Generacija vrtložne struje u metalnom provodniku

A.1 General

Instrumenti sa vrtložnim strujama rade na principu da će visokofrekventno elektromagnetno polje koje generiše sistem sonde instrumenta proizvoditi vrtložne struje u električnom provodniku na koji je sonda postavljena. Ove struje rezultiraju promjenom amplitude i/ili faze impedance zavojnice sonde, koja se može koristiti kao mjera debljine prevlake na vodiču (vidi primjer 1) ili samog provodnika (vidi primjer 2 ).

Slika A.1 predstavlja stvaranje vrtložne struje u metalnom provodniku, a slika A.2 je vektorski prikaz
generacije vrtložnih struja.

Metoda vrtložna struja osjetljiva na amplitudu je najprikladnija za mjerenje neprovodnih premaza na nemagnetnim osnovnim metalima (vidi primjer 1), ali i za gole nemagnetne metalik premazi na neprovodnim materijalima (vidi primjer 2). Metoda vrtložna struja osjetljiva na fazu (vidi ISO 21968) je najprikladnija za mjerenje nemagnetnih metalnih prevlaka na metalnim ili nemetalnim materijalima (vidi Primjer 2), posebno ako se metalni premaz mora mjeriti pomoću boje ili neophodno je beskontaktno merenje, tj. neophodna je kompenzacija “Lift-off”.

A.2 Primjer 1 — Neprovodni premaz na provodljivom materijalu

U ovom slučaju gustina vrtložne struje je određena samo rastojanjem između sonde i osnovnog metala, odnosno debljinom prevlake. Da bi se to postiglo, osnovni materijal je deblji od minimalne debljine osnovnog materijala. Ova minimalna debljina, dmin, u mm, može se procijeniti kao (vidi 5.3.): dmin = 2,5 δ0 (A.2)
Ako je debljina osnovnog materijala manja od ove minimalne debljine, dmin, to će uticati na izmjerenu vrijednost debljine premaza.

A.3 Primjer 2 — Provodni premaz na neprovodljivoj bazi materijala

U ovom slučaju gustina vrtložne struje određena je samo debljinom provodljive prevlake. Približna maksimalna mjerljiva debljina, dmax, u mm, može se izračunati iz jednačine:
dmax = 0,8 δ0 (A.3) tj. opseg debljina je ograničen dubinom penetracije δ0 i ako se debljina provodne prevlake dodatno poveća, to neće dalje uticati na generisane vrtložne struje.
NAPOMENA dmax se ponekad naziva “debljina zasićenja”.