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Medida del espesor del recubrimiento medianto el método de corrientes de Foucault

Ayer Thickness Measurement With Magnetic Induction Process

Mediciones sensibles a la amplitud y los factores de influencia más críticos.

Con el método de corrientes de Foucault sensible a la amplitud, el espesor de recubrimiento puede ser medido de manera no destructiva de acuerdo a la norma ISO 2360. El requisito previo para esto es que el material base sea conductor eléctrico pero no magnético: por lo tanto, metales tales como el cobre o el aluminio son adecuados. El recubrimiento debe ser electricamente asilante, e.j. hecho de laca o plástico. Una de las principales aplicaciones de las corrientes de Foucault es la medida de recubrimiento anódicos sobre aluminio. 

Principios físicos

Las sondas utilizadas para medir de acuerdo con el método de corrientes de Foucault sensibles a la amplitud tienen un núcleo de ferrita. Una bobina se enrolla alrededor de este núcleo y una corrienta alterna de alta frecuencia fluye a través de él. Esto crea un campo magnético alterno de alta frecuencia alrededor de la bobina.

Cuando el polo de la sonda se acerca a un metal, se induce una corriente alterna, o "corriente de Foucault", en este metal. Esto, a su vez, genera otro campo magnético alterno. Como este segundo campo magnético es opuesto al primero, el campo magnético original se atenúa (debilita). La extensión de la atenuación depende de la distancia entre el polo y el metal. Para piezas recubiertas, esta distancia corresponde exactamente al grosor de la capa.

Esto es a lo que debe prestar atención durante la medición

Todos los métodos de prueba electromagnéticos son comparativos. Esto significa que la señal medida se compara con una curva característica que se almacena en el dispositivo. Para que el resultado sea correcto, la curva característica debe adaptarse a las condiciones actuales. Esto se logra a través de la calibración.  

¡La calibración correcta marca la diferencia!

Los factores que pueden influenciar fuertemente la medida cuando se utiliza el método de las corrientes de Foucault son: la conductividad eléctrica, la forma y tamaño de la muestra y la rugosidad de la superficie. Por su puesto, ¡un uso correcto del equipo también es crucial!

Conductividad eléctrica

La conductividad eléctrica de un material influye como de bien se puede inducir una corriente eléctrica dentro de él. La conductividad puede variar mucho dependiedo de la aleación específica, la forma en la que se ha procesó el material, y diferentes temperaturas pueden también causar variaciones. Para minimizar el esfuerzo de calibración, las sondas de corriente de Foucault Fischer tienen una compensación de conductividad. Proporcionan resultados correctos en una amplia gama de conductividades y solo necesitan estandarizarse en el material respectivo (es decir, la calibración del punto cero).

Superficies curvas

En la práctica, la mayoría de los errores de medición ocurren debido a la forma de la muestra. Con superficies curvas, la proporción del campo magnético que atraviesa el aire es diferente. Por ejemplo, si un dispositivo de medición se calibró en una hoja plana, medir en una superficie cóncava daría un resultado más bajo, mientras que medir en una convexa conduciría a un resultado más alto. ¡Los errores que ocurren de esta manera pueden ser muchas veces el valor real!  

Una calibración cuidadosa es el remedio para este problema. Pero incluso aquí, Fischer ha encontrado una manera de ahorrar tiempo y trabajo: una sonda de compensación de curvatura. Con esta sonda especial puedes medir sin errores en tubos de 2 mm de radio o superior, incluso si el dispositivo se calibró en una superficie plana.

Piezas pequeñas y planas

Un efecto similar puede ocurrir si la muestra es pequeña o muy delgada. También en este caso, el campo magnético se extiende más allá de la muestra y hacia el aire, lo que distorsiona sistemáticamente los resultados de la medición. Para evitar estos errores, siempre debe calibrar en una parte no recubierta que corresponde al producto final.  

En superficies rugosas el resultado puede verse distorsionado dependiendo de la zona en la que el polo de la sonda sea posicionado, en un "valle" o una "cumbre" del perfil rugoso. En este tipo de medidas los resultados pueden sufrir grandes variaciones, por lo que es aconsejable repetir las medidas en repetidas ocasiones para establecer un valor medio estable. En general, la medida de espesores de recubrimientos en superficies rugosas solo tiene sentido si el recubrimiento es al menos dos veces más grueso que los picos de rugosidad de la superficie. 

Para una mayor precisión, Fischer ofrece sondas con polos particularmente grandes, así como sondas de 2 polos. Estas sondas integran el perfil de rugosidad, y por lo tanto, reducen la dispersión en los valores medidos. 

Influencia del usuario

Por último, pero no menos importante, la forma en que se utiliza el equipo de medición también juega un papel importante. Siempre hay que asegurarse de que la sonda se situa verticalmente sobre la superficie y sin presión excesiva. Para una mayor precisión, se puede utilizar un soporte para bajar automáticamente la sonda sobre la muestra.

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