7 Fatti sul sensore a correnti parassite: funzionamento, principio, usi

I sensori di correnti parassite rilevano la distanza oi difetti di oggetti metallici senza contatto, dinamicamente con precisione.

Di solito vengono utilizzati per misurare sostanze ferromagnetiche e non ferromagnetiche. Sono accettabili per applicazioni in ambienti industriali difficili a causa della loro tolleranza eccezionale, come olio, polvere, umidità e interferenze di campo. Le versioni flessibili e miniaturizzate offerte, potrebbero anche essere utilizzate per la misurazione a una distanza dove il posto è limitato.

Principio delle correnti parassite

Corrente parassita sono correnti elettriche indotte nei metalli modificando il campo magnetico. 

Le correnti parassite fluiscono in un percorso circolare chiuso all'interno del conduttore, nel piano verticale al campo magnetico.

Correnti parassite utilizzando elettromagneti
Correnti parassite utilizzando elettromagneti
Gruppo Rosen, Schema di principio PECCC BY-SA 3.0 USA

Le correnti parassite sono AC o DC?

La corrente è sempre diretta in un senso in caso di corrente continua, mentre è alternata in caso di corrente alternata. In DC, non c'è alcuna oscillazione. Sebbene nelle correnti parassite, tuttavia, non abbiano una direzione fissa, circolano in natura. Il concetto di AC e DC non si applica a queste correnti, poiché non esiste una direzione specifica in cui fluiscono queste correnti.

Le correnti non vengono riportate alla sorgente, poiché sono indotte elettromagneticamente. Quindi il percorso tra la bobina sorgente in generale e il carico, che è la superficie conduttrice, in questo caso, è incompleto. Le correnti non tornano alla sorgente. La superficie conduttrice, dove effettivamente è stato prodotto il vortice, dissipa la loro energia sotto forma di calore. E poiché il circuito è tecnicamente aperto, non può essere chiamato né AC né DC.

Corrente parassita Vs corrente indotta

Una corrente parassita è una corrente indotta ma in metallo o materiali in cui non si desidera la corrente indotta come il nucleo del trasformatore o il telaio di montaggio.

Come si creano correnti parassite in un conduttore?

Quando un conduttore è posto in un flusso magnetico variabile nel tempo, la variazione flusso dovuto a campi magnetici variabili induce piccoli loop nel conduttore e la corrente scorre attraverso questi loop Legge di Faraday. Queste correnti sono conosciute come correnti parassite.

Direzione correnti parassite
Direzione correnti parassite
QniemiecCorrenti parassite enCC BY-SA 3.0

Come funziona un sensore di correnti parassite?

Principio di funzionamento del sensore di correnti parassite

Corrente parassita i sensori utilizzano il principio di formazione di correnti parassite per determinare lo spostamento. Si forma quando un campo magnetico variabile interseca un conduttore. Il movimento relativo provoca un flusso circolante di elettroni, o elettroni, nel conduttore. Questi vortici circolanti di elettromagneti con campi magnetici che si oppongono all'impatto dei campi magnetici applicati. Più potente è il campo magnetico, o maggiore è la conduttività del conduttore, o anche maggiore è la velocità comparativa del movimento, le correnti indotte e maggiore sarà l'area opposta. Le correnti parassite sondano percezioni questa creazione di aree secondarie per scoprire lo spazio tra la sonda e la sostanza bersaglio.

Applicazioni di correnti parassite

Esistono varie applicazioni industriali in cui le correnti parassite vengono sfruttate, senza vortice non funzionerà correttamente. Pochi esempi sono il freno magnetico, le applicazioni basate sullo smorzamento elettromagnetico, il riscaldatore a induzione, il misuratore di potenza elettrica, la levitazione elettromagnetica, la caratterizzazione dei metalli, le misurazioni delle vibrazioni e della posizione, test strutturali, ecc. Alcuni di essi sono stati spiegati in dettaglio come segue:

  • Levitazione magnetica ed effetti repulsivi: Qui la forza di repulsione basata su correnti parassite viene utilizzata in varie applicazioni. Questi sono i criteri di base che sono stati sfruttati durante l'applicazione in levitazione magnetica. Questa forza può sollevare oggetti pesanti contro la gravità come treno, monorotaia ecc., Questi sistemi funzionano anche con l'attrito liberamente.
  • Forno ad induzione: le correnti parassite possono essere utilizzate nella fusione dei metalli e per scopi di saldatura, riprogettazione o per la produzione di leghe. In un riscaldatore a serpentina, una corrente alternata ad alta frequenza può essere trasportata attraverso una serpentina che circonda il rispettivo metallo da fondere.
  • Frenata magnetica nei treni: di solito, i treni si muovono a velocità eccessive, d'ora in poi il sistema di frenatura dei treni dovrebbe essere efficace con una transizione graduale alla forma libera a scatti. L'effetto delle correnti parassite è stato introdotto da un forte elettromagnete, situato direttamente sopra le rotaie, attiva la corrente parassita nelle rotaie in direzione opposta alla rotazione della ruota del treno. È senza attrito, quindi nessun collegamento meccanico; d'ora in poi, questo freno funziona su una transizione graduale senza effetti di strappi, ma applicabile solo al treno alimentato elettricamente.
  • Applicazione basata sullo smorzamento elettromagnetico: Pochi indicatori o strumenti, ad esempio il galvanometro, fanno uso dell'effetto delle correnti parassite. Il nucleo fisso non magnetico di materiale metallico viene utilizzato per generare oscillazioni della bobina di correnti parassite, che a sua volta si oppone al movimento della bobina e la porta a riposo da quelle forze opposte.
  • In azionamento a velocità regolabile:  Un variatore di velocità accoppiato a correnti parassite può essere ottenuto a velocità variabile come richiesto per diverse applicazioni industriali.
  • I sensori di correnti parassite misurano le vibrazioni negli impianti di zincatura dell'acciaio
  • Per misurare lo spessore della piastra metallica di lamiera, tubi o tubi cavi utilizzati anche sensori di correnti parassite
  • Il movimento della posizione del cilindro in un motore a combustione interna ha anche un sensore di correnti parassite
  • Per misurare il movimento dei cilindri idraulici, può essere utile anche il sensore di correnti parassite.
  • Impiegato in aeroplani come interruttore di blocco della porta e flap del carrello di atterraggio, ecc.
Schema del sensore di correnti parassite
Schema del sensore di correnti parassite
MatthiasDDSchema Ferraris-SensorCC BY-SA 3.0

** Sebbene la corrente parassita sia indesiderabile in alcune applicazioni può creare interferenze magnetiche indesiderate nel segnale desiderato. Dove applichiamo magneti ad alto campo, l'analisi per il campo di errore creato da Eddy, deve essere calcolata e curata per una migliore precisione.

Sensore di spostamento del tipo a correnti parassite

Sensore di correnti parassite
Sensore di correnti parassite

Principio di rilevamento

I campi magnetici ad alta frequenza sono utilizzati nel metodo delle correnti parassite. Questo high-freq. Il campo magnetico viene creato facendo scorrere una corrente ad alta frequenza all'interno della bobina posta all'interno dei sensori di correnti parassite chiamati sonde o testine a volte. Supponiamo che un bersaglio (metallo) venga introdotto in questo campo magnetico. In tal caso, l'induzione elettromagnetica fa passare il flusso magnetico sulla superficie di quella cosa. Le correnti parassite fluiscono perpendicolarmente. Ciò fa cambiare l'impedenza del sensore di correnti parassite. Quindi, la distanza potrebbe essere misurata con questo processo.

I rilevatori di spostamento del tipo a correnti parassite producono un campo magnetico flessibile impiegando un presente ad alta frequenza nella testa del rilevatore. Quando c'è un elemento di misurazione (metallo) all'interno di questo campo magnetico, viene generata corrente in eccesso attorno al flusso magnetico, che passa attraverso la superficie dell'oggetto a causa del risultato dell'induzione elettromagnetica. Ciò influisce sull'impedenza della bobina all'interno della testa del rivelatore.

Poiché lo spazio tra l'elemento di misurazione (lega) e la punta del sensore si riduce, viene generata una corrente più considerevole e la perdita di energia nella punta del sensore di correnti parassite aumenta. Per questo motivo, una volta che lo spazio è stato creato più vicino, l'oscillazione si riduce. Dopo che lo spazio è più alto, l'oscillazione diventa maggiore. I rivelatori rettificano le varianti nell'oscillazione, che innesca un'alterazione della tensione CC. Tuttavia, la linearità viene fissata tramite la linearizzazione e si può trovare un risultato proporzionale allo spazio.

Talvolta l'interferenza reciproca influisce su tale misurazione.

Montaggio faccia a faccia

Sensore di correnti parassite: montaggio faccia a faccia

Montaggio in parallelo

Montaggio in parallelo

Esistono diversi metodi per interferire tra di loro; alcuni di loro sono i seguenti:

  • I sensori di correnti parassite devono essere installati con una distanza, in modo che non venga istigata alcuna interferenza.
  • Deve essere installato, insieme a un diverso tipo di freq.
  • Deve essere installato considerando la funzione di prevenzione delle interferenze.

Per saperne di più su Eddy current clicca Freno a correnti parassite e Prove a correnti parassite.

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