correntes parasitas

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Ensaio não destrutivo por correntes parasitas. UFMG

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  • 1

    aras

    itas BRITEEURAM

    IIICorrentes Parasitas

    Cor

    rent

    es P

    a

    Introduo

    aras

    itas BRITEEURAM

    III

    Mtodo eletromagntico de ensaioutilizado para a avaliao nodestrutiva de materiais eltricamentecondutores

    Cor

    rent

    es P

    a condutores.

  • 2

    Mtodos Eletromagnticos

    Introduoar

    asita

    s BRITEEURAMIII

    Fuga de Fluxo

    Correntes Induzidas

    Magnetoelstico

    Cor

    rent

    es P

    a g

    Magnetoestrico

    Princpio de funcionamento

    aras

    itas BRITEEURAM

    III

    Induo de correntes eltricas nomaterial de interesse e monitoramentodo comportamento destas correntes nomaterial.

    Cor

    rent

    es P

    a

  • 3

    Caracterizao pela anlise de:

    Princpio de funcionamentoar

    asita

    s BRITEEURAMIII

    variaes em sua permeabilidade magntica

    variaes em sua condutividade eltrica ouresistividade eltrica

    Cor

    rent

    es P

    a

    presena de descontinuidades geomtricas

    Podem ser obtidas informaes sobre:

    Princpio de funcionamento

    aras

    itas BRITEEURAM

    III

    A composio qumica do material

    A profundidade de tratamentos trmicos

    Cor

    rent

    es P

    a A espessura de revestimentos isolantesaplicados sobre bases condutoras ou derevestimentos no-ferromagnticos sobrebases ferromagnticas

  • 4

    Presena de descontinuidades do tipo:

    Princpio de funcionamentoar

    asita

    s BRITEEURAMIII

    Presena de descontinuidades do tipo:

    TrincasPorosDegradao por processos de corrosoDescontinuidades induzidas na montagem

    Cor

    rent

    es P

    a Descontinuidades induzidas na montagemDesgaste

    Vantagens i fl i d t d

    Introduo

    aras

    itas BRITEEURAM

    III

    influenciado por todas ascaractersticas do material ou processosde fabricao que afetem suaspropriedades eltricas e magnticas.

    N i t t di t t d

    Cor

    rent

    es P

    a No exige o contato direto entre a sondade teste e o material a ser testado.

  • 5

    Vantagens

    Introduoar

    asita

    s BRITEEURAMIII

    Equipamentos portteis especficos paraaplicaes especficas, menor custo.

    Sistemas automatizados instalados emlinhas de produo podem realizar a

    Cor

    rent

    es P

    a linhas de produo podem realizar ainspeo durante a fabricao.

    Vantagens

    Introduo

    aras

    itas BRITEEURAM

    III

    Possibilidade de automao do ensaio,(xito na inspeo de geradores de vaporem centrais nucleares).

    Avaliaes podem ser parcialmente

    Cor

    rent

    es P

    a

    p prealizadas por sistemas inteligentes sereminiciadas logo aps o incio da aquisio dosdados.

  • 6

    Limitaes

    Introduoar

    asita

    s BRITEEURAMIII

    S pode ser utilizado no exame demateriais eletricamente condutores.

    influenciado por todas ascaractersticas do material ou processos

    Cor

    rent

    es P

    a caractersticas do material ou processosde fabricao que afetam suaspropriedades eltricas e magnticas.

    Limitaes

    Introduo

    aras

    itas BRITEEURAM

    III

    Para cada ensaio deve ser elaborado umestudo cuidadoso para que as variveis deinteresse sejam as que mais influenciem osistema de ensaio.

    Muit s nsv l m tri d ns i

    Cor

    rent

    es P

    a Muito sensvel geometria de ensaio(confeco de dispositivos que assegurem, oposicionamento da sonda de testes comrelao ao objeto examinado.

  • 7

    Limitaes

    Introduoar

    asita

    s BRITEEURAMIII

    A profundidade mxima de ensaio emtorno de 5 mm e depende da:

    permeabilidade magntica do material

    condutividade eltrica do material

    Cor

    rent

    es P

    a condutividade eltrica do material,

    freqncia da corrente usada no ensaio.

    Limitaes

    Introduo

    aras

    itas BRITEEURAM

    III

    Mais difcil o exame de materiaisferromagnticos (alta permeabilidademagntica do material).

    s vezes necessria a utilizao de

    Cor

    rent

    es P

    a tcnicas especiais de ensaio, comomagnetizao DC, campo prximo e camporemoto (dependendo da geometria ematerial).

  • 8

    Campo Magntico em um Solenide

    Fundamentosar

    asita

    s BRITEEURAMIIICampo Campo

    magnticomagnticoCampo Campo

    magnticomagntico

    Bobina de Bobina de induoinduo

    Campo Campo magnticomagntico

    Campo Campo magnticomagntico

    Bobina de Bobina de induoinduo

    Cor

    rent

    es P

    a

    Corrente Corrente eltricaeltrica

    Corrente Corrente eltricaeltrica

    Corrente Corrente eltricaeltrica

    Corrente Corrente eltricaeltrica

    Lei de Faraday

    Fundamentos

    aras

    itas BRITEEURAM

    IIIdtd - =

    Cor

    rent

    es P

    a

    - fora eletromotriz induzida (V)

    - fluxo magntico (T.m2)

  • 9

    Gerao de Correntes Parasitas

    Fundamentosar

    asita

    s BRITEEURAMIIICorrente eltrica de alimentao

    C nt ind id

    Bobina de ensaio

    Cor

    rent

    es P

    a Correntes induzidas ou parasitas Amostra de

    material condutor

    Gerao de Correntes Parasitas

    Fundamentos

    aras

    itas BRITEEURAM

    III

    Primrio

    IPrimria

    I

    Sonda

    Cor

    rent

    es P

    a

    Secundrio

    ISecundria

    Material testado

  • 10

    Gerao de Correntes Parasitas

    Fundamentosar

    asita

    s BRITEEURAMIII

    O sinal medido pelo sistema de ensaio depende:

    Das caractersticas construtivas do elemento sensor

    Das caractersticas geomtricas do material testado

    Cor

    rent

    es P

    a Das caractersticas geomtricas do material testado

    Das propriedades eltricas e magnticas do material

    Da freqncia utilizada para a realizao do exame

    Sinal da bobina

    Sinal da bobina

    Fundamentos

    aras

    itas BRITEEURAM

    III

    Campo primrio

    Campo secundrio

    bobina

    HP

    HP + HS

    HS

    Campo primrio

    Campo secundrio modificado

    bobina modificado

    HP

    HP + HS

    HS

    Cor

    rent

    es P

    a Correntes Parasitas

    Correntes Parasitas

    modificadas

    1 , 1 2 , 2 Material sob teste

  • 11

    Efeito Pelicular

    Fundamentosar

    asita

    s BRITEEURAMIII

    Freqncia da corrente de ensaio,

    Ef d bl d

    Cor

    rent

    es P

    a Efeito de blindagem.

    Densidade de Corrente JX

    Fundamentos

    aras

    itas BRITEEURAM

    III

    ( )x - t sen e x J J x 0x =

    J0 - densidade das CP na superfcie de um condutor plano

    J0 x - densidade das CP, em um condutor plano, profundidade x

    Cor

    rent

    es P

    a J0 , m m p , p f - fator de atenuao e de atraso das CP com a profundidade(t - x) - argumento da funo seno (atenuao e atraso sofrido

    pelas CP com o aumento da profundidade x

  • 12

    Fator de atenuao e de atraso

    Fundamentosar

    asita

    s BRITEEURAMIII

    2 =

    = 2f - freqncia angular da corrente

    Cor

    rent

    es P

    a f f q g

    - condutividade eltrica do material testado

    - permeabilidade magntica do material testado

    Atenuao e Atraso

    Fundamentos

    aras

    itas BRITEEURAM

    III

    e x JJ x 0

    x Atenuao

    Cor

    rent

    es P

    a

    ( )x - t sen x J

    J0

    x Atraso

  • 13

    Corrente

    Fundamentosar

    asita

    s BRITEEURAMIII

    CorrenteTenso

    Tempo

    Cor

    rent

    es P

    a Tempo

    Circuito RL

    Fundamentos

    aras

    itas BRITEEURAM

    III

    V V

    R L

    Cor

    rent

    es P

    a VRVT

    VL

  • 14

    Atenuao

    Fundamentosar

    asita

    s BRITEEURAMIII

    Cor

    rent

    es P

    a

    Profundidade Padro de Penetrao

    Fundamentos

    aras

    itas BRITEEURAM

    III

    a profundidade na qual o produto x igual a 1.

    Nesta profundidade a intensidade dasi i l 36 8% d

    Cor

    rent

    es P

    a correntes parasitas igual a 36,8% daintensidade na superfcie do material.

  • 15

    Profundidade Padro de Penetrao

    Fundamentosar

    asita

    s BRITEEURAMIII

    1 =

    f 1 =

    Cor

    rent

    es P

    a

    f =

    Frequncia da corrente para uma Profundidade Padro de Penetrao

    Fundamentos

    aras

    itas BRITEEURAM

    III

    3,92 f 2

    =

    F f i d t (H )

    Cor

    rent

    es P

    a F frequncia da corrente (Hz)

    - resistividade eltrica do material (.cm)

    - profundidade padro de penetrao (pol)

  • 16

    Frequncia da corrente para uma Profundidade Padro de Penetrao

    Fundamentosar

    asita

    s BRITEEURAMIII

    =

    4,25

    2e 3,92 f

    Cor

    rent

    es P

    a

    f frequncia da corrente (Hz)

    - resistividade eltrica do material (.cm)

    e espessura do material a ser ensaiado (mm)

    Atraso

    Fundamentos

    aras

    itas BRITEEURAM

    III

    57 114

    1

    57 114

    1

    Cor

    rent

    es P

    a

    X/

    2

    X/

    2

  • 17

    Medies de profundidade de trincas

    Aplicaesar

    asita

    s BRITEEURAMIII

    Cor

    rent

    es P

    a

    Medies de profundidade de trincas

    Aplicaes

    aras

    itas BRITEEURAM

    III

    54

    32

    1

    Cor

    rent

    es P

    a