Eddy current.docx

7
Eddy current inspection is one of several NDT methods that use the principal of “electromagnetism” as the basis for conducting examinations. Several other methods such as Remote Field Testing (RFT), Flux Leakage and Barkhausen Noise also use this principle. Eddy currents are created through a process called electromagnetic induction. When alternating current is applied to the conductor, such as copper wire, a magnetic field develops in and around the conductor. This magnetic field expands as the alternating current rises to maximum and collapses as the current is reduced to zero. If another electrical conductor is brought into the close proximity to this changing magnetic field, current will be induced in this second conductor. Eddy currents are induced electrical currents that flow in a circular path. They get their name from “eddies” that are formed when a liquid or gas flows in a circular path around obstacles when conditions are right. Inspeksi Eddy saat ini adalah salah satu dari beberapa metode NDT yang menggunakan prinsip "elektromagnetisme" sebagai dasar untuk melakukan pemeriksaan. Beberapa metode lain seperti Remote Bidang Pengujian (RFT), Flux Kebocoran dan Barkhausen Kebisingan juga menggunakan prinsip ini. Eddy arus diciptakan melalui proses yang disebut induksi elektromagnetik. Ketika arus bolak diterapkan pada konduktor, seperti kawat tembaga, medan magnet berkembang di dalam dan sekitar konduktor. Medan magnet ini memperluas sebagai bergantian naik saat ini untuk maksimum dan runtuh lancar berkurang menjadi nol. Jika konduktor listrik lain dibawa ke dekat dengan bidang ini mengubah magnet, arus akan diinduksi dalam konduktor kedua ini. Eddy current adalah arus listrik induksi yang mengalir dalam bentuk melingkar. Mereka mendapatkan nama mereka dari "pusaran" yang terbentuk ketika cairan atau aliran gas di jalur melingkar sekitar hambatan ketika kondisi benar. http://www.ndt-ed.org/EducationResources/CommunityCollege/ EddyCurrents/Introduction/IntroductiontoET.htm

Transcript of Eddy current.docx

Page 1: Eddy current.docx

Eddy current inspection is one of several NDT methods that use the principal of “electromagnetism” as the basis for conducting examinations. Several other methods such as Remote Field Testing (RFT), Flux Leakage and Barkhausen Noise also use this principle.

Eddy currents are created through a process called electromagnetic induction. When alternating current is applied to the conductor, such as copper wire, a magnetic field develops in and around the conductor. This magnetic field expands as the alternating current rises to maximum and collapses as the current is reduced to zero. If another electrical conductor is brought into the close proximity to this changing magnetic field, current will be induced in this second conductor. Eddy currents are induced electrical currents that flow in a circular path. They get their name from “eddies” that are formed when a liquid or gas flows in a circular path around obstacles when conditions are right.

Inspeksi Eddy saat ini adalah salah satu dari beberapa metode NDT yang menggunakan prinsip "elektromagnetisme" sebagai dasar untuk melakukan pemeriksaan. Beberapa metode lain seperti Remote Bidang Pengujian (RFT), Flux Kebocoran dan Barkhausen Kebisingan juga menggunakan prinsip ini.Eddy arus diciptakan melalui proses yang disebut induksi elektromagnetik. Ketika arus bolak diterapkan pada konduktor, seperti kawat tembaga, medan magnet berkembang di dalam dan sekitar konduktor. Medan magnet ini memperluas sebagai bergantian naik saat ini untuk maksimum dan runtuh lancar berkurang menjadi nol. Jika konduktor listrik lain dibawa ke dekat dengan bidang ini mengubah magnet, arus akan diinduksi dalam konduktor kedua ini. Eddy current adalah arus listrik induksi yang mengalir dalam bentuk melingkar. Mereka mendapatkan nama mereka dari "pusaran" yang terbentuk ketika cairan atau aliran gas di jalur melingkar sekitar hambatan ketika kondisi benar.

http://www.ndt-ed.org/EducationResources/CommunityCollege/EddyCurrents/Introduction/IntroductiontoET.htm

Page 2: Eddy current.docx

Acoustic Emission (AE) refers to the generation of transient elastic waves produced by a sudden redistribution of stress in a material. When a structure is subjected to an external stimulus (change in pressure, load, or temperature), localized sources trigger the release of energy, in the form of stress waves, which propagate to the surface and are recorded by sensors. With the right equipment and setup, motions on the order of picometers (10 -12 m) can be identified. Sources of AE vary from natural events like earthquakes and rockbursts to the initiation and growth of cracks, slip and dislocation movements, melting, twinning, and phase transformations in metals. In composites, matrix cracking and fiber breakage and debonding contribute to acoustic emissions. AE’s have also been measured and recorded in polymers, wood, and concrete, among other materials.

Detection and analysis of AE signals can supply valuable information regarding the origin and importance of a discontinuity in a material. Because of the versatility of Acoustic Emission Testing (AET), it has many industrial applications (e.g. assessing structural integrity, detecting flaws, testing for leaks, or monitoring weld quality) and is used extensively as a research tool.

Acoustic Emission is unlike most other nondestructive testing (NDT) techniques in two regards. The first difference pertains to the origin of the signal. Instead of supplying energy to the object under examination, AET simply listens for the energy released by the object. AE tests are often performed on structures while in operation, as this provides adequate loading for propagating defects and triggering acoustic emissions.

Acoustic Emission (AE) merujuk kepada generasi gelombang elastis transien yang dihasilkan oleh redistribusi tiba-tiba stres dalam suatu material. Ketika struktur terkena stimulus eksternal (perubahan tekanan, beban, atau suhu), sumber-sumber lokal memicu pelepasan energi, dalam bentuk gelombang stres, yang merambat ke permukaan dan dicatat oleh sensor. Dengan peralatan yang tepat dan setup, gerakan pada urutan picometers (10 -12 m) dapat diidentifikasi. Sumber AE bervariasi dari peristiwa alam seperti gempa bumi dan rockbursts untuk inisiasi dan pertumbuhan retak, slip dan gerakan dislokasi, mencair, kembar, dan transformasi fasa dalam logam. Dalam komposit, matriks retak dan serat kerusakan dan debonding berkontribusi terhadap emisi akustik. AE juga telah diukur dan dicatat pada polimer, kayu, dan beton, di antara bahan lain.

Deteksi dan analisis sinyal AE dapat menyediakan informasi berharga mengenai asal dan pentingnya diskontinuitas dalam suatu material. Karena fleksibilitas Uji Emisi Akustik (AET), ia memiliki banyak aplikasi industri (misalnya menilai integritas struktural, mendeteksi kelemahan, pengujian kebocoran, atau pemantauan kualitas las) dan digunakan secara luas sebagai alat penelitian.

Emisi akustik seperti kebanyakan uji tak rusak lainnya (NDT) teknik dalam dua hal. Perbedaan pertama berkaitan dengan asal sinyal. Alih-alih memasok energi ke objek di bawah pemeriksaan, AET hanya mendengarkan energi yang dilepaskan oleh objek. Tes AE sering dilakukan pada struktur saat beroperasi, karena hal ini memberikan beban yang cukup untuk menyebarkan kerusakan dan memicu emisi akustik.

http://www.ndt-ed.org/EducationResources/CommunityCollege/Other%20Methods/AE/AE_Intro.htm

Page 3: Eddy current.docx

Pengujian eddy current memungkinkan deteksi keretakan dalam berbagai macam bahan konduktif, baik feromagnetik atau non-feromagnetik, sedangkan teknik non-destruktif lainnya seperti metode partikel magnetik terbatas pada logam feromagnetik. Keuntungan lain dari metode eddy current dibandingkan teknik lainnya adalah bahwa pemeriksaan dapat dilaksanakan tanpa kontak fisik langsung antara sensor dan potongan diperiksa.Selain itu, berbagai pemeriksaan dan pengukuran dapat dilakukan dengan metode arus eddy yang berada di luar lingkup teknik lainnya. Pengukuran non-konduktif ketebalan lapisan [9] dan konduktivitas dapat dilakukan. Konduktivitas berkaitan dengan komposisi dan perlakuan panas bahan uji. Oleh karena itu, metode eddy saat ini juga dapat digunakan untuk membedakan antara bahan murni dan komposisi paduan dan untuk menentukan kekerasan potongan uji setelah perlakuan panas [8].Sejak tahun 1950-an peran pengujian eddy saat ini telah berkembang semakin dalam pengujian bahan, terutama di pesawat [10] dan nuklir industri [11]. Penelitian dan pengembangan yang luas dalam sensor arus eddy yang sangat sensitif dan instrumen selama enam puluh tahun terakhir menunjukkan bahwa pengujian arus eddy saat teknik pemeriksaan secara luas digunakan.Makalah ini menyajikan dasar non-destruktif pengujian eddy saat ini dan memberikan gambaran dari penelitian yang dilakukan oleh banyak penulis yang terus mengembangkan teknik ini. Dasar-dasar inspeksi arus eddy dan variabel utama dari teknik ini disajikan dalam bagian 2 dan 3. Bagian 4 ulasan sensor state-of-the-art dan penelitian. Bagian 5 ulasan keadaan peralatan modern, dan Bagian 6 menyajikan aplikasi dan tren penelitian inspeksi arus eddy. Akhirnya, Bagian 7 menyajikan pembahasan pengujian arus eddy.Sensor 2011, 1125272. Prinsip Operasi Eddy Current TestingTujuan dari bagian ini adalah untuk menjelaskan prinsip-prinsip pengujian arus eddy. Sebuah model transformator disajikan untuk menunjukkan dasar-dasar eddy induksi saat ini dan perubahan impedansi yang terjadi pada sensor koil. Setelah menghadirkan prinsip-prinsip operasi, kami menyajikan diagram blok dari bagian pokok dari eddy peralatan pengujian saat ini.2.1. Induksi elektromagnetik dan Eddy Inspeksi sekarangSetiap koil ditandai dengan parameter impedansi yang merupakan bilangan kompleks didefinisikan sebagai pada persamaan (1) dan yang mewakili rasio tegangan-arus () untuk frekuensi eksitasi sinusoidal tunggal. Impedansi memiliki besaran dan fase:(1)

2.1. Induksi elektromagnetik dan Eddy Inspeksi sekarangSetiap koil ditandai dengan parameter impedansi yang merupakan bilangan kompleks didefinisikan

Page 4: Eddy current.docx

sebagai pada persamaan (1) dan yang mewakili rasio tegangan-arus () untuk frekuensi eksitasi sinusoidal tunggal. Impedansi memiliki besaran dan fase:(1)Ketika arus bolak energi kumparan, itu menciptakan medan magnet yang berubah terhadap waktu. Garis magnetik fluks cenderung terkonsentrasi pada pusat kumparan. Inspeksi Eddy saat ini didasarkan pada hukum induksi elektromagnetik Faraday seperti yang ditunjukkan dalam Persamaan (2). Faraday menemukan bahwa magnet induksi kerapatan fluks waktu bervariasi menginduksi arus dalam konduktor listrik. Gaya gerak listrik sebanding dengan perubahan waktu laju induksi kerapatan fluks magnetik:(2)Ketika kumparan energi bolak impedansi mendekati bahan non-feromagnetik elektrik konduktif, medan magnet bolak primer menembus materi dan menghasilkan terus menerus dan melingkar arus eddy. Induksi arus yang mengalir dalam potongan uji menghasilkan medan magnet sekunder yang cenderung menentang medan magnet utama, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1. Medan magnet yang berlawanan, datang dari bahan konduktif, memiliki efek melemahnya pada medan magnet utama. Akibatnya, bagian imajiner baru impedansi kumparan menurun secara proporsional ketika intensitas arus eddy di potongan uji meningkat [12]. Eddy arus juga berkontribusi terhadap peningkatan disipasi daya energi yang mengubah bagian nyata dari impedansi kumparan. Mengukur impedansi kumparan ini variasi dari untuk, dengan pemantauan baik tegangan atau sinyal arus, dapat mengungkapkan informasi spesifik seperti konduktivitas dan komposisi kimia dari benda uji [13].

Emisi akustik (AE) adalah kelas fenomenadimana gelombang elastis transien yang dihasilkan olehpelepasan energi yang cepat dari sumber lokal atausumber dalam suatu material, atau gelombang elastis transien (s)sehingga dihasilkan '(ANSI / ASTM E 610-77). Jelas, AEadalah gelombang suara atau, lebih tepat, gelombang stres yangperjalanan melalui materi sebagai hasil dari beberapa mendadakpelepasan energi regangan. Dalam beberapa tahun terakhir, instrumen AEdan sistem telah dikembangkan untuk memantau danuji tak rusak integritas struktural dan kualitas umum dari berbagai bahan, proses manufaktur, dan beberapa perangkat penting.Aplikasi dari AE untuk uji tak rusak yangditemukan di berbagai industri, termasuk kilang, pipa, pembangkit listrik (nuklir atau lainnya), pesawat, platform minyak lepas pantai, pabrik kertas dan struktur (jembatan,crane, dll). Produk AE juga digunakan untuk pengendalian kualitas dalam operasi manufaktur dan dalam penelitian applikation, dan memiliki aplikasi penting yang melibatkan struktur komposit seperti fiberglass, plastik yang diperkuatdan bahan kedirgantaraan maju.Memakai Tool adalah fenomena yang kompleks yang terjadi dengan cara yang berbeda dan bervariasi

Page 5: Eddy current.docx

dalam proses pemotongan logam. Umumnya, alat usang mempengaruhi finish permukaanbenda kerja dan karena itu ada kebutuhan untuk mengembangkanmemakai sistem pemantauan kondisi alat yang waspadaoperator untuk keadaan alat, sehingga menghindari yang tidak diinginkankonsekuensi. Berbagai metode untuk alat memakai pemantauantelah diusulkan di masa lalu, meskipun tidak adametode ini secara universal berhasil karenasifat kompleks dari proses pemesinan. inimetode telah diklasifikasikan ke dalam langsung (optik, radioresistensi aktif dan listrik, dll) dan tidak langsung (AE,spindle motor saat ini, gaya pemotongan, getaran, dll)