده می کنید عیوب هم در راستای عمودی و هم افقی تشخیص داده شده اند و حتی دستگاه های جدید که جدیداً معرفی شده اند قادر است موقعیت و جهت گیری عیب را مشخص کنند و به راحتی قادر اند با اندازه گیـــــری ویژگی های الکترومغناطیسی بین عیوب موجود در فلز جوش و منطقه متاثر از حرارت HAZ تفکیک قایل بشوند .
پروب های تست جریان گردابی ، از ۶ نوع مختلف زیر تشکیل شده اند :
- پروب پانکیک (pancake probe)
- پروب TR
- پروب پالس – نقطه (plus-point)
- پروب تتا
- پروب یونیفروم معمولی
- پروب یونیفروم با سیم پیچ مخصوص
پروب های تست جریان گردابی ، هر کدام کاربرد بــــه خصوصی دارند برای مثـــال پروب پالس – نقطه و پروب یونیفروم برای بازرسی جوش مناسب نیست چون نویز زیادی روی صفحه نمایش ، نشان می دهد . اما بطور قطعیت نمی توان این موضوع را تائید کرد بلکه برای بررسی بیشتر به کاتالوگ سازندگان مراجعــــه کرد و به قابلیت ها و محدودیت های یک پروب مشخص دست پیدا کرد .
یکی از تکنیک هایی که برای بازرسی جوش با تست جریان گردابی یا تست ECT توسعه پیدا کرده است ، تکنیک چند فرکانسه جریان گردابی است که با این روش قادر هستیم داده هایی مختلفی را جمع آوردی کنیم که میتوانیم از نتایج غیر عادی فاکتور بگیریم و دقت تست را تا حد قابل قبولی بالا ببریم .
- برای اطلاع از آشنایی با تست نشتی روی لینک کلیک کنید