Descripción
La transducción electromagnética acústica, o TEMA, permite excitar sin contacto ondas acústicas de diferentes tipos con diferentes polarizaciones en el objeto de ensayo. La base de elementos moderna le permite crear detectores de defectos y medidores de espesor basados en TEMA, que funcionan con una separación de hasta 10 mm. Es decir, entre la superficie del objeto de ensayo y la superficie del sensor, puede haber pintura, plástico, suciedad, aire y otros medios no conductores de corriente con un espesor de hasta 10 mm. En este caso, la onda acústica se forma directamente en el objeto de ensayo y no se distorsiona por el acoplante. El mecanismo de formación de oscilaciones mecánicas a partir de las eléctricas con TEMA se puede dividir en tres componentes: magnetostricción, interacción a través de la fuerza de Lorentz, e interacción magnética. Para el ensayo de los productos de acero, en la mayoría de los casos, se usa el TEMA por medio de la fuerza de Lorentz.
Principio de funcionamiento del TEMA
El diagrama estructural del transductor EMA se muestra en la figura. El transductor consiste en un imán permanente y un conductor de corriente alterna. La corriente alterna I fluye a través del conductor y genera un campo magnético alterno B que penetra en el objeto de ensayo y, a su vez, genera en él corrientes de Foucault. La dirección de las partículas cargadas que generan las corrientes de Foucault Ie es opuesta a la dirección de la corriente en el conductor. El imán permanente crea un campo magnético permanente normalmente dirigido hacia la superficie del objeto de ensayo. La fuerza de Lorentz F, que se dirige a lo largo de la superficie del objeto de ensayo, actúa en las partículas cargadas que se mueven en el campo magnético. La fuerza de Lorentz contribuye a cierto desplazamiento mecánico de la región con corriente de Foucault, que es el comienzo de la formación de ondas acústicas.
Principales ventajas de la tecnología de ensayos con la aplicación del TEMA en comparación con los ensayos ultrasónicos tradicionales
- Ausencia de acoplante, tan necesario para el funcionamiento de los transductores piezoeléctricos.
- Ausencia de la necesidad de preparación previa de la superficie, como limpieza y lijado.
- Los transductores EMA no son sensibles al ángulo de inclinación del transductor en relación con la superficie de entrada de la onda acústica. En función de la inclinación del transductor, solo se cambian el nivel de la señal, la dirección de la onda, y, por lo tanto, la posición temporal de las señales de eco no depende de la inclinación del convertidor.
- La distancia desde la superficie del sensor hasta la superficie del objeto de ensayo puede ser de hasta 10 mm.
- La onda acústica comienza a propagarse directamente en la superficie del objeto de ensayo, evitando el medio entre el transductor y el objeto de ensayo. Gracias a ello, en este medio no hay distorsión de ondas.
- La tecnología EMA permite la formación de diferentes tipos de ondas con diferentes polarizaciones. Incluyendo, ondas de Lamb, ondas de Rayleigh, ondas transversales con polarización horizontal, vertical y radial, ondas longitudinales.
Productos para los ensayos no destructivos de la compañía Oktanta