Wervelstroomgeneratie in een metalen geleider

A.1 genral

Wervelstroominstrumenten werken volgens het principe dat een hoogfrequent elektromagnetisch veld opgewekt door het sondesysteem van het instrument wervelstromen zal produceren in een elektrische geleider waarop de sonde is geplaatst. Deze stromen resulteren in een verandering van de amplitude en/of de fase van de sondespoelimpedantie, die kan worden gebruikt als een maat voor de dikte van de coating op de geleider (zie voorbeeld 1) of van de geleider zelf (zie voorbeeld 2 ).

Figuur A.1 vertegenwoordigt wervelstroomopwekking in een metalen geleider en figuur A.2 is een vectorweergave
van de wervelstroomgeneratie.

De amplitudegevoelige wervelstroommethode is het meest geschikt voor het meten van niet-geleidende coatings op niet-magnetische basismetalen (zie voorbeeld 1) maar ook voor blote niet-magnetische metallic coatings op niet-geleidende basismaterialen (zie voorbeeld 2). De fasegevoelige wervelstroommethode (zie ISO 21968) is het meest geschikt voor het meten van niet-magnetische metallische coatings op metallische of niet-metalen basismaterialen (zie voorbeeld 2), vooral als de metallische coating gemeten moet worden door verf of een contactloze meting is noodzakelijk, dwz een “Lift-off” compensatie is noodzakelijk.

A.2 Voorbeeld 1 — Niet-geleidende coating op een geleidend basismateriaal

In dit geval wordt de wervelstroomdichtheid alleen bepaald door de afstand tussen de sonde en het basismetaal, dwz de laagdikte. Om dit te bereiken is het basismateriaal dikker dan de minimale dikte van het basismateriaal. Deze minimale dikte, dmin, in mm, kan worden geschat als (zie 5.3.): dmin = 2,5 δ0 (A.2)
Indien de dikte van het basismateriaal lager is dan deze minimale dikte, dmin, zal de gemeten waarde van de laagdikte worden beïnvloed.

A.3 Voorbeeld 2 — Geleidende coating op een niet-geleidend basismateriaal

In dit geval wordt de wervelstroomdichtheid alleen bepaald door de dikte van de geleidende coating. De geschatte maximale meetbare dikte, dmax, in mm, kan worden berekend met de vergelijking:
dmax = 0,8 δ0 (A.3) dwz het diktebereik wordt beperkt door de indringdiepte δ0 en als de geleidende laagdikte verder wordt vergroot, heeft dit geen verdere invloed op de opgewekte wervelstromen.
OPMERKING dmax wordt soms "verzadigingsdikte" genoemd.