Para conseguir una alta sensibilidad en los ensayos de inducción magnética en proceso, es necesario optimizar los parámetros de ensayo, así como la frecuencia de ensayo y la intensidad del campo de excitación. Los parámetros de ensayo no sólo tienen una influencia significativa en el ensayo, sino que también deben tenerse en cuenta los efectos perturbadores causados, por ejemplo, por el proceso de fabricación. En la siguiente entrada del blog hablaremos con más detalle de estos efectos de interferencia.
¿Cuáles son los efectos de interferencia en los ensayos por corrientes inducidas de inducción magnética?
| 1. Diferencias de temperatura de las piezas de ensayo |
| 2. Tolerancias geométricas de las piezas de ensayo |
| 3. Posicionamiento indefinido de la prueba |
| 4. Efectos de los lotes |
Influencia de la temperatura
Las diferentes temperaturas, así como el diferente posicionamiento dentro de la bobina de prueba, tienen una influencia significativa en la amplitud y la posición de fase de las características de las corrientes inducidas. El aumento de la dispersión hace que la separación clara de los dos estados sólo sea posible hasta cierto punto. En el caso descrito, las características eléctricas de una pieza de ensayo se modifican debido a la influencia de la temperatura. Esta influencia perturbadora se superpone a los resultados de la prueba hasta tal punto que ya no es posible separar los distintos estados de los componentes con suficiente fiabilidad de prueba. Por ello, en la producción en serie siempre debe tenerse en cuenta la influencia de los efectos perturbadores críticos a la hora de seleccionar los parámetros.
Lectura importante: Lo que debe saber sobre los ensayos con corrientes inducidas
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Fig.1: Ensayo no destructivo por corrientes inducidas
La influencia de los cambios de temperatura de los componentes es un efecto perturbador especialmente importante en muchas aplicaciones industriales de los ensayos magnéticos inductivos. Entonces, ¿cómo puede suprimirse específicamente la influencia de los parámetros eléctricos para que en la evaluación de la señal sólo puedan tenerse en cuenta los parámetros magnéticos?
La respuesta a esta pregunta es el denominado análisis armónico, que puede utilizarse para todos los materiales ferromagnéticos.
Evaluación de las señales de corrientes inducidas (análisis armónico)
La base del análisis armónico es la denominada curva de histéresis del respectivo estado del material. Cada estado del material tiene una curva de histéresis típica en términos de tamaño, pendiente y forma. Se obtienen curvas características tanto para el caso estático como para una aplicación dinámica de campo alterno, que pueden evaluarse específicamente en función de sus características, como la magnetización de saturación, la remanencia, la coercitividad o las pérdidas en vatios. La información sobre el estado del material contenida en la curva de histéresis puede determinarse de forma comparable con los ensayos de inducción magnética. En este caso, deben excitarse campos magnéticos muy fuertes a través de la bobina de corrientes inducidas para registrar toda la información de la curva de histéresis. El campo magnético de la bobina es proporcional a la corriente de la bobina.
Fig.2: Curva de histéresis
Con una fuerte excitación de campo magnético sinusoidal, la señal recibida, es decir, el flujo magnético, resulta de un reflejo de la señal transmitida en la curva de histéresis. Debido al reflejo, la señal recibida ya no es sinusoidal. Está "distorsionada o modelada individualmente" por la forma no lineal de la curva de histéresis actual. Es precisamente esta distorsión no sinusoidal de la señal recibida la que constituye la base de la información sobre el estado actual del material.
La información deseada puede desarrollarse ahora mediante una descomposición de Fourier de la señal recibida de la prueba inductiva magnética. Sólo pueden aparecer múltiplos impares de la onda fundamental (frecuencia de la señal transmitida). Estos múltiplos impares de la frecuencia fundamental excitada se denominan armónicos. Describen completamente la "distorsión" de la señal recibida y, por consiguiente, contienen toda la información sobre las propiedades magnéticas (curva de histéresis) del estado actual del material. Evaluando los armónicos, se obtiene así la información contenida en la curva de histéresis sobre el estado material de cada componente ferromagnético. Dado que se trata de un valor característico magnético, las variables eléctricas que influyen, como las tolerancias de los componentes, los efectos de posicionamiento y, en particular, las fluctuaciones de temperatura de las piezas de ensayo sólo modifican muy ligeramente los resultados del ensayo. Por lo tanto, en contraste con la evaluación de la onda fundamental, la evaluación armónica es muy estable frente a los siguientes efectos de interferencia en el uso práctico:
- Baja influencia de la temperatura
- Baja influencia del posicionamiento
- Baja influencia de las tolerancias de los componentes
Los efectos de lote influyen mucho menos en la curva de histéresis que los cambios microestructurales, como el endurecimiento. Por lo tanto, en un análisis armónico para describir la dureza o la resistencia, la influencia del lote se suprime en gran medida.
Esto hace que el análisis armónico sea una forma de evaluación resistente a las influencias interferentes. Permite una descripción fiable de los cambios microestructurales y de los valores mecánico-tecnológicos que se derivan de ellos.
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No dude en ponerse en contactar con nuestros expertos y comentar sus tareas de ensayo. Estaremos encantados de ayudarle.
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