Il test a correnti parassite è un metodo non distruttivo per ispezionare le superfici conduttive, cioè metalliche, alla ricerca di difetti come cricche o inclusioni.
Per il test delle cricche, può avvenire tramite una sonda stazionaria posta in prossimità della parte in esame rotante, oppure tramite una sonda rotante che esegue la scansione della parte in esame stazionaria. Nel dispositivo sono presenti due bobine, una funge da trasmettitore, l'altra da ricevitore. Alla bobina trasmittente viene applicata una corrente alternata definita. La corrente alternata che attraversa la bobina genera un campo magnetico, che a sua volta induce una corrente parassita nella parte di prova conduttiva. Analogamente a questa tecnica, la tensione generata dalla corrente parassita può essere misurata anche al contrario con una bobina ricevente.
Queste interazioni elettromagnetiche ad alta frequenza sono utilizzate per il test delle cricche. Uno strumento per il test delle correnti parassite confronta il segnale trasmesso con quello ricevuto per trarre conclusioni sulla superficie dell'oggetto in esame. Ad esempio, se c'è una crepa sulla superficie del pezzo in esame, le correnti parassite si propagano in modo diverso. Ciò comporta una variazione della posizione di fase e dell'ampiezza. È proprio questa variazione che lo strumento di prova visualizza graficamente come un cosiddetto segnale di correnti parassite.
Questo metodo può essere utilizzato soprattutto per rilevare crepe o pori in prossimità della superficie. La profondità di penetrazione della corrente parassita dipende dalla
- Conducibilità elettrica
- Permeabilità magnetica
- Frequenza di test
La conducibilità elettrica e la permeabilità magnetica sono specifiche dell'oggetto di prova. La test frequency, invece, può essere influenzata attivamente.
Più bassa è la frequenza di prova, maggiore è la profondità di penetrazione. Pertanto, si utilizzano frequenze elevate per il rilevamento di difetti vicini alla superficie e frequenze basse per difetti più profondi. Con la riduzione della frequenza, la sensibilità diminuisce, cioè la risoluzione dei difetti diventa molto più bassa per i difetti più profondi. Pertanto, per ogni test esiste una frequenza ottimale per trovare l'equilibrio tra profondità di penetrazione e sensibilità.
Importante fattore di influenza per la verifica delle cricche: la qualità della superficie
Anche altre proprietà giocano un ruolo importante. Prima di tutto, la qualità della superficie dell'oggetto da testare. Il test a correnti parassite è un tipo di test senza contatto, cioè la sonda non deve toccare il componente da testare, ma deve solo essere posizionata in modo riproducibile a una piccola distanza. Più la superficie è fine (ad esempio, lucida), più la sonda può essere avvicinata per ottenere una maggiore risoluzione dei difetti. Con le superfici ruvide, l'elemento della sonda può essere danneggiato se il sensore si avvicina troppo alla superficie del pezzo da testare e viene toccato dalle irregolarità.
Fondamentalmente, va notato che ogni superficie genera un cosiddetto rumore di fondo. Per un rilevamento affidabile e riproducibile dei difetti, il segnale di errore generato deve essere 3 volte superiore al rumore di fondo. Questo rapporto è chiamato Signal-to-Noise Ratio (SNR, o rapporto segnale/rumore). Per le ragioni sopra menzionate, è più facile ottenere un SNR di 3:1 o superiore per le superfici sottili.
Compensazione della distanza e altri parametri importanti per una verifica ottimale delle cricche
Tuttavia, non solo le condizioni della superficie influenzano la distanza della sonda dal componente, ma anche la rotazione simmetrica è un fattore decisivo. Con una rotazione non corretta, può accadere che la distanza non sia sempre costante su una rotazione di 360°, ma che vari. Ciò viene compensato dalla cosiddetta compensazione della distanza. In questo caso, un canale di distanza aggiuntivo misura in modo permanente l'intensità del segnale e può quindi trarre conclusioni sulla distanza della sonda dal pezzo in esame. Questa informazione viene incorporata nel segnale di cricca da un algoritmo per generare ampiezze identiche per cricche identiche, indipendentemente dalla distanza della sonda dall'oggetto in prova.
Tuttavia, con i moderni strumenti di prova a correnti parassite, come lo STATOGRAPH CM / CM+ di FOERSTER, è possibile impostare non solo la frequenza e la compensazione della distanza, ma anche i parametri:
- Sensibilità
- Banda passante (passa alto/passa basso)
- Fase
Con la sensibilità (sensibilità di prova), è possibile aumentare manualmente l'ampiezza del segnale di errore per portare un segnale di errore al di sopra del valore di soglia. Il valore di soglia definisce quando un segnale di corrente parassita registrato è troppo alto e il componente viene dichiarato non OK. La sensibilità viene impostata e controllata utilizzando errori di riferimento artificiali o naturali prima del test. Tramite interfacce adeguate, ad esempio PROFINET, questo valore può essere trasferito a un PLC, che a sua volta smista i componenti in parti buone e cattive. Altre interfacce, come gli ingressi e le uscite digitali, indicano al tester quando avviare un test (trigger esterno) o per quanto tempo eseguire il test.
Con il passa-banda è possibile filtrare le frequenze secondarie interferenti, in modo che non si verifichino false indicazioni nel segnale di errore e quindi una pseudo-rifiuto.
La posizione di fase funziona in modo simile. In questo caso, i segnali possono essere ruotati nella loro posizione di fase per valutare solo il segnale di errore rilevante mediante la soglia e trascurare gli altri segnali irrilevanti.
È sempre importante che uno strumento di prova a correnti parassite controlli gli errori di riferimento. Ciò significa che viene effettuata una regolazione. A seconda del superamento del valore di soglia precedentemente definito durante questa regolazione, le parti di prova vengono raggruppate in OK e non OK. Con strumenti di alta qualità come lo STATOGRAPH CM / CM+ di FOERSTER, è possibile selezionare diversi valori di soglia e metodi di valutazione. Ad esempio, è possibile generare un messaggio in una fase iniziale se i componenti sviluppano una tendenza verso la soglia NOK. Con l'aiuto di queste informazioni, è possibile trarre conclusioni sull'intero processo di produzione in una fase precoce ed effettuare interventi - completamente in linea con l'Industria 4.0.
FOERSTER ha sviluppato ampiamente lo STATOGRAPH per rendere i test ancora più semplici e intuitivi.
Contattate i nostri esperti e discutete delle vostre attività di test. Oppure richiedete una demo. Siamo lieti di aiutarvi!
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