Vad är virvelströmsprovning?

Vad är Virvelströmsprovning?

Virvelströmsprovning (Eddy Current Testing) är en elektromagnetisk undersökningsmetod som kan användas på alla elektriskt ledande material. Ibland kallad “induktiv provning”.

Metoden används för:

  • Sprickdetektion
  • Korrosions- och tjockleksmätning
  • Materialsortering
  • Påvisning av värmepåverkade zoner
  • Mätning av beläggning eller överdrag
  • Mätning av elektrisk ledningsförmåga
  • Metaldetektering

Fördelar

 

Fördelarna med virvelströmsprovning jämfört med andra metoder, t.ex. sprickdetektion, är bland annat följande:

 

  • Snabb att använda, eftersom inget för- eller efterarbete av provobjektet krävs.

 

  • Kräver ingen direktkontakt mellan testslinga och provobjekt, vilket bland annat innebär att metoden kan användas ovanpå målade ytor. Dessutom är det möjligt att använda metoden under vatten.

 

  • Billig att använda eftersom inga förbrukningsmaterial krävs.

 

  • Vid kontroll av större serier kan metoden automatiseras.

 

 

 

Virvelströmsprovning

Ursprungligen bestod utrustningen i princip av följande tre delar: en generator, en testslinga och en registreringsenhet, t.ex. en amperemeter eller ett oscilloskop.

I generatorn alstras en växelström som leds genom testslingan. När denna ström går genom testslingan uppstår ett magnetfält runt slingan, det primära fältet. Detta magnetfält inducerar virvelströmmar i provstycket när testslingan hålls över det. Virvelströmmarna i provstycket inducerar samtidigt ett magnetfält, det sekundära fältet, som är motsatt det primära fältet. Storleken på det sekundära fältet i förhållande till det primära beror bland annat på provstyckets elektriska och magnetiska egenskaper.

 

Om en amperemeter är ansluten till testslingan visar den ett standardutslag som uttrycker provstyckets tillstånd. Om amperemetern nollställs förblir den på noll när testslingan förs över provstycket, förutsatt att virvelströmmarna kan flyta oförändrat i provstycket.
Om strömmarna ändras, ändras också det sekundära fältets styrka. Detta ändrar i sin tur det primära fältets styrka i testslingan och därmed strömmen genom den, vilket ger utslag på amperemetern.

Värdet på virvelströmmarna påverkas bland annat av ändringar i provstyckets elektriska och magnetiska egenskaper, sprickor eller inneslutningar i provstycket samt avståndet mellan testslingan och provstycket. Dessa faktorer utnyttjas vid virvelströmsprovning.

 

Virvelströmsprovning av svetsfogar

 

Virvelströmsprovning med WeldCheck från Ether NDE

 

Virvelströmmar historiskt sett:

Under perioden 1775–1900 upptäckte och formulerade vetenskapsmän som Coulomb, Ampere, Faraday, Ørsted, Arago, Maxwell och Kelvin det mesta av den kunskap vi har idag kring magnetism och elektromagnetism. Denna kunskap ligger till grund för principerna i den elektromagnetiska oförstörande provning (OFP) som används idag.

År 1824 upptäckte Arago att svängningarna hos en magnetiserad pendel dämpades kraftigt när den kom i närheten av ett icke-magnetiskt, elektriskt ledande material. År 1820 upptäckte Ørsted det magnetiska fält som uppstår runt en ledare som genomflyts av en ström. Samma år visade Ampere att två lika stora strömmar som löper i motsatt riktning i två närliggande ledare upphäver det magnetiska fältet runt ledarna. Faraday upptäckte principerna för elektromagnetisk induktion 1831. Maxwell sammanställde dessa och andra upptäckter i ett tvåbandsverk som gavs ut 1873. Maxwells ekvationer för magnetism och elektromagnetism används fortfarande som grund för forskning inom dessa områden.

 

Det dröjde många år innan denna kunskap tillämpades inom oförstörande provning (OFP). Under 1930- och 40-talen gjordes stora framsteg inom området. En av de drivande krafterna bakom detta var tysken Dr. Förster. Han utförde under denna period många banbrytande försök och formulerade teorierna för virvelströmsprovning, och konstruerade dessutom helt nya typer av utrustning för denna provning.

 

Sedan Dr. Förster konstruerade sin första utrustning har utvecklingen inom virvelströmsprovning gått snabbt. Särskilt under perioden 1975–85 var utvecklingen enorm, både när det gäller utrustning och tillämpning av metoden. I mitten av 1980-talet kom den första generationen av mikroprocessorbaserad utrustning ut på marknaden. I dessa kan man lagra data, t.ex. undersökningsdata, referensfel, indikationer m.m.