Estimação da condutividade de metais e afastamento de uma sonda para correntes parasitas - Klein, João Daniel de Oliveira (2019)
Ensaios baseados em correntes parasitas são largamente empregados para inspeção e controle de qualidade de materiais e estruturas metálicas na indústria metalúrgica, química e aeroespacial, entre outras. Tendo em vista a importância desta técnica, neste trabalho é apresentado o desenvolvimento de uma metodologia para estimativa de dois parâmetros decorrentes de um circuito elétrico equivalente ao de uma sonda indutiva para inspeção de superfícies condutoras por meio de correntes parasitas. Inicialmente o equacionamento do circuito elétrico equivalente ao de um transformador foi desenvolvido, evidenciando os parâmetros não disponibilizados para medidas diretas. Em seguida, a sonda indutiva foi excitada em diferentes frequências e o fator de acoplamento magnético k, assim como uma constante C que relaciona a permeabilidade magnética e a condutividade elétrica da peça sob teste foram estimados utilizando o método dos mínimos quadrados. O processo é iniciado com a excitação e o monitoramento da impedância nos terminais da sonda. A análise do circuito equivalente permite então descrever essa impedância em função de todos os parâmetros do circuito e dessa forma é possível estimar k e C. Um circuito analógico para a medição da impedância foi construído para a validação da metodologia. Verificou-se que o coeficiente de acoplamento magnético está relacionado com a distância entre a sonda e a superfície condutora, permitindo a sua utilização tanto para obtenção da espessura de coberturas isolantes quanto como parâmetro de correção para outros métodos baseados em correntes parasitas e que são sensíveis a esta distância. Já a constante relacionada à peça condutora apresenta potencial para a caracterização de suas propriedades eletromagnéticas e também para detecção de fissuras nessa peça. Os experimentos foram realizados em três peças metálicas planas de diferentes materiais nãoferromagnéticos, alumínio, cobre e latão, com distâncias de afastamento de até 3 mm. Os resultados experimentais foram consistentes e apresentaram grande similaridade com os valores analíticos.