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TWI
ACFM
Course
notes on
usewütÉ
CSWIP
&
LlovdsACFVI
É,eveI
TnatmñErgourse
W
KA.
mffia
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\$*C¡
V
UKAS
CSWI
Training & Examination Services
E
-
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SERVICTOS
NTEGRALES
EN
ENSAYOS
NO
DESTRUCTIVOS
,S1E
E
IV
D
CursoACFM
Opurador
Inspector
Todos
os
derechos
eservados.
inguna
parte
de
este ibro
puede
er eimpresa
utilizada
en
alguna
orma
o
mediante
algún medio
mecánico
o elecfrónico,
ncluyendo'fotocopiado
registro,
o
en algfin
sistema
de
almacenaje
e nformación,
in
previo
permiso
or
escrito
del
propietario
e os
derechos
e autor.
Notas
ACFM
ndice
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SERVICIOS
NTEGRALES
EN
ENSAYOS
NO
DESTRUCTIVOS
,S/EETVD
.r.Indice
ara
notas
del
curso
ACFM
I
Capítulo Título
I
Resumen
e
las
Técnicas
ND
para
Detección
Dimensionamiento
e
Grietas
Superficiales
Página
l - l
a)
Técnicas
Electromagnéticas,
Historia
Breve
b) Resumen
General
c) Inspección
Visual
d) Inspección
Visual
General
GVI)
e)
Inspección
Visual
Cercana CVI)
f)
Inspección
con
Partículas
Magnéticas
MpI)
g)
Líquidos
Penetrantes
h)
Técnicas
Electromagnéticas
i) Métodos
Jltrasónicos
j) Tiempo de Vuelo de Difracción ulrrasónica TOFD)
k)
ondas
ultrasónicas
al
Nivel
de
la
Superficie
l)
Diferencia
de Potencialpor
Corriente
Alterna(ACPD)
m)
Tabla
de
Comparación
de
Técnicas
n)
Notas
del
Estudiante
Bases
e
Electricidad
y
Magnetismo
a)
Unidades
Básicas
de
Medición
Eléctrica
b)
Circuitos
de
Corriente
Directa
c)
Ley
de
Ohm
d) Resistencia
e) Efecto
Magnético
de la
corriente
Eléctrica
f) TeoríaMagnética
g)
Resistencia
el
Campo
h)
Densidad
e
Flujo
i)
Permeabilidad
j)
Histéresis
k)
Electromagnetismo
l) Inductancia
m)
Notas
del
Estudiante
P'incipios
Básicgs
de Pruebas
con
Corrientes
de
Eddy
a)
Conductividad
iléctrica
b)
Permeabilidad
Magnética
c) Frecuenciade la Prueba
d) Profundidad
de Penetración
e)
Efectos
Electromagnéticos
f)
Generación
y
Detección
de
corrientes
de
Eddy
g)
Factores
que
Afectan
las
Corrientes
de
Eddy
h)
Notas
del
Estudiante
l- l
-2
-2
-2
-3
-3
-4
-5
-6
-6
-7
-8
-9
-10
2-l
2-
2-
2-
2-
2-2
2-2
2-2
2-2
2-3
2-3
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2-7
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3- l
3-t
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Notas
CFM
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SERVICIOS
NTEGRALES
EN
ENSAYOS
NO
DESTRUCTIVOS
,S/EETVD
Capítulo
4
Título
Principios
Básicos
e as
Técnicas
cpD
y
ACFM
a) ACPD
b)
Factores
e
corrección
e
Longitud
de a
Grieta
c) ACFM
d) Flujo
de
Corriente
Relación
x
&Bz
e)
Limitaciones
e
Técnicas
lectromagnéticas
f)
comparación
ntre
ACFM
y
corrientes
e
Eddy
g)
Notas
del
Estudiante
Equipo
de
ACFM
TSC
(Hardware
Software)
a) Hardware
b)
Versiones
e
Software
c) TiposdeTransductor eACFM
d)
Conexiones
el
Transductor
e) Nombre
del
Transductor
Tabla
de
Numeración
f) Función
el
Bloque
dePruebas
g)
Equipo
Ancilario
h)
Diagrama
e
Bloques
el
ACFM
de
a
unidad
xterna
submarina
i)
Notas
del
estudiante
operación
de
softwarey
comandos
Relevantes
a)
Usode
Control
de
Teclado
Funciones
b)
Operaciones
e Computadora
elacionadas
Operaciones
on
ACFM
c)
Archivos,
Jnidades
Directorios
d) Windows
e) Teclas
e
Acceso
Directo
f) Instalación
Acceso
y
desde
CFM
g)
Despliegue
nicial
en
a
Pantalla
h)
Salir
de
QFM
/
WAMI
i)
Estructura
e
Archivos
de
ACFM
j)
Abriendo
Archivos
del
Transductor
k)
Estableciendo
uevo
Archivo
deDatos
l) Adquirir
Datos
m)
Guardar
Datos
n) Accesar
Rasffeo
re-grabado
o)
Mover
Alrededor
e
un
Archivo
Pre-grabado
p)
Re-ejecutando
n Rasffeo
q)
Lista
de Teclas
eAcceso
DirectoComúnmentesadasr) NotasdelEstudiante
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5
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6-t
6-
I
6-2
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Notas
ACIrM
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SERVICIOS
NTEGRALES
EN
ENSAYOS
NO
DESTRUCTIVOS
,S/EETVD
Capítulo
7
l0
l l
t2
Título
Formato
de Desplegado
de
Relación
Bx
&
Bz
a)
Relación
Bx &
Bz
b)
Señales
ue
indican
Grieta
c)
Otras
Fuentes
de Señales
d)
Cambio
de Material
e Inclusiones
e)
Bordesy
Esquinas
0
Hoyos
de
Rata
(Ratholes)
Accesorios
g)
Estrategia
General
para
Identificación
de la
Grieta
h)
Organigrama'de
nterpretación
de
Señales
i)
Notas
del
Estudiante
Requerimientos
e
Instrucciones
para
el
Operador
del
Transductor
a) Preparación el Área de Inspección
b)
Uso del
Transductor
c)
Hoja
de Insffucciones
del
Operador
de Transductor
d)
Notas
del
Estudiante
Procedimiento
General
para
el
Rastreo
a) Procedimiento
para
el Rastreo
b)
Chequeo
de las
Operaciones
c) Establecer
as
Marcas
de Posición
Puntos
del
Reloj)
d)
Establecer
a
velocidad
de Rastreo
Razón
común)
e) Notas
del
Estudiante
Dirnensiona
m
ento
del Defecto
a) Dimensionamiento
de
Longitud
b) Dimensionamiento
e
Profundidad
c)
Notas
del
Estudiante
Trabajo
Preliminar
con el
Equipo
a) Función
Test
b)
Cambios
a Ajustes
Estándar
c) Notas
del Estudiante
Cambio
de Área
de Desplegado
Escala
a) Cambiode la Escaladel
Desplegado
b)
Opción
de
Autoes
cala
de Datos
c)
Opción
de Maximizar
Datos
d)
Opción de
Normalizar
Datos
e) Notas
del
Estudiante
Reporte,
ítulo
de a Página
Impresión
)
,t :
J
Página
7
- l
7
- l
7-2
7
-8
7
-9
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SERVICIOS
NTEGRALES
EN
ENSAYOS
NO
DESTRUCTTVOS
,S/EETVD
Notas
del curso
para
Inspección
Electromagnética
usando
ACFM
Capítulo Uno
Resumende TécnicasND para Detección Dimensionamientode
Grietas
Superficiales
Técnicas
Electromagnéticas, istoria
Breve:
La
primera
vez
que
os
EnsayosNo Destructivos lectromagnéticos
e aplicaron
ue
en
la
década e os 40's,cuando
el Dr. Foersteros usó
para
evaluar
uboscon
bobinas irculares.
Más arde,
al
principio
de a década e os 50's ue desarrollado
n sistema
e corrientes
e
Eddy de alta frecuencia
ara
detectar
rietas
en aeronaves
fue
utilizado
por
primera
vez
en
la
aerolínea
Comet.
El
primero
de los
modernos
sistemasde
prueba
que
usó
instrumentos
ue
despliegan l
plano
de mpedanciaue ntroducido
en os
principios
de os
70's por Automation Industries, este siguió el desarrollo del
osciloscopio de
almacenamiento.l desplegadoigitalen
pantalla
pareció
l
inicio de os
80's.
La
primer
evidencia
que
se levó a cabo
por
EnsayosNo
Destructivos
Electromagnéticos
puede
haber sido en la inspecciónde
soldaduradel casco de los
barcos usando el
instrumentoAMLEC a
mediadosde los 60's.
Este instrumento
ue
desarrollado
or
el
Admiralty Materials Laboratory
y posteriormente
ue
lanzado
al mercado
por
Hocking
Electronics
(ahora
Hocking NDT).
La compañía Thorburn
Technics
produjo
un
instrumento e corrientesde
Eddy
para
nspección
e soldadura
n los
principios
de
los
80'sseguido
or
el
instrumento VIO
de
Hocking.
La teoríade ACFM sedesarrolló nel UniversityCollegeLondon,
undadopor el Wolfson
Institute; este fue creadci como
un
desarrollo
en
sistemas
sin contacto
de ACPD.
Eventualmentea
Technical
SoftwareConsultants
TSC)
lar:zóal
mercadoel
sistema el
primer
sistema omercialue
anzado
n 1991.
En 1995 a
TSC
arzó al mercado l
primero
de susSistemase
Arreglosde Transductores.
Alternating Current
Field Measurement
ACFM).
Medición
de Campos
por
Corriente
Alterna.
ACFM es una técnica
que
puede
usarse
para
encontrar medir
defectos
que
rompen a
superficie,
uede
usarse
travésde recubrimientos o conductores
recubrimientos ue
no
conduzcanlectricidad).
Capítulo
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SERVICIOS
NTEGRALES
EN
ENSAYOS
NO DESTRUCTIVOS
,S1E
E
TV
Resumen
General
Notas del
curso
para
Inspección
Electromagnética
usando
ACFM
Hay cerca
de 50 Técnicasde
EnsayosNo Destructivos,
o
todas
pueden
er
aplicadas
la
detección egrietassuperficiales specialmenteajo el agua.Cada
écnica endráventajas,
limitaciones
aplicaciones. lgunas
écnicas eusan
solo
como
métodos
e
detección
e
grietas
otras
pueden
usarse para
dimensionamiento.
nas
cuantas
pueden
cubrir los
requerimientos
e
detección
y
dimensionamiento.
os
métodos
comunes
de
END fueron
desarrollados
ara
a industria
aeroespacial
adaptados
las
ndustrias
utomotrices
de a
construcción.
Es obvio
que
no todos
estos métodos
pueden
aplicarse
en
un medio
submarino.
A
continuación
e
presenta
na lista
de las técnicas
omunes
ue
pueden
usarse
ara
detección
e
grietas:
Inspección isual
Inspección
on Partículas
Magnéticas
Líquidos
Penetrantes
Ultrasonido
Técnicas lectromagnéticas
Las
áreas de aplicación de los
métodos comúnmente
utilizados
y que
se
aplican
exitosamente
ara
a detección dimensionamiento
e
grietas
superficiales
or
fatiga
se
describen continuación:
Inspección
isual.
La Inspección
Visual
puede
ocalizar
defectos discontinuidades
isibles.
Se usará
para
localizar defectos
que
rompen
a
superficie,estos
pueden
ser
pequeños
en el caso de
inspección
isual
cercanade soldaduras.
a
principal
desventaja s
que
no
se obtiene
registro
permanente,
e
al
manera
ue
a
interpretación
stáabiertaa criterio
del ndividuo.
La
Inspección isual de una apreciación
eneral
e a
condición
general
de a estructura
normalmenteae
en doscategorías.
Inspección
isual General
GVI)
GVI seráusadoparaproducirun reportede la condicióngeneralde la
soldadura ntesde
ser nspeccionada
or
otros
métodos.Bajo
el
agua,
este ipo
de nspección
eneralmente
e
usa
para
evaluarcrecimiento
marino,defectos isicos severos,estoso despojos, uciedad,
etc.Los
buzos
GVI
pueden
er
egistrados ayudarse
on
el
usode
CTV
y
aún otografia.
{"
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o,
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Ll
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Capítulo
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,,SERVICIOS
NTEGRALES
EN
ENSAYOS
NO
DESTRUCTIVOS
.S1EEIVD
Notas
del
curso
para
Inspección
Electromagnética
usando
ACFM
Inspección
isual
Cercana
CVD
Esta
écnica
es
particularmente
mportante
onde
os defectos
e
soldadura uedan
afectar
los resultadose a inspección.Bajoel agua,esta écnicanormalmentee
levaa caboen a
vecindad
de la
soldadura.
Requiere
a remoción
del
crecimiento
marino y
ocasionalmente
pintura,
esto
se
hace
con
a finalidad
de
realizaruna
evaluación
más
detallada
el
daño
y
las
condiciones
de la
soldadura.
Los
puntos
de
referencia
normalmente
se establecen
l
principio
de la
inspección
de
tal
manera
que
los
defectospuedan
ser
monitoreados
continuamente.
CTV
y/o
fotografia
egistrarán
a Inspección
Visual
Cercana.
Si hay
un
requerimiento
ara
evaluar
con detenimiento
lguna
aracterística,
ntonces uede
usarsea
técnica
de Fotogrametría Photogrammetry)
ara producir
una
imagen
en
3D si así
se
requiere.
La
capacidad
e detección
e a técnica
de Inspección
isual
Cercana
ajo el
aguanunca
a
sido
medida
en metales
pero
es razonable
asumir
que
solamente
e
pueden
detectar
as
grietasde una apertura ustancial; stoes mprobable ueocturapara
grietasmenores e
200
mm
de longitud.
En el
exterior los
principales
requerimientos
son limpieza
e
iluminación
adecuada.
a técnica
solo
puede
ayudar
a
detectar
grietas
relativamente
grandes.
En nuestro
caso
cuando
se usa ACFM,
CVI se levará
a
cabo
antes
de la inspección
con
ACFM
para
encontrar
áreas
que pudieran
mostrar
ndicaciones
o
relevantes
n
el
sistema.
Las
mayores imitaciones
e a
Inspección isual
son:
1.Solopuede sarsearaevaluar efectos ue ompena superficie
2. No
se
pueden
ncontrar efectos
muy
pequeños
3. No se
puede
valuara
profundidad
e osdefectos
4. No se
proporciona
egistro
ermanente
5. Abiertoa a interpretación
el nspector
6. Se equieramucha impieza.
Inspección
onPartículasMagnéticas
MPI)
MPI
puede
utilizarse
para
encontrar defectos
que
rompen
la superficie
o
defectos
ligeramente ub-superficiales
ero
solo en materialesFerromagnéticos.
ambién
puede
usarse aradeterminara longitudde defectos erono
suprofundidad.
Quizá
es el método
de
detecciónmásusado
parala
detección
e
grietas.
La
superficie ajo
inspección ebe limpiarse
según SA2.5
(Limpieza
superficial
con chorro
de aire
y
partículas
urasde materialopaco)o un est¿indar
quivalente.
o hay registro
permanente
de
resultados
on
MPI, aunque
han
sido usados
otografia
y
métodosde recopilación
ara
grabar
MPI. El campo magnético
podría
aplicarse
con cualquier
yugo
o
magneto
Capítulo
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SERVICIOS
NTEGRALES
EN
ENSAYOS
NO DESTRUCTIVOS
S I E E N
D
Notasdel curso
para
nspección
lectromagnética
sando
CFM
permanente.
Normalmente
bajo el agua, el
magnetismo
se aplicará
mediante
bobinas
enrolladas
lrededor
de la muestra
bajo
prueba.
Se
podría
notar
que
el campo
magnético
para
MPI
se
puede
arreglar
para
cruzar a
grieta
a 90-
de la
grieta
o
perpendicular
la
grieta.
MPI causará erdidade flujo en el sitio de la grieta,esto no se
ve a simple vista,pero
mediante
a aplicación de
tinta, ayudará a hacer visible
la
grieta
o
quizá
mediante
iluminación
on uz
ultravioleta.
Generalmente PI es
adecuado n a
detección e a longitud
de defectos
,
con
el empleo
de un sistema e uz
UV, es capaz
de detectar
rietas
de 5 mm
de ongitud
y
menores
n a
soldadura. a
sensibilidadípica de
a
profundidad
omienza
n 0.5 mm
pero
MPI no
puede
usarse ara
dimensionar
a
profundidad.
Los sistemas
e
pintura
contrastante
arecen
er
másvariables
n rendimiento
a que
no
hansido encontradas
rietas
elativamente
randes
en as
pruebas.
Los siguientesonalgunos e asventajas eMPI sobreACFM:
1.Es ácil evaluaras
grietas
2. D etecta
rietas
uperfi iales
3. Equipomenos
omplejo
4.
Puecle
er
ácil de aplicaren
geometrías
strechas
5. Fácil
paragrietas
ransversales
Sin embargo, hay
algunas desventajasen el uso de MPI
sobre
ACFM:
1.
Se
equiere ltonivel
de
impieza
2. Relativamenteentocomparado on ACFM
3. No
produce
n registro
permanente
4. El operador ebe nterpretar debe
econocer
os defectos
5. No
puede
sarse n materiales
ue
no
puedan
magnetizarse
uertemente.
Líquidos
penetrantes
Los líquidos
penetrantes
e usan
para
evaluar
defectos
que
rompen a
superficie,
esta
técnica rabajacon un líquido
el cual
penetra
n el defecto
por
acción
capilar,después e
aplicaun revelador el líquido saledel defecto
dando
una ndicaciónvisual
de a
posición
y
longitud
del defecto.
Los líquidos
se
usan
para
detección e
grietas
en muchasndusfrias
perono seusa cuando a técnicaMPI seva a
aplicar.Estopuedeserparamateriales o
ferríticos o
para
diferentes
ipos de metalesen soldadura
y
metal base. Los llquidos
penetrantesueden
erdificiles de
aplicaren
soldaduras
causa e a rugosidad
uperficial.
Capítulo
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SERVICIOS
NTEGRALES
EN
ENSAYOS
NO
DESTRUCTIVOS
S
I E
E N D
Nohs
del cursopara
nspección
lectromagnética
sando
CFM
Ventajas
de
os íquidos
penetrantes
l. Pueden
tilizarse
obremetales
no metales
2. La técnica sadecuadaarcdetecciónegrietas
3. Proporciona
na ndicación
isual
4.
Muy sensible
;
5. Da a ongitud
de
a
grieh
Desventajas
e
os íquidospenetrantes
1.
La técnica
o es
aplicable
ajoel agua
2.
Es difícil
de evaluar
obre
superficies
ugosas
omo
soldaduras
3. No se
puede
medir a
profundidad
el defecto
4.
La
superficie la
que
se
va
a aplicarel
líquido
penetrante
ebe
estar
muy
limpia
Técnicas
lectromagnéticasara
Inspección
e Soldadura
Corriente
de Eddy
o ACFM
son técnicasde
detecciónelectromagnética
EMD
siglasen
inglés),
estos
métodos
pueden
encontrar
defectos
que
rompen
a
superficie
muy
finos
a
través
de recubrimientos
no conductivos.
Además,
pueden
usarse
para
dimensionar
a
longitud
y
profundidad
del defecto.
Los EMD incluyen
entre
otros:
corrientes
de Eddy
(Hocking)
y
ACFM. Principalmente
e usan
para
a detección
e
defectos
que
rompen
a
superficie.
El equipo,
de
propósito
general,
ambién
puede
usarse
ara
medir
el
espesor
el
recubrimiento
clasificar
materiales,
on esto se
obtiene
una calibración
apropiada
de
muestras.
Ventajas
e osEMD
l. Pueden
sarse travésde recubrimientos
o conductivos
e buena
alidad
2.
Se
puede
evaluar a
profundidad
longitud
de
a
grieta
3. Es más ápido
que
MPI
(>
2m/Hr)
4. Puede
sarse n odos os materiales
onductores
5. Proporciona n
reporteelectrónico
por
escrito
6. La habilidaddel
operador o esmuy mportante
Desventajas e os
EMD
i.
La
técnica
uede
ermá$dificil
que
MPI
para
aplicarsobre
geometrías
strechas
2.
No se
puede
evaluardef€ctos ub-superficiales
3. La
profundidad
el defectoestará lo
largo de a superficie
del defecto
no "a travésdel
espesor"
Capítulo
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5
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SBRVICIOS
NTEGRALES
EN
ENSAYOS
NO
DESTRUCTTVOS
,SlEETVD
Las
capacidades
de
profundid&d,
superficies
isas.
de esta, uneaa
Notas
del
curso
para
nspeccién
lectromagnética
sando
CFM
de detección
el sistema
erián na
grieta
de 15
mm
de ongitudpor
2
mm
pero
se
puede
mejorar
mediante
l
uso de
transductores
speciales
sobre
Las écnicas
lectromagnéticas
iden
a
profundidad
e a
grieta
a lo
largo
travésdelespesor.
En
el
pasado,
as
técnicas
electromagnéticaseneralmente
ueron
consideradas
omo
dificiles
de
operar.
Se consideraba
sí,
porque
a
identificación
del defecto
se leva
a
cabo
mediante
el reconocimiento
de
formas
de
puntos
en
movimiento
almacenados
n
un
osciloscopio
una
pantalla
de computadora.
or lo
tanto,
se requería
un
alto
grado
de
entrenamiento
experiencia
ara
obtener
a interpretación
xitosa
de los defectos.
El mas
reciente
desarrollo
de
equipo tiene
la
habilidad
de registrar
os resultados
n un
disco,
previo
al rastreopuede
ser reejecutado
igual
puede
enviarse
ía
correo electrónico
un
experto.
Más recientemente
an
sido ntroducidos
os
arreglos lectromagnéticos
ara
grandes
reas
de inspección.Estos ienen la ventajade que no requierenuna
mediciónde longitudo
colocación
xacta
del transductor, por
lo tanto,
han
sido
aplicados
en automatización
con obots.
Métodos
de
Inspección
Ultrasónica.
Pueden
usarse
parc
detectar
defectos
superficiales
y
sub-superficiales
en muchos
materiales,
tambiénpueden
ser usados
ara
detección
e
miembros nundados,
sí como
evaluación
e espesor
e
paredpermanente
e
una estructura.
in embargo,
e
requiere n
alto
grado
de habilidad
dei operador
y
muchasmáquinas
o
proporcionarían
n registro
permanente.
f¡
La técnica
de tiempo de vuelo
de
difracciónultrasónica
TOFD)
se usa
para
dimensionar
grietas
sobre
geometrías
imples,
y
es exitosoen
estaaplicación
aunque equiere
equipo
más
complejo.La técnica
TOFD
seusa recuentemente
n
geometrías
imples
para
detectar
y
dimensionar
rietas
sobre a
superficie astreada,
stas
grietas
necesitarán
er mayores
que
3
-
4 mm
de
profundidad
sobre
a
soldadura).Se
mide
la dimensión
a havés
del
espesore a
grieta.
Tiempo
de
Vuelo
de Difracción.
l. Puede
sarse
ara
evaluar
a
profundidad
e
un
defecto
uperficial.
2. No puede sarse obredefectos proximadamenteenores e 3 mm
deprofundidad
3. No
puede
sarse
obre
eometría
omplicadas
4.
Semidendimensionestravés
el espesor
5. Se equiere nasuperficie
onbuen
acabado
6.
Se
puede
rabajar n recubrimientos
i
est¿in n buenas ondiciones
Capítulo
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,S1E
E
TV
SERVICIOS
NTEGRALES
BN
ENSAYOS
NO DESTRUCTIVOS
Notas
del
curso para
Inspección
Electromagnética
usando
ACFM
El
sonido
se
difracta
en
la
punta
de
la
grieta
Figura
.l :
Tiempo
de Vuelo
de
Difracción
Ondas
Ultrasónicas
Nivel
de
a
Superficie
Esta técnica
también
se usa
principalmente
para
detección
de
grietas
en
la zona
de
transición
de la soldadura.
Con esta
écnica
se
pueden
detectargrietas
an
pequeñas
omo
lmm
cle
profundidad,
pero
se requerirá
una
orientación
avorable
de la
grieta
para
dar
reflexión
del sonido.
Las
grietas
superiores
20
mm
de
profundidad
a un
angulo
especto
del
haz
de
sonidono
pueden
erdetectadas
ompletamente.
Figura
.2:
Onda
Ultrasónica
l
nivelde
a
Superficie
Capítulo
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SERVICIOS
NTEGRALES
EN
ENSAYOS
NO
DESTRUCTIVOS
S I E
E N D
Notas
del curso para
Inspeccién
Electromagnética
usando
ACFM
Figura
1.3:
OndaUltrasónica
l nivel de a
Superficie,
eñalPerdida
Causa
e
a Incorrecta
OrientaciOn
el
Defecto
ACPD
(Diferencia
de Potencial
por
CorrienteAlterna)
Esta écnica
se usa
para
dimensionar
rofundidades
obre
un
defecto
superficial,
el cual
se
ha
encontrado
sando
otra técnica
tal como
MPI.
Se requiere
de
mucha
limpieza,
a
dimensión
de la profundidad
que
se obtiene,
generalmente
s
confiable
excepto
cuando
ocurre
un cierre
severo.
Ambas
écnicas
ACPD
y
electromagnetismoroporcionan
na medida
de
la longitud
otal
de la
grieta,
nunca dimensiones
a través
del espesor.
El
principio
de la
técnica
se
proporcionará
ásadelante
n estecurso.
Ventajas
el ACPD
1.
Esadecuado
ara
a
divisióndel defecto
2. No
se equieremucha
habilidaddel
operador
3. Es adecuado
ara
monitorear l
crecimiento e a
grieta
Desventajas el ACPD
1. Se
equiere
mucha impieza
2.
Se
emplea
para
dimensionara
profundidad
de la
grieta,
a cual ha sido localizada orotrométodonopordetección)
3. No semidea través
el espesor, ásbiena o largode a
grieta
4.
No es adecuado
ara
defectos
e
pocaprofundidad
la
longitud
debemedir
al menosel
doble
de a
profundidad)
Capítulo
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,S1EE]VD
SERVICIOS
TNTEGRALES
EN
ENSAYOS
NO DESTRUCTIVOS
Notas
del
curso para
Inspección
Electromagnética
usando
ACFM
Las écnicas CFM o
ACPD
evalúan
a
profundidad
e
a
grieta
a
lo
largo
de
la cara
de
la
grieta
La técnicaTOFD evalúa
la
profundidad
e a
grieta
a través
del
espesor
Figura
1.4: omparación
e mediciones
levadas
cabo
por
ToFD
y
ACFM
o ACpD
Figura
1.5:
Comparación
e Técnicas
ND
Capítulo
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SERVICIOS
INTEGRALES
EN
ENSAYOS
NO
DESTRUCTIVOS
S I E E N D
Notas
del
curso
para
Inspección
Electromagnética
usando
ASFM
Capítulo Dos
Electricidad
Básica
y
Magnetismo
Unidades Básicas
de Medición
Eléctrica
Volt
-
Medida
del
potencial
eléctrico
(la
habilidad
para
levar
a cabo
un trabajo)
Amper
-
Medida
de la
corriente
eléctrica
que
fluye
en
un
circuito
Ohm
-
Medida
de la resistencia
de un
circuito
Henrys
-
Medida
de la inductancia
en una
bobina
Watts
-
Medida
de la
salida de un circuito
(potencia)
La electricidad
se define
como
electrones
(partículas
cargadas
negativamente)
que
fluyen
en un material
conductor
Circuitos
de
Corriente Directa
Potencial,
corriente
y
resistencia
La corriente directa
(CD)
se
origina desdeuna fuente
química,
generalmente
una batería,
o
quizá
una fuente
de CD
producida
desde un
generador.
La
salida
de la
fuente
se mide
en
Volts.
La corriente directa fluye
cuando
se cierra
el
circuito
de la fuente.
Por
ota
parte,
la
cantidad de electricidad
que
fluye
por
unidad de tiempo
se
llama
corriente
(I)
esta
se
mide
en Ampers.
Otro
parámetro
es la
resistencia
(R),
la cual
es la
oposición
al flujo de
electricidad a través del
circuito. Si el
potencial
se mide en
Volts
y
la corriente
en Ampers,
la resistenciasemide en Ohms, y están elacionadaspor la
ecuación:
V=IR
V
=
Volts
I
:
Corriente
R: Resistencia
Esta
ecuación
econoce omo a lev de
Ohm.
Resistencia
O)
La resistencia s a oposiciónal flujo de electricidad n un
material,es proporcional la
longitud
del conductore inversamente
roporcional
l área
de
sección ransversal. odos
los
materiales
onductores
excepto
os superconductores)
ienen
un
diferentevalor
de la
proporción
mencionada
nteriormente
estaes
lamadaResistividad:
La Resistividad
p).
Semideenohm-metro.
Capítulo
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,S/EETVD
SERVICIOS
NTEGRALES
EN
ENSAYOS
NO
DESTRUCTIVOS
Notas
del
curso
para
Inspección
Electromagnética
usando
ACFM
La
resistencia
otal
de
un conductor
=
(Resistividad
x Longitud)
/ Área
El inverso
de a Resistividad
econoce
omo
Conductividad
(o)
y
se
mide
en
mhos/metro
Conductancia
=
(Conductividad
x Área)
/ Longitud
La conductividad
s el
parámetro
e un
materialmedido
con
corrientes
e
Eddy
que
seusa
con
frecuencia.
Los valores
de
Conductividad
recuentemente
e expresan
como
un
porcentaje
de
la conductividad
del cobre
(IACS
=
International
Annealed
Copper
Standard)
Q'{orma
Internacional
del
Cobre Recocido).
Algunos valores
típicos
de
materiales
e
presentan
continuación:
Cobre
=
1007o
Aluminio
=
40
-
60%
(depende
e a
aleación)
Aceros
2
-
4oA
EfectoMagnético
de a
CorrienteEléctrica
Cuando
luye corriente
eléctricaen algúnmaterial
conductor
ausará
n c¿rmpo
agnético
alrededor
el conductor,a dirección
en a
cual estecampo
luirá
se muestra or
la reglade
la mano
derecha e Fleming.
El campo
producido
iene muchas
de las
propiedades
e
un
campomagnético ermanente,ambién iene a ventajade poderser
encendido apagado.
El carnpo
es circular alrededor
el alambre,
ero
si se
enrollan
os alambres
n
una bobina
se
puede
ncrementar
a resistencia
el campo.
TeoríaMagnética
Resistencia el Campo
H)
La resistencia el c¿Impo
s
la resistencia
e la fuerzade
magnetización
xtema
que
se
aplicaal material,este
campo enderá establecer n campo
magnético
n el material,
as
unidades
on
el Amper
giro por
metro
y
el símbolo sH.
Densidad
e Flujo Magnéticoen MaterialesMagnéticos
B)
La densidad e flujo magnético
e define
comoel número
de íneas
de fuerzamagnética" l
cual emergería esdeuna
pieza
de
pruebapor
unidadde
area.Está dado
en las unidades
Telsa
T).
Capítulo
2
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págna2
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SERVICIOS
INTEGRALES
EN
ENSAYOS
NO
DESTRUCTIVOS
llotas
del
curso
para
Inspección
Electromagnética
usando
ACFM
SlEETVD
Permeabilidad
p)
La
permeabilidad
s
la
facilidad
con
la
cual
un
material
puede
ser
magnetizado
puede
conducir
un
campo
magnético.
Si se
colocan
varios
materiales
dentro
de
un
.'urrrpo
magnético uedeverseque osmateriales xperimentanna uerza
materialesmagnéticós)
siempre
que
el campo
magnético
e
dirige
hacia
ellos
mismos.
Esto
causa
un inórementó
del
número
de
íneasque
pasa
a
través
del material
comprado
l
número
de
íneas
de
fuerza
que
serían
evidentes
n a+nismalocalización
entro
del
campo,
si el
material
no
esfuviese
presente'
El
radio
del
número
de
líneas
a
través
del
material,
comparado
on
el
aire,
se
llama
Permeabilidad
se representa
on
el
símbolop.
Un
valor
característico
e
p para
acero
ulce
s
1000.
Histéresis
Magnética.
La
histéresis
s una
comparación
ntre
una uerza
magnética
xterna
aplicada
un
material
y la densidad eflujo, la cualsegenera nel materiaÍ.Cuandoun
maierial erromagnético
secoloca
en
un campo
magnético
lternanteH)
la variación
en
a
densidad
e
as
íneas
de
flujo
(B)
genera
un
aumento
a la
histéresis
magnética.
a
palabra
histéresis
s
de
origen
griego
y
significa
etardo,
se emplea
para
describir
el
retardó
de
un
fenómeno
on
respecto
a
otro.
Específicamente,
n
nuestro
caso,
a
densidad
de
flujo
siempre
iene
un
retardo
respecto
a
resistencia
el campo.
++++++
Densidad
de flujo
(B)
en Telsa
Figura
.1:
Gráfica eHistéresis
FU
EKTN
A@itFnsi{Fde
campo
IO
en Amper
giro/
metro
7
f{
l-'-*
Capítulo
2
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, .S18
E
IV
D
1
Material
en
SERVICIOS
INTEGRALES
EN
ENSAYOS
NO
DESTRUCTIVOS
Notas
del
cursopara
Inspección
Electromagnética
usando
ACFM
el estado
desmagnetizado.
Seaplica
un c¿rmpo
xterno
la
densidad
e
flujo
comienza
formarse.
Densidad eFlujo máximoqueseobtieneenuna dirección saturada).
Cuanto
más
campo
externo
se
aplique
al material,
éste
no
puede
mantener
más
líneas
de lujo y
por
estose
e da
el término
de
saturado.
Punto
de Retentitividad
muestra
a
densidad
e
flujo
residual).
Se
refiere
ala
cantidad
de
fl.rjo
que
pennanece
en
externo
se ha
removido.
el
material
una
vez
que
el campo
Punto
Coercitivo
muestra
a
fuena necesaria
ara
reducir
a
densidad
e
lujo
en el materiala cero).
La
fuerza
magnética ue
se aplica
en
dirección
opuesta
l
campo
original
enderá
reducir
a
densidad
e flujo
en
el material
a
cero.
Punto
de
Saturación
los
polos
en
el
material
ahora
serían
evertidos,
es decir,
el
que
era
norte
ahorava
a
ser sur
y
viceversa).
6
Segundo
unto
de^Retentitividad.
7
Segundo
Punto
de'Fuerza
Coercitiva.
| - 2
Cutryavirgen
(no
puede
epetirse
navez
que
el
material
ha
sido
magnetizado).
I
-
3 Magnetismo
esidual
(medida
de a densidad
e flujo que
pennanece
n
el material
después
e
que
seha removido
el campo
externo)
| - 4
Fuerza Coerciva
(medida
de la cantidad
de
fuerza
externa
de magnetización
e
polaridad
opuesta, lafuerza
de magnetización
nicial
del
material,
senecesitapara
reducir
a densidad
e flujo
en
el materiala
cero)
Sin
embargo,
a
Histéresis
muestra
que
demasiado
incrementa
B
y
siempre
alcanza
n
valor de saturación.Esto significa que p,r.= I en este punto y
el material llega a
desmagnetizarse.
i el campo
aplicado
H)
se educe
a cero
quizá
habráun valor
de B.
Este
se denomina
magnetismo
esidual;
puede
ser
relativamente
ermanente,
omo
en
los
magnetos ermanentes
ser
pequeña
decaer ípidamente
omo
en el hierro.
Capítulo
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págna
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SERVICIOS
INTEGRALBS
EN
ENSAYOS
NO
DESTRUCTIVOS
Notas
del
curso
para
Inspección
Electromagnética
usando
ACFM
S1E
E
IV
D
Electromagnetismo.
Donde
sea
que
fluya
una
corriente
eléctrica
a lo
largo
de
un conductor,
se
establece
n
campo
magnético
alrededor
del
conductoren ángulos ectosal flujo de la corriente.LaRegla de La
Mano Derechade Fleming
ayuda
a indicar
la
diiección
del
flujo
del
magnetismo.
i
el
pulgar
de la
mano
derecha
e
extiende
en
la
dirección
de
la
coftente,
entonces
os
dedos
dan
a
dirección
del
campo
magnético.
|
=
Flujo
de Corriente
Figura
-2:
comparación
e íneas
ecampo
flujo
de
corriente
Bobinas
Si
se conduce
corriente
en
un
alambre
el
cual está
enlazado
en
varias
vueltas,
entonces
el
campo
magnético
alrededor
de
cada vuelta
se une,
esto genera
el aumento
del
campo
magnético
a través
de lo
que
se conoce
como
bobina.
La
intensidad
del
campo
magnéticó
a
través
de la
bobina
es
un
producto
de la
corriente
de la
bobina
y
el
número
áe
espi-ras,
i se
incrementa
el número
de espiras
o
la corriente
el
campo
tambié;
incrementará.
Flujo
de
corriente
Capítulo
2
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SERVICIOS
INTEGRALES
EN
ENSAYOS
NO
DESTRUCTIVOS
sIE
E
IY
D
Inductancia
Notas
del
curso para
Inspección
Electromagnética
usando
ACFM
La
inductancia
de
una
bobina
es una
medida
de
su habilidad
para
almacenar
energía
magnética.
Al
incrementar
el número
de espiras
y
el dirímetrode la bobina, se ncrementa ainductancia(la corriente
no
tiene
efecto).
La inductancia
ambién
incrementa
por
la adición
de materiales
magnéticos
cercanos
a la bobina, y
disminuye
por
la
adición
de
materiales
no
magnéticos
cercanos
a la
bobina.
La inducción
es
el método
por
el
cual
se induce
corriente
eléctrica
dentro
de
la
superficie
de
una
placa
conductora
(Corrientes
de
Eddy).
Esto
se
obtiene
mediante
un
campo
que
cambia
constantemente
y
que
está
cerca
de ia
placa,
el
resultado
es
una
corriente
eléctrica
alterna
en la
superficie
de
la
placa.
Capítulo
2
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SERVICIOS
INTEGRALES
EN
ENSAYOS
NO
DESTRUCTIVOS
Notas
del
curso
para
Inspeccién
Electromagnética
usando
ACFM
S/EETVD
Capítulo
Tres
Principios
Básicos
e
pruebas
on
corrientes
de
Eddy
Introducción
,;
La
inspección
con
Conientes
de
Eddy
se usa
ampliamente
en
la
industria,
para
la
inspección
e
metales,-El-método-de
grrientes
e
Eddy
es
sensible
a
las
si$,úentes
propiedades.de
os
metalé$
-
"
Conductividad
El
éctrica
Permeabilidad
Magnética
\f
I
)
*Georrretrr.a
-*
f-
:
J¡
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7:
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,/ ' ;L
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rl
/'/
¿r'
anatt'n
a
a
t
fa
capacidade a técnica
en
aplicacioues-tídividuales
epende
e
o
siguiente:
----.
_-.//
,
-=--- - - - - - - ; - '1-^.
i l ¡
La
Frecuencia
e
a
CA
que
se
aplica
¡i¿¿"e""t...
,v¡-t¡l.rl
J,/\hi
El
DiSeñO
del
SenSO¡
l\"¡,u,,,,
q1
¿qrt,iu)
,
/ttruf¿r
¡*,,|.,,1,i
La
Distancia
el
Sensor
esde
a
Superficie
Lift
Off)
La información
que
se mencionó
en las
líneas
anteriores
ermite
a
la
técnica
evaluar
sin
necesidad
e
contacto
a través
de
recubrimientos.
Conductividad
Eléctrica
o)
La
conductividad
es
la
medida
de
la facilidad
con
la
que
los
electrones
luyen
en
'n
aterialy
por
lo tanto
determinaúladensidad
e as
corrientes
e
Eddy; os
cambios
n
a
conductividad
afectarán
as
corrientes
de
Eddy
que
se
produc.n
Ln
el
material.
EI
incremento
en la
conductividad
reducirá
la
profundidad
de
penetración
de
las
corrientes
e
Eddy
dentro
del
material.
Permeabilidad
Magnética
p)
La
permeabilidad
robablemente
iene
el mayor
efecto
en
las
pruebas
con
corrientes
e
Eddy.
Las
señales
ue
se crean
en
soldaduras
errosas,
or
cambios
de la
permeabilidad
puedehacerdrficil la aplicaciónde a técnica.Sin embargo,a
tecnología eACFM tiende
a vencer
estas dificultades.
Algunos
grupos
de
corrientes
de Eddy proporcionan
información
cerca
e
materiales
mediante
a
evaluación
e
a
permeabilidad
poi
ejemplo,
tipo
de metal
o condición).
El incremento
de
la
permeabilidad
reducirá
la
frofundidad
de
penetración
e as
corrientes
de Eddy
dentrodel
material.
Capítulo
3
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SERVICIOS
NTEGRALES
EN
ENSAYOS
NO
DESTRUCTIVOS
Notas
del
curso
para
Inspección
Electromagnética
usando
AcrM
S1E
E
IV
D
Frecuencia
e
a
Prueba
0
Una
de las
variables
más importantes
de
la
prueba
es
la
frecuencia.
Las
pruebas
con
corrientes
e
Eddy
se levan
a caboa frecuenciaseunospocosCiclospor r.g*do (Hertz,Hz) a
variosmilesde Ciclos por
segundo
Mega
Hertz,
MHz).
El
efecto
más
mportante
e
la
frecuencia
e iene
en
la
profundidad
e
penetración
el
campo
de corriente
de
Eddy,
en
el
metal
de prueba.
El incremento
de la
frecuencia
reducirá
Ia
profundidaá
de
penetración
e
as
corrientes
de
Eddy
dentro
del material.
Profundidad
d9&netraci{a--_*--
,
-,r\=-
---
\".*.
...,.\_=
r -\
///-''-*"--
-'
---
TIddos
los
métodosque
emplean
corriente
alterna
estan
imitados por
la
profundidad
de
I
penetración
entro
a
superficie
conductora.
a
profundidad
de
penelraciOn
eórica
donde
/
la corriente
se reduce
a ll3
de
su valor
en
la
superficie)
depende
de
la
conductüidad,
permeabilidad
agnética
la
frecuencia
e
operación.
. \
,,n'
Se
presentax
uatro'.€j
mplos
f
El
Acero
Ferrítico
tiene
elevada
Permeabilid¡d
y
baja
conductividad.
La
permeabilidad
s el
efecto
dominante
genera
a
profundidad
de
penetración
miás
baja.
2
El
Aluminio
tiene
elevada
conductividad
y
baja permeabilidad,
lo que
proporciona
una
profundidad
de
penetración
e
nivel
medio.
3
El cobre
tiene
una
conductividad
muy
elevada,
por
lo
tanto
tiene
menor
penetración
ue
el
Aluminio.
4
El
acero noxidable
iene
una
baja
conductividad
baja
permeabilidad
o queproporciona a mejor profundidaddepenetración.
Capítulo
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SERVICIOS
NTEGRALES
EN
ENSAYOS
NO
DESTRUCTIVOS
Notas
del
curso
para
Inspeccién
Electromagnética
usando
ACFM
S1E
E IV
D
Depth
mm
Depth
in)
100
004
0
004
0
01
0
0004
l
MHz
10MHz
Frequency
El cobre
parece
ntre
l acero
ulce
aluminio
Las
aplicaciones
en
las
que
los
sistemas
electromagnéticos
ueden
usarse
ncluyen:
I
Detección
e
grietas
uperficiales
defectos)
n
conductores
2
Detección
e
defectos
ub-superficiales
n
conductores
o
magnéticos
3 Inspección e ubosy barrasproducción)
4
Inspección
de
tubos
en
el
sitio
(por
ejemplo,
ntercambiadores
e
calor
condensadores)
5
Clasificación
e Metales
6
Medición
de espesor
e
película
al
como:
a)
Aislante
sobreconductor
b)
Conductor
o
magnético
obre
onductor
c)
Conductor
obre
aislante
Efectos
Electromagnéticos.
En
la
primera
mitad del
siglo
19
se descubrió ue
hay
3 efectos.
Si un
circuito
de
alambre
se conecta
a un dispositivo
de
medición
de corrientey
se
mueve
a través
de un
campo
magnético
stático,
ntonces
l
dispositivo
mide
el flujo
de corriente.
Esto
demuesta
qu.
lu
electricidadpuede
generarse
mediante
magnetismo,
Este
es
el
principio
del
Dínamo
o
Generador.
n alambre
que
conduce
orriente
eléctrica
experimenta
na
fuerza
cuando
e
le
coloca
cerca
de
un campo
magnético.
ambién
si la
dirección
de
a corriente
e nvierte,
100H2
Capítulo
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págna3
-
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SERVICIOS
INTEGRALES
EN
ENSAYOS
NO
DESTRUCTIVOS
S I E
E N D
Notas
del
curso
para
rnspección
Electromagnética
usando
ACFM
cambia
la dirección
de la
fuerua.
Este
es
el
principio
del
Motor
Eléctrico.
El
cambio
de la
corriente
en
un alambre
-pausará
otra corriente
que
fluye
en
un
alambre
adyacente
sin
tocarlo.
Esto
se lustra
a cr¡rtinuación:
Figura
3.2:
El cambio
de coniente
en el
circuito
A
produce
na
corriente
n el
circuito
B
Podríanotarse
que
cuando
se cierra
el intemrptor
en
el
circuito
A
causa
un
flujo
de
corriente
en el circuito
B
(un
estado
de corriente
estable
no
tendría
efecto).
EJ
este
fenómeno
el
que
gobierna
a los
transformadores,
ransmisiones
e radio
y
televisióny
pruebas
de corriente
de
Eddy.
Si
una
corriente
altema
fluye
en
el
circuito
A,
porque
siempre
stácambiando,
ntonces
ambién
luye en
el
circuito
B.
Si se eemplaza
l clrcuito
B
por
un metal
sólido,entonces
a
corriente
luye en
esemetal
(la
cual
es
una
corriente
de
Eddy).
El enlace
entre los
dos
circuitos
es un
c¿rmpo
magnético.
La
secuencia
otal
de
eventos
edescribe
continuación:
Generación
Detección
e
Corrientes
de Eddy.
Bobinas.
Una bobina
ncrementará
a intensidad
del campo
magnético
que
se
produce
desde
una
corriente
léctrica.
El
campo
que
proviene
de alambres
dyacentes
n
una
bobina,
searlade
para proveer
un nuevo
campo
magnético,
éste
depende
e la
corriente
y
el número
de
espiras
e a
bobina.
Las bobinas
onnecesarias
n as
pruebas
on
corrientes
e Eddy
para
producir
el
s'¿ficiente am$o
magnético,
esdecorrientes
imitadas,
o suficiente
corriénte
desde
un
campo magnétipp
imitado.
La forma del
campo
magnético
de
una
bobina
es
similar a la
de un magneto
ennanente.
ste
se
puede
epresentar
omo
una
serie
de íneas
o
simplemente
na sola lecha.
Para
corriente irecta, a
cabezade
a
flecha
secoloca
en
el
polo
norte;
para
corrientealternaesto ocurresolamente n un ciertopuntoen el
tiempo,perose elaciona
la dirección
de a corriente
ue
luye
en
el mismo
punto
en el
tiempo.
El
campomagnético aría
en a
misma recuencia
e
a
corriente
en
a bobina.
Los
devanados
de a bobina
algunas eces
se
presentan
olectivamente.
n lapráctica,los
ransductores
e
corriente
de Eddy
son de material fenita
y
con frecuencia
se
usan
para
confolar
y
concentrar
l campomagnético.
Generalmente
a fenita
está
en el centro
de a
bobina"
en
algunas plicaciones,
ransductores
rotegidos, uede
odear
a
bobina.
Interruptor
Circuito
Circuito
B
Capítulo
3
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SERVICIOS
NTEGRALES
EN
ENSAYOS
NO
DESTRUCTIVOS
Notas
del
curso
para
Inspeccién
Electromagnética
usando
ACFM
S1E
E
]Y
D
Figura
3.3:
Campo
magnético
roducido
n
una
bobina.
Generación
e
Corrientes
de
Eddy.
Si
se coloca
una bobina
cerca
de
un material
conductor,
el
campo
magnético
alternante,
campoprimario,
pasará
a través
del
material.
Como
se
mencionó
antes,
as
corrientes
e
Eddy
seran
nducidas
entro
del
material.
Las
corrientes
e
Eddy generadas
endrfui
ormas
circulares
en
ángulos
ecLos
al
campo primario.
El
flujo
de
iai
corrientes
de
Eddv
en
términos
de
magnitud,
asery
distribución,
epende
e va¡ios
actores.
Figura
3.4:
corrientes
eEddy
luyendo
n
un
material.
Coniente
lterna
Bobina
primaria
la Bobina
primaria
Corriente
lterna
<
produc¡da
n a
placa
(corrientes
e
Eddy)
Capítulo
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SERVICIOS
NTECRALES
EN
ENSAYOS
NO
DESTRUCTIVOS
Notas
del
curso
para
Inspección
Electromagnética
usando
ACFM
S1E
E
IVD
Estas
orrientes
e
Eddy
inducinín
un campo
magnético
ecundario
ue
luye
en
oposición
al
campo
primario
original:
Figura
3.4:
Campo
secundario
rgducido
or
el flujo
magnético
rimario.
Detección
e as
Corrientes
e Eddy.
Esta
situaciónpuede
ser
balanceada
de
estamanera
a
pantalla
puede
establecerse
ara
que lea el cero en circunstancias ormales sin grieta)rp€ro si
hay un cambio.n lat
corrientes
e Eddy
que
luyen
en el
material,
e
alterará
l
campo
secundario,
sto
afectaní
las
características
e la
bobinaprimaria.
Este cambio
es el
que
serámonitoreado
se
mostrará
n
pantalla,
en
cualquier
monitor
de ubos
de
ayos
atódicos.
Factores ue
afectan
as
corrientes
de Eddy.
Existenvarios
actores,
os
cuales
fectarán
as
corrientes
e Eddy
y
estos
on:
1.
Si
se encuentra
una
grieta
superficial,
en este
caso
as
corrientes
de
Eddy
son
forzadas
fluir
por
debajo
y
alrededor
a
grieta,
esto
cambiará
as
caracterlsticas
e
a
bobinaprimariay, deestamanera l sistema emediciónpuedendicar a
presenciae
la
srieta.
Corriente
Alterna
Sistema
de
medición
Campo de
la
Bobina
secundaria
primaria
Corriente
nlterna
<
producida
en h
placa
(corrientes
de
Eddy)
Capítulo
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,S1E
E
]Y
D
SERVICIOS
NTEGRALES
EN
ENSAYOS
NO
DESTRUCTIVOS
:
Notas
del
curso para
Inspección
Electromagnética
usando
ACFM
Figura
3.6: Comportamiento
e as
corrientes
e
Eddy
alrededor
e un
defecto
2.
La
separación
el transductor
e la
superficie
del
material,
si
esta
varla,
afecta
el
resultado.
menos
que
el
transductor
aya
sido diseñado
specíficamente
ara
educir
los
efectos
e
a
separación.
3. La
variación
de
a
permeabilidad
el
material
a
probax
afectael
lujo
resultante
n a
prueba.
La
permeabilidad
magnética
el
metal
afecta
a
facilidad
con
que
las
líneas
magnéticas
luirán
a través
de
este.
En un
material
con
elevadapermeabilidad,
na
gran
densidad
e estas
íneas
serán
creadas
esde
una
fuente,y
16
líneas
ender¿in
concentrarse
n la superficiedel material.Estoconllevaa
dosefectos:primero,puedealmacenarse
na
gran
cantidad
de
energía
magnética
en la
bobina, por
lo tanto
incrementa
u inductqncia,
segundo, a
abundancia
e corrientes
de
Eddy
que
se
generan
ncrementan'.:los
fectos
de la
separación.
Los
materiales
con
elevada
permeabilidad
abr¿ín-breado
na
baja
profundidad
e
penetración
e las
corrientes
e
Eddy.
4.
Efectos
de
borde,
si las corrientes
de Eddy
llegan
a
un borde,
entonces
erfui
comprimidas
esto afectará
os resultados.
Corriente
ltema
Sistema
de
medición
pnmana
Corriente
alterns
€
producida
en 8
plscs
(corrientes
e
Eddy)
Capítulo
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SERVICIOS
INTEGRALES
EN
ENSAYOS
NO
DESTRUCTIVOS
Notas
del
curso para
rnspección
Electromagnética
usando
ACFM
S1E
E ]Y
D
Bobinas
Absolutas.
Si una
bobina
de ransductor
sabsoluta,
ntonces
odas
as
bobinas
en
el transductor
ienen
el mismo
diseño.
Algunos
ransductores
san
estas
bobinasen máquinasde corrientes eEddy convencionales, in
embargo,si el transductor
es
sepa.ado
habrá
un
efecto
significante
n
a
pantalla,
lorque
l campo
que
produce
l
efecto
no
".
compensado.
+
magnético
El transductor
e bobina
absoluta
iene
un
solo
grupo
de
espiras,
as
cuales
estrín
dirigidas
en
una
misma
dirección.
Esto
producirá
n
efecto
si
la
bobina
secoloca
cerca
de
un
borde
o
alternativamente,
i la
bobina
semueve
hacia
uera
o con
dirección
desde
a
placa
Lift
off).
La
figura
anterior
muestra
a
probable
pantalla
cuando
se
el
cualsolo
iene
un
affeglo
de
bobina
absoluta.
acerca
el
transductor
a
un
borde,
Bobina
primaria
Campo
magnético
Capítulo
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SERVICIOS
NTEGRALES
EN
ENSAYOS
NO
DESTRUCTIVOS
Notas
del
curso para
Inspección
Electromagnética
usando
ACFM
S/EE]YD
Bobinas
Diferenciales.
Si
un
transductor
iene
una
bobina
en
arreglo
diferencial,
significa
que
hay
dos
bobinas
trabajando
n
conjunto.
Una
podría
estar
enrollada
nsentidole lasmaneciíl* ¿.t reloj yla otra en sentidonverso.El
efectoquese obtienees que
a
causa
de
los
sentidos
nversos
de
enrollamiento,
a
pantalla
permanecerá
in
cambios.
Esto
puede
usarse
ara
compensar
los
efectos
e
borde
o separación.
Las
figuras
anteriores
muestran
unas
bobinas
aregladas
de
significa
que
cualquier
cosa que
afecte
una
bobina,
cáusará
una
Sin
embargo,
al
mismo
tiempo
si
la
otra
bobina
se ve
afectada
produ
irá
una
deflexión
opuesta
en
su
medidor,
de
esta
manera
cero.
\
Ca
lsxl
trf
manera
diferencial.
Esto
deflexión
en
su
medidor.
por
la
misma
cantiddd,
se
la
lectura
pennanecerá
n
Arreglo
diferencial.
mpo
Magnético
Bobina
Diferencial
Bobina
primaria
Bobina
Diferenci¡al
Bobina
primaria
Capítulo
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SERVICIOS
NTEGRALES
EN
ENSAYOS
NO
DESTRUCTIVOS
Notas
del
curso
para
Inspección
Electromagnética
usando
ACFM
S1E
E
TV
La
figura
muestra
una-pantalla
que
presenta
a
señal
cuando
se
emplea
un
transductor
diferencial
moviéndose
acia
un
borde.
CampoUniforme
Bobina
I
Bobina
2
Campo
Comprimido
Borde
de
a
placa
Se muestra
el efecto
del
borde
sobre
el
campo
uniforme,
cuando
a
bobina
diferencial
se
aproxima
a
un
borde.
Ambas
bobinas
son
afectadas
or
los
mismos
cambios
al mismo
tiempo.
Campo
Uniforme
Bobina
I
Bobina
2
Direcciónde rastreo
Ambas
bobinas son
afectadas
por
la
misma
cantidad,
pero
una
bobina
cambia
positivamente
la
otra
negativamente,
ancel¡índose
ntre
ellas.
Campo
Comprimido
Capítulo
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,S
E E
IY
D
Notas
del
curso
para
Efecto
de
sep
arar
un
trans{uctor
con
bobinas
SERVICIOS
NTEGRALES
EN
ENSAYOS
NO
DESTRUCTIVOS
Inspección
lectromagnética
sando
ACFM
diferenciales.
Ambasbobinasproporcionan
una
medida
de a
densidad
e
flujo
(B)
Una
bobina
ambia
a
positivo
y
la
otra
cambia
a negativo,
e
esta
manera
e
cancelan
mbas.
Si un
transductor
iferencial
astrea
lo largo
de
una
grietq
el
efecto
serávisto
en
pantalla,
esto
se debe
al hecho
de
que
solamente
na
de las
bobinas
se ve
afectada
or
el
áisturbio
alrededor
de la
grieta,
ya
que
es
probable
que
la
otra
bobina
esté
aún
sób."
un crimpo
uniforme.
El resultado
s
que
serámás
ácil
identificar
as
grietas
en
geometría
ificiles
o
cerca
e os
bordes
sando'5ste
ipo
de
ransductor.
+
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págna
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SERVICIOS
NTEGRALES
EN
ENSAYOS
NO
DESTRUCTTVOS
,S1E
E
TV
Notas
del
cursopara
Inspección
lectromagnética
sando
ACFM
Disturbio
de
campo
uniforme
alrededor
e
una
grieta
Disturbio
de campo
uniforme
alrededor
e
una
grieta
Con un transductor iferencialsobreunagrietahabráunaseñalque
ndiquesupresencia.
causa
e a variación ocalizada
el
campo,este
afectaa un
grupo
de
bobinas
ada
más.
Bobina
I
Bobina
2
Bobina
I
Bobina
2
Dirección
de
rastreo
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NTEGRALES
EN
ENSAYOS
NO DESTRUCTIVOS
*c.
,t:
Notas
del
curso
para
Inspección
Electromagnética
usando
ACFM
S1E
E
IY
D
Capítulo
Cuatro
Principios
Básicos
e ras
Técnicas
ACPD y
ACFM
Introducción
En
esta
sección
e
discutir¿ín
os
métodos
e Diferencia
de
Potencial
por
Corriente
Alterna
(ACPD),
Medición
de
Campos or
Corriente
Alterna
ACFM),
y
Conientes
de
Eddy.
Estos
métodos
están muy
relacionados
pero
tienen
sus
diferencias,
as
cuales
deben
ser
apreciadas.
eberíamos
econocer
que
las
piezas
del
equipo
utilizan
el
mismo
principio
básico
con
ligeras
variaciones
n
la
producción
de
resultados,
os
cualesparecen
er
muy
diferentes
n
a
pantalla
del
nstrumento.
Principios
ásicos.
Profundidad
e Penetración.
Todos
os
métodos
que
utilizan
corriente
alterna
est¿in
imitados
por
la
profundidad
de
penetración,
e
estas
orrientes,
entro
de
una
superficie
onductora.
omo-ya
e
ha
dicho,
el
incremento
e conductividad
educe
a
profundidad
de
penetración
pór
lo
tanto,
un
material
como el cobre
o
aluminio
iene
una
baja
profundidad
de
penetráción.
ambién
el
incremento
e
a
permeabilidad
educe
a
profundidad
e
penetracién,
etr
consecuenci4
l
acero
iene
una
muy
baja
profundidad
e
penetración.
ACPD
ACPD
trabaja
mediante
un
proceso
elativamente
imple
el
cual
se
basa
en
el
flujo
de
corriente
eléctrica.
El
punto
más
mportante
a notar,
es
que
la
medición
se
hace
dá una
diferencia
de
potencial
eléctricoy
con las
mediciones
e
esteparrímetro
e
levan
a cabo
cálculos
simples.
Por
lo taltto,
el
método
no
confia
en
la
calibración
contra
defectos
de
refe¡encia.
Esto
proporciona
una
medida
de
la
profrrndidad
e la
grieta
para
una gieta
infinitamente
arga
en
el
plano
de as
mediciones.
Diferencia
de
Potencial
por
Corriente
Alterna
(ACPD)
puede
usarse
para
evaluar
a
profundidad
de
defectos
uperficiales.
as
superficies
eben
estar
bien
limpias
para
ener
buen
contacto,
para
as
conexiones
el
campo
y
también
a
sensibilidad
el
üansductor.
Tambiénpuedenotarse uecualquiergrietaquese va a medir,debeser o
suficientemente
larga,
ACPD
no
puede
medir
un
defectoque
iene
una
ongitud
menor
que
el doble
de
su
profundidad,
s
decir,
a razón
de
a
grieta
debe
ser de 2:l (longitud
a
profundidad).
Si no
se cumple
esto,
el efecto
será
que
a corriente
luya
alrededor
el
defectoy
no víaje por
debajo
de ésta,
esto
sedebe
a
que
a
electricidad
iaja
por
donde
hay
menos
ósistenciá.
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36/218
,S1E
E
IYD
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ENSAYOS
NO
DESTRUCTIVOS
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curso
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Inspección
Electromagnética
usando
ACFM
Longitud
al
menos
x
la
profundidad
Lectura
de
la
Profundidad
de
grieta
ectura
de Referencia
Figura4.1:
Método
de Evaluación
or
Diferencia
e Potencial or
Corriente
Alterna.
Para una
grieta
donde
su longitud
es aproximadamente
0 veces
mayor
o más
que
la
profundidad,
ntonces
a
profundidad
stadada
por
la siguiente
cuación:
Profundidad
e a
grieta
O.sD(VcA/r
l)
Donde:
D:
Distancia
ntre os electrodos
Vc
:
Diferencia
de Potencialmedida
a travésde a
grieta
Vr
:
Diferencia
de Potencial
medida
en el campo
de referencia
ue
está
adyacente
la
grieta.
Cuandoa
grieta
es 10
vecesmenor
que
a
profundidad,
ntonces
na
parte
significativa
de
la corrienteeléctrica luye alrededorde las
puntas.Estosignificaque la profundidadde
grieta
medida
serámenor
que
a
profundidad
eal. Para
una
sola
grieta
semielíptica
os han
sido
calculados
actores
de corrección,o
que permite
calcular
a
profundidad
erdadera
lonsitud
medidas.
Defecto
Superficial
CA
a través
el
Metal
Capítulo
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.S1
:
E
l 'D
SERVICIOS
INTEGRALES
EN
ENSAYOS
NO
DESTRUCTIVOS
Itlotas
del
curso
para
Inspección
Electromagnética
usando
ACFM
2
1.9
1.8
11
r6
1.5
1.4
1.3
I .2
l . l
I
Figura
4.2:
Flujo
de
corriente
alrededor
de las puntas
de
la
grieta
Medida
cte a
Profundidad
e
a
grieta
mm)
Figura .3:
Factor
e
Corrección
M)
para
Grietas
ortas
Semi
Elípticas.
Capítulo
4
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SERVICIOS
NTEGRALES
EN
ENSAYOS
NO
DESTRUCTIVOS
,S/EE]YD
Notas
del
curso para
Inspección
Electromagnética
usando
ACFM
ACPD
requiere
de contacto
eléctrico
directamente
sobre
la
superficie,
de
esta
manera
no
hay
problema
de
compensar
a
separación
Esto
significa
que
ei
método
ACpD
solo
puede
usarse
donde
hayan
sido
removidos
todos
los
recubrimientos
de la
superficie.
Medición de Campo por Corriente Alterna (ACFM).
Bases
de
a
Técnica.
ACFM
es
un derivado
directo
de
la
técnica
de
ACPD,
se
empleapara
medir
cantidades
absolutas
e campos
magnéticos ue
se
orman
en a
superficie
desdé
n
campo
magnético
uniforme
que
está
paralelo
a
la
superficie
e a
placa.
ACFM
se
usa
en
a
producción
e un
campo
magnético
niforme
sobre
a
superficie
e la
placa;
as
produce
el
transductor.
sto
inducirá
un
campo
de corriente
de Eddy
uniforme
en
a
ptaca
misma
Si el flujo
de a
corriente
de Eddy
en a
placa
es
uniforme,
esto
producirá
un
flujo
uniforme
paraleloa la superficiede la placa y perpendicular l flujo de
corriente,a esto se le
denomina
Bx.
Cuando
a
corriente
orma
curvas,
se
genera
un aumento
en la
densidad
e
flujo
nlagnético,
l cual
es
perpendicular
la
superfrcie
e
a
placa
y
al
flujo
de corriente,
de
manera
imilar
a as
corrientes
e Eddy
descritasreviamente.
Bz
-
Magnetismo
erpendicular
la
superficie
e
a
placa
y
al
flujo
de
corriente
Figura .4:Flujodecorriente,elación x y Bz
Flujo de corriente
Bx
-
Magnetismo
aralelo
la
superficie
e
la
placay
perpendicular
l flujo
de corriente
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4
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págna
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SERVICIOS
NTBGRALES
EN
ENSAYOS
NO
DESTRUCTIVOS
,SlEETVD
Notas
del
curso para
Inspección
Electromagnética
usando
ACFM
Trazo
inferior
