एडी-धारा परीक्षण

एड़ी-वर्तमान परीक्षण (आमतौर पर एड़ी वर्तमान परीक्षण और ईसीटी के रूप में भी देखा जाता है) गैर-विनाशकारी परीक्षण (एनडीटी) में उपयोग किए जाने वाले कई विद्युत चुम्बकीय परीक्षण विधियों में से एक है, जो प्रवाहकीय सामग्रियों में सतह और उप-सतह की खामियों का पता लगाने और उनकी पहचान करने के लिए विद्युत चुम्बकीय प्रेरण का उपयोग करता है।

इतिहास

एड़ी वर्तमान परीक्षण (ईसीटी) परीक्षण के लिए एक तकनीक के रूप में इसकी जड़ें विद्युत चुंबकत्व में पाई जाती हैं। एडी धाराओं को पहली बार 1824 में फ्रांकोइस अरागो द्वारा देखा गया था, लेकिन फ्रांसीसी भौतिक विज्ञानी लियोन फौकॉल्ट को 1855 में उनकी खोज करने का श्रेय दिया जाता है। ईसीटी बड़े पैमाने पर अंग्रेजी वैज्ञानिक माइकल फैराडे की 1831 में विद्युत चुम्बकीय प्रेरण की खोज के परिणामस्वरूप शुरू हुई। फैराडे ने पाया कि जब एक बंद पथ जिसके माध्यम से करंट प्रसारित हो सकता है और एक समय-भिन्न चुंबकीय क्षेत्र एक कंडक्टर (या इसके विपरीत) से गुजरता है, इस कंडक्टर के माध्यम से एक विद्युत प्रवाह प्रवाहित होता है।

1879 में, एक अन्य अंग्रेजी में जन्मे वैज्ञानिक, डेविड एडवर्ड ह्यूजेस ने प्रदर्शित किया कि कैसे विभिन्न चालकता और पारगम्यता की धातुओं के संपर्क में रखे जाने पर विद्युत चुम्बकीय कुंडल के गुण बदल जाते हैं, जिसे धातुकर्म सॉर्टिंग परीक्षणों पर लागू किया गया था। जर्मनी में द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए एक गैर-विनाशकारी परीक्षण तकनीक के रूप में ईसीटी का अधिकांश विकास किया गया था। कैसर-विल्हेम इंस्टीट्यूट (अब कैसर विल्हेम सोसायटी) के लिए काम करते हुए प्रोफेसर फ्रेडरिक फोर्स्टर ने औद्योगिक उपयोग के लिए एडी करंट तकनीक को अपनाया, चालकता को मापने वाले उपकरणों को विकसित किया और मिश्रित लौह घटकों को छांटा। युद्ध के बाद, 1948 में, फ़ॉस्टर ने एक कंपनी की स्थापना की, जिसे अब फ़ॉस्टर समूह कहा जाता है, जहाँ उन्होंने व्यावहारिक ईसीटी उपकरणों के विकास और उनके विपणन में काफी प्रगति की। एड़ी वर्तमान परीक्षण अब दोष का पता लगाने के साथ-साथ मोटाई और चालकता माप के लिए व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली और अच्छी तरह से समझी जाने वाली निरीक्षण तकनीक है।

2012 में वैश्विक एनडीटी उपकरण बाजार में फ्रॉस्ट एंड सुलिवन विश्लेषण ने $ 220 मिलियन में चुंबकीय और विद्युत चुम्बकीय एनडीटी उपकरण बाजार का अनुमान लगाया, जिसमें पारंपरिक एड़ी वर्तमान, चुंबकीय कण निरीक्षण, एड़ी-वर्तमान परीक्षण # एड़ी वर्तमान सरणी, और दूरस्थ क्षेत्र परीक्षण शामिल हैं। फील्ड टेस्टिंग। यह बाजार 2016 तक 7.5% चक्रवृद्धि वार्षिक वृद्धि दर से लगभग $315 मिलियन तक बढ़ने का अनुमान है।

ईसीटी सिद्धांत

एड़ी धाराओं प्रेरण का दृश्य

अपने सबसे बुनियादी रूप में - एकल-तत्व ईसीटी जांच - प्रवाहकीय तार का एक तार एक वैकल्पिक विद्युत प्रवाह से उत्साहित होता है। यह तार का तार अपने चारों ओर एक वैकल्पिक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करता है। चुंबकीय क्षेत्र उसी आवृत्ति पर दोलन करता है जिस आवृत्ति पर कुंडली में प्रवाहित धारा प्रवाहित होती है। जब कॉइल एक प्रवाहकीय सामग्री के पास पहुंचता है, तो कॉइल में विपरीत धाराएं सामग्री - एड़ी धाराओं में प्रेरित होती हैं।

परीक्षण वस्तु की विद्युत चालकता और चुंबकीय पारगम्यता में भिन्नता, और दोषों की उपस्थिति एड़ी के वर्तमान में परिवर्तन और चरण और आयाम में एक समान परिवर्तन का कारण बनती है जिसे कुंडल में प्रतिबाधा परिवर्तन को मापकर पता लगाया जा सकता है, जो एक गप्पी संकेत है दोषों की उपस्थिति से। यह मानक (पैनकेक कॉइल) ईसीटी का आधार है। एडी करंट परीक्षण प्रक्रिया में एनडीटी किट का उपयोग किया जा सकता है। ईसीटी में अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला है। चूंकि ईसीटी प्रकृति में विद्युत है, यह प्रवाहकीय सामग्री तक सीमित है। भंवर धाराएं और प्रवेश की गहराई (त्वचा की गहराई) उत्पन्न करने की भौतिक सीमाएं भी हैं।

अनुप्रयोग

एड़ी वर्तमान परीक्षण के दो प्रमुख अनुप्रयोग सतह निरीक्षण और टयूबिंग निरीक्षण हैं। एयरोस्पेस उद्योग में भूतल निरीक्षण का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, लेकिन पेट्रोकेमिकल उद्योग में भी। तकनीक बहुत संवेदनशील है और तंग दरारों का पता लगा सकती है। भूतल निरीक्षण फेरोमैग्नेटिक और गैर-फेरोमैग्नेटिक सामग्री दोनों पर किया जा सकता है। टयूबिंग निरीक्षण आम तौर पर गैर-फेरोमैग्नेटिक टयूबिंग तक सीमित होता है और इसे पारंपरिक एड़ी वर्तमान परीक्षण के रूप में जाना जाता है। पारंपरिक ईसीटी का उपयोग परमाणु संयंत्रों में भाप जनरेटर ट्यूबिंग और बिजली और पेट्रोकेमिकल उद्योगों में हीट एक्सचेंजर्स ट्यूबिंग के निरीक्षण के लिए किया जाता है। तकनीक गड्ढों का पता लगाने और आकार देने के लिए बहुत संवेदनशील है। दीवार के नुकसान या क्षरण का पता लगाया जा सकता है लेकिन आकार सही नहीं है।

आंशिक रूप से चुंबकीय सामग्री के लिए पारंपरिक ईसीटी की भिन्नता पूर्ण संतृप्ति ईसीटी है। इस तकनीक में, चुंबकीय क्षेत्र को लागू करके पारगम्यता भिन्नताओं को दबा दिया जाता है। संतृप्ति जांच में पारंपरिक एड़ी वर्तमान कॉइल और मैग्नेट होते हैं। इस निरीक्षण का उपयोग आंशिक रूप से फेरोमैग्नेटिक सामग्री जैसे निकल मिश्र धातु, डुप्लेक्स मिश्र धातु और पतली-फेरोमैग्नेटिक सामग्री जैसे फेरिटिक क्रोमियम मोलिब्डेनम स्टेनलेस स्टील पर किया जाता है। एक संतृप्ति एड़ी वर्तमान तकनीक का अनुप्रयोग सामग्री, ट्यूब की मोटाई और व्यास की पारगम्यता पर निर्भर करता है। कार्बन स्टील टयूबिंग के लिए इस्तेमाल की जाने वाली विधि रिमोट फील्ड एडी करंट टेस्टिंग है। यह विधि सामान्य दीवार के नुकसान के प्रति संवेदनशील है और छोटे गड्ढों और दरारों के प्रति संवेदनशील नहीं है।

सतहों पर ईसीटी

जब सतह के अनुप्रयोगों की बात आती है, तो किसी भी निरीक्षण तकनीक का प्रदर्शन विशिष्ट स्थितियों पर निर्भर करता है - ज्यादातर प्रकार की सामग्री और दोष, लेकिन सतह की स्थिति आदि। हालांकि, ज्यादातर स्थितियों में, निम्नलिखित सत्य हैं:

• कोटिंग्स/पेंट पर प्रभावी: हाँ
• कम्प्यूटरीकृत रिकॉर्ड रखना: आंशिक
• 3डी/उन्नत इमेजिंग: कोई नहीं
• उपयोगकर्ता निर्भरता: उच्च
• गति: कम
• निरीक्षण के बाद का विश्लेषण: कोई नहीं
• रसायनों/उपभोग्य सामग्रियों की आवश्यकता है: नहीं

अन्य अनुप्रयोग

ईसीटी विद्युत चालकता और कोटिंग मोटाई मापन, दूसरों के बीच में भी उपयोगी है।

अन्य एड़ी वर्तमान परीक्षण तकनीकें

पारंपरिक ईसीटी की कुछ कमियों को दूर करने के लिए, विभिन्न सफलताओं के साथ अन्य एड़ी वर्तमान परीक्षण तकनीकों का विकास किया गया।

एड़ी वर्तमान सरणी

एड़ी वर्तमान सरणी (ईसीए) और पारंपरिक ईसीटी समान बुनियादी कार्य सिद्धांतों को साझा करते हैं। ECA तकनीक विशिष्ट पैटर्न में व्यवस्थित कॉइल्स (मल्टीपल कॉइल्स) की एक सरणी को इलेक्ट्रॉनिक रूप से ड्राइव करने की क्षमता प्रदान करती है जिसे टोपोलॉजी कहा जाता है जो लक्ष्य दोषों के अनुकूल संवेदनशीलता प्रोफ़ाइल उत्पन्न करता है। अलग-अलग कॉइल के बीच पारस्परिक अधिष्ठापन से बचने के लिए एक विशेष पैटर्न में कॉइल्स को बहुसंकेतन करके डेटा अधिग्रहण प्राप्त किया जाता है। ईसीए के लाभ हैं:

• तेज निरीक्षण
• व्यापक कवरेज
• कम ऑपरेटर निर्भरता - सरणी जांच मैन्युअल रास्टर स्कैन की तुलना में अधिक सुसंगत परिणाम देती है
• बेहतर पहचान क्षमता
• सरल स्कैन पैटर्न के कारण आसान विश्लेषण
• एन्कोडेड डेटा के कारण बेहतर स्थिति और आकार
• ऐरे प्रोब को आसानी से लचीले या विशिष्टताओं के आकार के लिए डिज़ाइन किया जा सकता है, जिससे मुश्किल-से-पहुंच वाले क्षेत्रों का निरीक्षण करना आसान हो जाता है

ईसीए तकनीक उल्लेखनीय रूप से शक्तिशाली उपकरण प्रदान करती है और निरीक्षण के दौरान महत्वपूर्ण समय बचाती है। कार्बन स्टील वेल्ड में ECA निरीक्षण ASTM मानक E3052 द्वारा नियंत्रित किया जाता है।

लोरेंत्ज़ बल एड़ी वर्तमान परीक्षण

एक अलग, यद्यपि शारीरिक रूप से निकट से संबंधित चुनौती विद्युत रूप से ठोस सामग्री का संचालन करने में गहरी खामियों और असमानताओं का पता लगाना है।

चित्र 1: एलईटी कार्य सिद्धांत। से अनुकूलित

एड़ी वर्तमान परीक्षण के पारंपरिक संस्करण में एक वैकल्पिक (एसी) चुंबकीय क्षेत्र का उपयोग जांच की जाने वाली सामग्री के अंदर एड़ी धाराओं को प्रेरित करने के लिए किया जाता है। यदि सामग्री में एक दरार या दोष होता है जो विद्युत चालकता के गैर-समान वितरण का स्थानिक वितरण करता है, तो एड़ी धाराओं का मार्ग परेशान होता है और एसी चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करने वाली कुंडली का प्रतिबाधा संशोधित होता है। इस कॉइल की प्रतिबाधा को मापकर, एक दरार का पता लगाया जा सकता है। चूंकि एड़ी धाराएं एक एसी चुंबकीय क्षेत्र द्वारा उत्पन्न होती हैं, सामग्री के उपसतह क्षेत्र में उनका प्रवेश त्वचा के प्रभाव से सीमित होता है। एड़ी वर्तमान परीक्षण के पारंपरिक संस्करण की प्रयोज्यता इसलिए सामग्री की सतह के तत्काल आसपास के विश्लेषण तक सीमित है, आमतौर पर एक मिलीमीटर के क्रम में। कम आवृत्ति वाले कॉइल और सुपरकंडक्टिंग चुंबकीय क्षेत्र सेंसर का उपयोग करके इस मूलभूत सीमा को पार करने के प्रयासों के कारण व्यापक अनुप्रयोग नहीं हुए हैं।

एक हालिया तकनीक, जिसे लोरेंत्ज़ फ़ोर्स एडी करंट टेस्टिंग (एलईटी) कहा जाता है, डीसी चुंबकीय क्षेत्र और सापेक्ष गति को लागू करने के फायदों का शोषण करता है जो विद्युत प्रवाहकीय सामग्री का गहरा और अपेक्षाकृत तेज़ परीक्षण प्रदान करता है। सिद्धांत रूप में, एलईटी पारंपरिक एड़ी वर्तमान परीक्षण के एक संशोधन का प्रतिनिधित्व करता है जिससे यह दो पहलुओं में भिन्न होता है, अर्थात् (i) कैसे एड़ी धाराओं को प्रेरित किया जाता है और (ii) उनके गड़बड़ी का पता कैसे लगाया जाता है। एलईटी में परीक्षण के तहत कंडक्टर और एक स्थायी चुंबक के बीच सापेक्ष गति प्रदान करके एड़ी धाराएं उत्पन्न होती हैं (चित्र देखें)। यदि चुंबक किसी दोष से गुजर रहा है, तो उस पर कार्य करने वाला लोरेंत्ज़ बल एक विकृति दिखाता है जिसका पता लगाना LET कार्य सिद्धांत की कुंजी है। यदि वस्तु दोषों से मुक्त है, तो परिणामी लोरेंत्ज़ बल स्थिर रहता है।

यह भी देखें

• एड़ी प्रवाह
• गैर विनाशकारी परीक्षण
• वैकल्पिक वर्तमान क्षेत्र माप
• कवर मीटर
• मेटल डिटेक्टर
• त्वचा प्रभाव

बाहरी संबंध

• Eddy Current Array Tutorial
• An introduction to eddy current testing from the NDE/NDT resource center
• Intro to Eddy Current Testing by Joseph M. Buckley (pdf, 429 kB)
• Eddy Current Testing at Level 2, International Atomic Energy Agency, Vienna, 2011 (pdf 5.6 MB).
• ASTM E3052 Standard Practice for Examination of Carbon Steel Welds Using Eddy Current Array
• Official web page of Lorentz Force Velocimetry and Lorentz Force Eddy Current Testing Group Archived 2013-11-17 at the Wayback Machine
• Video on eddy current testing, Karlsruhe University of Applied Sciences