O que é o Ensaio por Correntes de Foucault? (EC)

O que é o Ensaio por Correntes de Foucault?

O Ensaio por Correntes de Foucault (Eddy Current Testing) é um método de inspeção eletromagnética que pode ser aplicado a todos os materiais condutores de eletricidade. Por vezes designado como “ensaio indutivo”.

O método é utilizado para:

  • Deteção de fissuras
  • Medição de corrosão e espessura
  • Classificação de materiais
  • Deteção de zonas afetadas pelo calor
  • Medição de revestimentos ou coberturas
  • Medição de condutividade elétrica
  • Deteção de metais

Vantagens

 

As vantagens do ensaio por correntes de Foucault em comparação com outros métodos, por exemplo para deteção de fissuras, incluem:

 

  • É rápido de aplicar, pois não requer tratamento prévio ou posterior da peça a inspecionar.

 

  • Não necessita de contacto direto entre a bobina de teste e a peça a inspecionar, o que permite utilizar o método em superfícies pintadas. Além disso, é possível aplicar o método debaixo de água.

 

  • É económico de aplicar, pois não há consumo de materiais.

 

  • Em inspeções de grandes séries, o método pode ser automatizado.

 

 

 

Ensaio por Correntes de Foucault

Inicialmente, o equipamento consistia basicamente em três componentes: um gerador, uma bobina de teste e um dispositivo de registo, por exemplo, um amperímetro ou um osciloscópio.

O gerador produz uma corrente alternada que passa através da bobina de teste. Quando esta corrente percorre a bobina, forma-se um campo magnético em seu torno, denominado campo primário. Este campo magnético induz correntes de Foucault na peça de ensaio quando a bobina é aproximada da mesma. Ao mesmo tempo, as correntes de Foucault na peça induzem um campo magnético secundário, oposto ao campo primário. A intensidade do campo secundário em relação ao primário depende, entre outros fatores, das propriedades elétricas e magnéticas da peça de ensaio.

 

Se um amperímetro estiver ligado à bobina de teste, este apresentará uma leitura padrão, que reflete o estado da peça de ensaio. Se o amperímetro for colocado a zero, manter-se-á a zero quando a bobina for movimentada sobre a peça de ensaio, desde que as correntes de Foucault possam fluir sem alterações no material.
Se o valor das correntes se alterar, a intensidade do campo secundário também se altera. Isto, por sua vez, modifica a intensidade do campo primário na bobina de teste e, consequentemente, a corrente através da mesma, o que se reflete na leitura do amperímetro.

O valor das correntes de Foucault é influenciado, entre outros fatores, pelas alterações nas propriedades elétricas e magnéticas da peça, por fissuras ou inclusões e pela distância entre a bobina de teste e a peça. São estes fenómenos que se exploram no ensaio por correntes de Foucault.

 

Ensaio por Correntes de Foucault em cordões de soldadura

 

Ensaio por Correntes de Foucault com WeldCheck da Ether NDE

 

Correntes de Foucault na perspetiva histórica:

Entre 1775 e 1900, cientistas como Coulomb, Ampere, Faraday, Ørsted, Arago, Maxwell e Kelvin descobriram e formularam grande parte do conhecimento que hoje temos sobre magnetismo e eletromagnetismo. É este conhecimento que serve de base para os princípios da inspeção eletromagnética em Ensaios Não Destrutivos (END) utilizados atualmente.

Em 1824, Arago descobriu que as oscilações de um pêndulo magnetizado eram fortemente atenuadas quando este se aproximava de um material não magnético e condutor de eletricidade. Em 1820, Ørsted descobriu o campo magnético que surge em torno de um condutor percorrido por uma corrente. Nesse mesmo ano, Ampere verificou que duas correntes iguais que circulam em sentidos opostos em dois condutores próximos anulam o campo magnético em torno dos condutores. Faraday descobriu os princípios da indução eletromagnética em 1831. Maxwell reuniu estas e outras descobertas numa obra em dois volumes, publicada em 1873. As equações de Maxwell sobre magnetismo e eletromagnetismo ainda hoje constituem a base da investigação nestas áreas.

 

Passaram muitos anos até que este conhecimento fosse aplicado em ensaios não destrutivos (END). Nas décadas de 1930 e 1940, registaram-se grandes avanços neste domínio. Um dos principais impulsionadores foi o alemão Dr. Förster. Nessa altura, realizou inúmeras experiências pioneiras e formulou as teorias dos ensaios por correntes de Foucault, além de ter construído novos tipos de equipamentos para este fim.

 

Desde que o Dr. Förster construiu os primeiros equipamentos, a evolução no ensaio por correntes de Foucault tem sido muito rápida. Em especial entre 1975 e 1985, o desenvolvimento foi enorme, tanto ao nível dos equipamentos como da aplicação do método. Em meados da década de 1980, surgiu no mercado a primeira geração de equipamentos baseados em microprocessadores. Com estes equipamentos, tornou-se possível armazenar dados, como dados de ensaio, defeitos de referência, indicações, etc.