Per la misurazione della conducibilità elettrica mediante correnti parassite, lo strumento di misura deve essere regolato seguendo degli standard precisi. Questi standard sono essenziali per l'accuratezza della misura dei sistemi.
Attualmente esistono due tipi di standard di conducibilità. Da un lato, ci sono gli standard del PTB (Physikalisch-Technische Bundesanstalt), che sono determinati con una misurazione in corrente continua (DC). Dall'altro, ci sono gli standard dell'NPL (National Physical Laboratory), basati su una misurazione in corrente alternata (AC). Di seguito vengono descritti entrambi i metodi con i loro vantaggi e svantaggi per la misurazione della conducibilità elettrica mediante correnti parassite.
La conduttività è il reciproco della resistività di un materiale. Come parametro caratteristico del materiale, la resistività è determinata dalla caduta di tensione U registrata ai suoi capi quando una corrente impressa I viene fatta passare per un provino di areai A e lunghezza L.
La conduttività così misurata corrisponde al valore medio di conduttività del volume di materiale registrato. Eventuali disomogeneità del materiale vengono calcolate come media sull'intero volume.
Rispetto alla misura in corrente continua della conducibilità, durante la misurazione delle correnti parassite viene rilevata solo una piccola frazione di volume del materiale al di sotto del sensore. Sotto la superficie attiva del sensore (ad esempio, con un Ø di 14 mm) la densità di correnti parassite diminuisce esponenzialmente con l'aumentare della profondità, vale a dire che il volume di materiale registrato si concentra principalmente nell'area superficiale all'interno di questo diametro.
Per trasferire direttamente il valore medio in corrente continua della conduttività del materiale alla misura delle correnti parassite, devono essere soddisfatti almeno i seguenti requisiti:
Questi importanti prerequisiti non possono essere completamente soddisfatti o controllati nella pratica. Le fasi di processo come la laminazione, la pressatura o il trattamento superficiale devono sempre presupporre la presenza di queste tre influenze. A seconda del materiale, queste influenze possono variare notevolmente nelle loro caratteristiche.
Per determinare i possibili errori durante il trasferimento dei valori di conducibilità in corrente continua alla misura in corrente alternata, tra il 2000 e il 2003 è stato realizzato il progetto UE G6RD-CT-2000-00210.
Sono stati tratti i seguenti risultati e conclusioni:
Un altro modo per misurare la conducibilità elettrica è quello di utilizzare un campo magnetico alternato omogeneo, ad esempio una bobina toroidale. Se il materiale viene posizionato nella bobina, la sua impedenza cambia. La conducibilità elettrica può essere calcolata in base a questa variazione, ai parametri elettrici e alla geometria della bobina. Lo standard primario è composto da due metà. Per misurare la conduttività, queste vengono riunite nella bobina e si avvia la misurazione.
Per trasferire la conduttività elettrica ormai nota dello standard primario, si utilizza una bobina di sonda al posto della bobina toroidale posizionata sulla superficie. L'impedenza della bobina viene misurata con la stessa elettronica. I valori di conducibilità dello standard primario sono ora correlati all'impedenza della sonda.
A questo punto, il valore di conducibilità può essere trasferito a uno standard secondario. Il metodo per trasferire i valori di conducibilità dallo standard primario (anello) allo standard secondario (piastra) con una bobina di rilevamento è identico al principio di misura del dispositivo di misura mobile SIGMATEST di FOERSTER. Pertanto, l'incertezza degli standard può essere rilevata direttamente.
La conducibilità elettrica può essere calcolata con la seguente formula:
where:
Con il nuovo SIGMATEST 2.070, FOERSTER riporterà gli standard di conducibilità al metodo di misurazione AC dell'NPL.
Anche dopo il passaggio al metodo di misura CA, è possibile impostare il SIGMATEST 2.070 per gli standard CC. A tal fine, è possibile eseguire una calibrazione con due o più standard DC. Di conseguenza, la curva di conducibilità memorizzata nello strumento viene adattata all'intervallo richiesto. In futuro, FOERSTER raccomanda l'uso di standard basati sulla misurazione in corrente alternata.
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