Đầu dò dòng điện xoáy tìm vết nứt trong kim loại mà không cắt mẫu bằng cách nào?
Vật lý 12 · Khám phá mở rộng
Đầu dò tạo trường từ biến đổi làm xuất hiện dòng điện xoáy trong kim loại. Một vết nứt có thể thay đổi đường dòng và phản hồi điện từ, tạo tín hiệu khác mẫu chuẩn. Thiết bị suy ra bất thường từ tác dụng của nó, không nhất thiết nhìn thấy vết nứt bằng một bức ảnh quang học.
Gửi kích thích, đọc phản hồi
Dòng xoay chiều trong cuộn dò tạo trường biến đổi. Vật dẫn gần đó có dòng cảm ứng, rồi trường của dòng ấy tác động trở lại hệ cuộn. Mạch đo theo dõi sự thay đổi đáp ứng, thường thể hiện qua thành phần và pha của trở kháng.
Nếu kim loại có một gián đoạn, dòng không còn phân bố như trong phần vật liệu liền tương ứng. Đó là cơ hội để nhận biết khuyết tật mà không cắt mẫu thành lát.
Vì sao cần mẫu chuẩn?
Không phải mọi tín hiệu khác đều do một vết nứt. Đầu dò xa bề mặt hơn, chiều dày đổi hoặc vật liệu khác cũng có thể làm phản hồi thay đổi. Người kiểm tra phải so với những trạng thái chuẩn và biết điều kiện phép đo.
Hình dung quét quanh một lỗ bắt vít trên chi tiết: thiết bị không chỉ hỏi “có kim loại hay không” như cảm biến tiệm cận. Nó hỏi đáp ứng tại từng vùng có giống điều kiện đã hiệu chuẩn hay không, rồi mới đánh giá nguyên nhân.
Không phá hủy không có nghĩa thấy mọi thứ
Phương pháp cần vật liệu dẫn điện và có miền nhạy phụ thuộc đầu dò, tần số, tính chất vật liệu và hình dạng mẫu. Nhiều ứng dụng tập trung ở bề mặt hoặc gần bề mặt. Không thể hứa mọi vết nứt sâu đều hiện rõ chỉ cần đưa cuộn dây tới gần.
Nó cũng không dùng đúng nguyên lí ấy để dò khuyết tật trong một khối nhựa không dẫn điện. Những phương pháp khác có thể bổ sung thông tin; tên gọi kiểm tra không phá hủy bao gồm nhiều cách tương tác khác nhau.
Ghi nhớ: Có bất thường thì phản hồi có thể đổi; phản hồi đổi chưa tự chứng minh nguyên nhân. Hiệu chuẩn và giới hạn phép đo nối hai phần đó với nhau.
Đọc thêm
- Vì sao nam châm rơi chậm qua ống đồng dù đồng không bị hút mạnh như sắt?
- Vì sao neutron giúp nhìn nước bên trong một số vật kim loại?