Pruebas de grietas: ¿Cómo configuro correctamente mis filtros y frecuencias?

Los ensayos de grietas con corrientes inducidas ofrecen una forma práctica de detectar defectos superficiales como grietas o poros. Para que el ensayo con corrientes inducidas tenga éxito, es esencial ajustar correctamente el filtro en función del tamaño del defecto, la anchura de la pista de la sonda y la velocidad de rotación.

Breve introducción al ensayo de grietas

Las pruebas de grietas pueden realizarse de forma estática o dinámica. En los ensayos dinámicos de grietas, el sensor, en el que están instalados el excitador y la bobina de medición, o la pieza que se va a ensayar se ponen en rotación constante. Una sonda de ensayo con un ancho de pista determinado comprueba la zona de ensayo definida. Si el área de prueba es mayor que la anchura de la pista, la sonda se desplaza sobre la superficie y la explora. Si la superficie de la pieza de ensayo no presenta inclusiones ni daños, las corrientes inducidas fluyen uniformemente por el material. En cuanto aparecen inclusiones o grietas en la superficie de la pieza de ensayo, la resistencia eléctrica cambia y la corriente inducidasse reduce o tiene que "desviarse". Esto modifica la densidad de la corriente inducidas. Este cambio es detectado y evaluado por la bobina de medición. Este tipo de ensayo de grietas dinámico y no destructivo puede utilizarse automáticamente y se emplea, por ejemplo, en muchos componentes de la industria del automóvil.

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En el ensayo estático de grietas, el sensor se desplaza manualmente sobre la superficie de la pieza de ensayo; este tipo de ensayo se realiza, por ejemplo, durante las inspecciones de mantenimiento de diversos componentes relevantes para la seguridad en la industria aeronáutica.

En resumen, los ensayos de grietas con corrientes inducidas ofrecen una forma viable de detectar defectos de superficie abierta, como grietas o poros.

El ajuste correcto de los filtros en cuanto al tamaño del defecto, la anchura de la pista de la sonda y la velocidad de rotación son esenciales para el éxito de los ensayos con corrientes inducidas. Un ajuste optimizado de los parámetros del ensayo mejora su estabilidad y reduce significativamente los pseudo rechazos.

Posibilidades de filtrado de la señal de error mediante el método de ensayo por corrientes inducidas

1. Frecuencia de ensayo

La selección correcta de la magnitud específica de la frecuencia de ensayo depende de los requisitos de la aplicación, de la sonda específica y del material eléctrico del conductor que se vaya a ensayar. La frecuencia de ensayo determina la denominada profundidad de penetración, es decir, la distribución de las corrientes inducidas en la profundidad de la superficie del material.

Además, las corrientes inducidas dependen en gran medida de la distancia entre la sonda y el material o la superficie de ensayo.

Sondas para la detección no destructiva de grietas mediante corrientes inducidas

Cuanto mayor sea la frecuencia de ensayo, mayor será el número de corrientes inducidasgeneradas en la superficie del material. Por otra parte, la intensidad de las corrientes inducidaso su profundidad de penetración en la superficie disminuye rápidamente al aumentar la frecuencia de ensayo. En otras palabras, se utilizan frecuencias de ensayo relativamente altas para detectar defectos de superficie abierta. En este contexto, cabe mencionar que la conductividad eléctrica y la permeabilidad (permeabilidad del material a los campos magnéticos) tienen la misma influencia en la distribución de la intensidad de las corrientes inducidas que la frecuencia de ensayo seleccionada. Por lo tanto, con la selección de la frecuencia de prueba se puede ajustar específicamente tanto la sensibilidad de la prueba como el material penetrado por las corrientes parásitas.

Las frecuencias de ensayo altas crean corrientes inducidasen la superficie de la pieza de ensayo y proporcionan una sensibilidad óptima a las grietas o poros expuestos.

Por el contrario, las frecuencias de ensayo bajas proporcionan una mayor sensibilidad para los defectos situados cerca de la superficie debido a la mayor profundidad de penetración.

2. High-pass filter 

Los filtros de paso alto suprimen las perturbaciones de baja frecuencia, como los cambios lentos de posición o de factor de llenado. La frecuencia de prueba que debe ajustarse aquí depende en gran medida de la velocidad relativa entre la sonda de prueba y la pieza de prueba. Si el filtro se ajusta demasiado estrecho en comparación con la velocidad de avance, se suprimirán las señales de error y la inspección no podrá realizarse de forma fiable.

Los filtros de paso alto se utilizan sobre todo en ensayos rotativos. En este caso, la velocidad de la superficie depende de la velocidad de la unidad que gira constantemente (por ejemplo, un torno). Los filtros de paso alto pueden utilizarse, por ejemplo, para filtrar diferencias de conductividad, variaciones de geometría, pero también señales de distancia. (“Despegue”)

Cabe señalar que el espectro de frecuencias de las señales interferentes y de las señales de error especificadas depende tanto de la velocidad de ensayo respectiva como de las características del sensor utilizado:

• Cuanto mayor sea la velocidad de ensayo y menor la anchura de la pista de la sonda mayor será la frecuencia de las señales.
• Cuanto menor sea la velocidad de ensayo y mayor la anchura de la pista de la sonda menor será la frecuencia de las señales.

3. Filtro de paso bajo

Los filtros de paso bajo se utilizan para suprimir las señales interferentes de alta frecuencia de la banda de frecuencias, mientras que las frecuencias por debajo de una determinada frecuencia de corte (señales de error específicas) no se ven afectadas.

En la detección de grietas por corrientes inducidas, los filtros de paso bajo se utilizan para suprimir, por ejemplo, los campos electromagnéticos de alta frecuencia o el ruido electrónico del equipo de ensayo. Cabe señalar que el espectro de frecuencias de las señales de interferencia y de las señales de error específicas depende tanto de la velocidad de ensayo como de las propiedades del sensor utilizado.

La frecuencia de corte del filtro de paso bajo se ajusta en consecuencia cuando las señales de interferencia de frecuencia más alta se suprimen eficazmente, sin que las señales de error específicas dejen de mostrarse con la máxima amplitud de señal.

Un ajuste óptimo de los filtros de paso alto y paso bajo sin supresión de las señales de error puede mejorar la denominada relación señal-ruido entre el error a resolver y el ruido de fondo del material de prueba. Cuanto mayor sea la relación señal-ruido de una prueba, más estable será ésta. Una relación señal-ruido alta significa que se esperan menos pseudo rechazos.

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STATOGRAPH CM

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