تست جریان گردابی 2

شروع موضوع توسط wfaejoosh ‏17 آوریل 2017 در انجمن تست جریانهای گردابی (ET)

  1. wfaejoosh

    wfaejoosh Administrator عضو کادر مدیریت

    تاریخ عضویت:
    ‏19 ژانویه 2017
    ارسال ها:
    40
    تشکر شده:
    17
    رابطه زیر برای تعیین مقدار عمق نفوذ استاندارد با تقریب خوبی ارائه ده است:

    [​IMG]

    در این رابطه ρ مقاومت ویژه ماده بر حسب اهم میلیمتر، μr نفوذ پذیری نسبی مغناطیسی ماده (برای مواد غیر مغناطیسی 1= μr و برای فولاد در ارتباط با نوع فولاد اعداد از حدود 1 تا 2000) و f فرکانس جریان بر حسب هرتز، در این صورت S بر حسب میلی متر به دست می آید. البته این رابطه عوامل موثر بر روی عمق نفوذ استاندارد را نشان می دهد و رابطه ای برای توزیع میدان جریان گردابی با افزایش عمق از سطح نیست.

    فورستر و همکارانش حداقل فرکانس (fg) را برای نمونه های استوانه ای شکل به صورت زیر ارائه داده اند:

    [​IMG]

    در این رابطه d قطر نمونه مورد آزمایش بر حسب میلی متر است.

    بنابراین جریان الکتریکی القا شده در قطعه از لحاظ مقدار و فاز به میدان مغناطیسی اولیه سیم پیچ، خواص الکتریکی ماده قطعه مورد بازرسی و میدان الکترومغناطیسی ایجاد شده در قطعه بستگی دارد.

    مسیر جریان گردابی در قطعه نیز به خواص الکتریکی قطعه، حضور یا عدم حضور عیوب یا ناپیوستگی های سطحی و زیر سطحی در قطعه الکترومغناطیسی حاصل از میدان مغناطیسی اولیه و میدان ثانویه مخالف آندر قطعه بستگی دارد. بنابراین ایجاد هر گونه اختلال در مسیر جریان گردابی و نهایتا تغییر در میدان مغناطیسی القا شده ناشی از وجود عیب یا ناهمگنی سطحی یا زیر سطحی در قطعه است.

    معمولا در هر آزمون فرکانس به اندازه ای انتخاب می شود که به ازای آن به حساسیت بهینه ای در عمق نفوذ مورد نظر بتوان رسید. در بررسی مواد غیر مغناطیسی برای آشکار سازی عیوب سطحی می توان از فرکانس های نسبتا بالا (در حد چند مگا هرتز؛ برای مثال برای آلومینیم با کاوشگر 2 مگا هرتزی و برای تیتانیم با کاوشگر 6 مگا هرتز) و برای عیوب زیر سطحی از فرکانس های نسبتا پایین در حد چند کیلو هرتز استفاده کرد. اما فرکانس های پایین به کاهش حساسیت و احیانا آشکار نشدن عیوب ریز منجر خواهد شد.

    برای بررسی قطعات استوانه ای شکل (توخالی یا توپر) سیم پیچ دایره ای شکل متناسب با اندازه آن به کار می رود. در این گونه موارد فقط عیوبی قابل شناسایی هستند که موقعیتی موازی با محور لوله یا میله داشته باشند. برای شناسایی عیب مانند ترک، شکاف یا هر نوع ناهمگنی باید جهت جریان گردابی تا حد امکان تقریبا در امتداد عمود بر عیب باشد. در این صورت است که در بازرسی می توان حداکثر واکنش میدان مغناطیسی را در ارتباط با عیب کسب و آن را ساده تر شناسایی کرد. چنانچه جهت عیب موازی با امتداد جریان گردابی باشد، اختلالی در مسیر جریان گردابی صورت نمی گیرد و یا به اندازه ای نیست که واکنش آن بر میدان اولیه سیم پیچ چندان قابل ملاحظه باشد که بتواند به شناسایی عیب منجر شود.

    در تست جریان گردابی موقع آزمایش فاصله سیم پیچ تا سطح قطعه باید ثابت نگهداشته شود، زیرا که فاصله سیم پیچ تا سطح قطعه مورد بازرسی در مقاومت ظاهری سیم پیچ تاثیر دارد. اگر این فاصله بسیار زیاد باشد، میدان سیم پیچ به قطعه نمی رسد و نتیجتا هیچ جریان گردابی در سطح قطعه جریان نمی یابد و میدانی هم ایجاد نمی شود که بتواند تغییری در مقاومت ظاهری سیم پیچ به وجود آورد.
    [​IMG]



    شناسایی عیوب ریز به حساسیت دستگاه کاوشگر بستگی دارد. با دستگاهی که حساسیت بسیار بالایی ندارد، عیوب بسیار ریز را نمی توان تشخیص داد. اما از طرفی دیگر دستگاهی که دارای حساسیت بسیار بالایی است، کوچکترین ناهمگنی موجود در قطعه را می تواند به عنوان عیب تلقی کند. همانند دیگر روش های غیر مخرب لازم است قبل از بازرسی، دستگاه تست جریان گردابی با استفاده از نمونه های استاندارد شده کنترل و تنظیم شود. نمونه های استاندارد شامل ناهمگنی ها و عیوب ایجاد شده با اندازه های معین (عیوب مصنوعی) هستند و برای مثال برای بازرسی لوله ها در جداره نمونه های لوله ای شکل از جنس مورد نظر سوراخ هایی با قطر یکسان (حدود 1 تا 1.5 میلی متر) در امتداد محور لوله به عنوان عیب مصنوعی ایجاد می کنند. در مواردی نمونه های آزمایشی پس از توافق به عمل آمده بین شرکت سازنده و متقاضی ساخته و همراه دستگاه به متقاضی تحویل داده می شود.

    کاربرد تست جریان گردابی


    این روش معمولا برای بازرسی عیوب سطحی تولیدات نیمه تمام مانند لوله ها، انواع پروفیل ها، میله ها، شمش های داغ ریخته گری مداوم، مفتول های داغ در حین فرآیند شکل دهی گرم با دمای بالا (حدود 800 تا 1200 درجه سانتی گراد) و محصولات نهایی مانند غلتک ها، پین ها و ارزیابی خوردگی سازه ها و سطوح مخفی بال هواپبماها و بدنه کشتی ها و مخازن به کار می رود.

    در هر مورد از تاثیر یکی از عوامل موثر بر جریان گردابی استفاده می شود و تاثیر عوامل دیگر تا حد امکان حذف می شود. برای مثال شناسایی عیب یا ناهمگنی از اختلاف قابلیت رسانایی الکتریکی موضعی عیب با دیگر نقاط سالم مجاور آن استفاده می شود. عوامل موثر دیگری که بر روی تمامی قطعه به صورت یکنواخت تاثیر می گذارد، می تواند با استفاده از یک سیم پیچ ثانوی حذف شود. بازرسی جریان گردابی نه فقط برای شناسایی عیوب بلکه برای اندازه گیری ابعاد، ضخامت لایه پوشش، سختی و استحکام فولادها و تعیین فازهای حاصل از عملیات حرارتی به کار می رود.

    [​IMG]

    این آزمایش بیشتر برای بازرسی قطعات از جنس مواد رسانا و غیر مغناطیسی به کار می رود. البته برای مواد مغناطیسی نیز می توان این روش را به کار برد، اما به علت این که نفوذ پذیری مغناطیسی خود قطعه بر نتایج آزمایش تاثیر نامطلوب دارد، در اینگونه موارد موقعی می توان از این روش استفاده نمود که به کمک یک میدان مغناطیسی ثابت این تاثیر را تا حد امکان کاهش داد. به این منظور از یک سیم پیچ با جریان مستقیم (DC) یا یک مغناطیس مداوم برای غلبه بر تاثیر نفوذ پذیری استفاده می شود و فرکانس انتخابی نیز در حد پایینی است (برای مثال برای شناسایی عیوب سطحی حدود 100 تا 200 هرتز و برای شناسایی عیوب زیر سطحی از فرکانس های پایین تر).
     
    abines از این پست تشکر کرده است.

به اشتراک بگذارید