retroalimentación para el ensayo por partículas … · muchas variables, tales como la...
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José Antonio González Moreno
Ensayos No Destructivos
Febrero 2016
Retroalimentación
para el Ensayo por
Partículas
Magnéticas
Introducción: En la siguiente presentación se estudiarán las
características de los materiales magnéticos,
así como la explicación de lo que es la técnica
de partículas magnéticas, sus ventajas y
desventajas. Finalmente se presentan las
conclusiones, las referencias bibliográficas y
una serie de preguntas de repaso.
Backgrounds:• First handled instruments that were used in
magnetic particle testing were designed to
magnetize by contact.
• Until now it uses the devices that make removing
the magnetic phenomenon of the metals.
• It has the equipment as yokes, coils and natural
magnets as history of modern instrumentation that it
can used today.
Desarrollo del tema: Definición
de la Técnica Es un método que utiliza principalmente corriente
eléctrica para crear un flujo magnético en una
pieza y al aplicarse un polvo ferromagnético el
cual produce la indicación donde exista la
distorsión en las líneas de flujo (fuga de campo).
Technical Goals: Applying the technique of magnetic particles, for
detecting discontinuities in the inspection of
ferromagnetic materials.
Implement the technique of magnetic and non-
destructive and relatively simple particles, to
seize the property of certain materials become a
magnet.
Clasificación de los Materiales: Diamagnéticos: Son levemente repelidos por un
campo magnético, se magnetizan pobremente.
Paramagnéticos: Son levemente atraídos por un
campo magnético, No se magnetizan.
Ferromagnéticos: Son fácilmente atraídos por un
campo magnético, se magnetizan fácilmente.
Clasificación de los Materiales:
Ventajas: Se puede inspeccionar las piezas en serie
obteniéndose durante el proceso,
resultados seguros e inmediatos.
La inspección es más rápida que los líquidos
penetrantes y más económica.
Equipo relativamente simple, provisto de controles
para ajustar la corriente, y un amperímetro visible,
conectores para HWDC, FWDC y AC.
Ventajas (Continuación)… Portabilidad y adaptabilidad a muestras pequeñas o
grandes.
Requiere menor limpieza que Líquidos Penetrantes.
Detecta tanto discontinuidades superficiales y sub-
superficiales.
Desventajas:o Es aplicable solamente a materiales
ferromagnéticos.
o En soldadura, el metal depositado debe ser
también ferromagnético.
o Requiere de una fuente de poder.
o Utiliza partículas de fierro con criba de 100 mallas
(0.00008 in)
o No detectará discontinuidades que se encuentren
en profundidades mayores de 1/4".
Desventajas: (Continuación)…o La detección de una discontinuidad dependerá de
muchas variables, tales como la permeabilidad del
material, tipo, localización y orientación de la
discontinuidad, cantidad y tipo de corriente
magnetizante empleada, tipo de partículas, etc.
o La aplicación del método en el campo es de
mayor costo.
o La rugosidad superficial puede distorsionar las líneas
de flujo.
Desventajas: (Continuación)…o Se requieren dos o más inspecciones secuenciales
con diferentes magnetizaciones.
o Generalmente después de la inspección se requiere
de una desmagnetización.
o No recomendable para aplicarse en componentes
electrónicos o equipo médico.
Factors to consider before
applying Method:
Consideration should be given in four properties:
1) Magnetic properties.
2) Geometric properties.
3) Mobility properties.
4) Visibility properties.
Ejemplos de Aplicación:
Ejemplos de Aplicación
(Continuación)…
Definición de Magnitudes
Magnéticas Básicas:Flujo Magnético (Φ): Se denomina flujo magnético
a la cantidad de líneas de fuerza que genera un
campo magnético. La letra griega Φ, representa
el flujo magnético. En el SI, la unidad es el weber
(Wb). Para calcular Φ se utiliza:
Donde m = masa de la bobina (Kg), A = área de la
Bobina (m2) , i = Corriente eléctrica aplicada (en
Amp) y t = tiempo de aplicación de la corriente
eléctrica (seg).
2ti
Amφ
Definición de Magnitudes
Magnéticas Básicas:• Inducción Magnética (B): La inducción magnética se
refiere a la concentración o la densidad de líneas de
fuerzas que atraviesan una unidad de superficie.
• La inducción magnética esta representada por la
letra o símbolo B. En el sistema internacional la
unidad es el TESLA (T).
• Sin embargo, en el sistema cgs, la unidad es el Gauss
(G) y 1 T = 10000 G. La siguiente fórmula define la
inducción magnética:
A
φB
Definición de Magnitudes
Magnéticas Básicas:• Intensidad de Campo Magnético (H): Es la intensidad
que tiene un campo magnético. La intensidad del
campo magnético esta directamente afectada por la
fuerza magnetomotriz. En el caso de las bobinas,
cuanto más largas sean las bobinas menor será la
intensidad del campo magnético porque la fuerza
magnetomotriz se dispersa en una mayor superficie.
• La unidad en el SI es el amperio por metro (A/m).
Mientras que en el sistema cgs es el Oersted (Oe). Se
calcula como:
• Donde: L = longitud de la bobina, N = número de
vueltas de la bobina e i = intensidad de corriente.
L
iNH
Definición de Magnitudes
Magnéticas Básicas:• Fuerza Magnetomotríz (F): Son las líneas de fuerza
que se generan en una bobina. Es directamente
afectada por la intensidad que pasa por dicha
bobina. Al aumentar la intensidad aumentará
también la fuerza magnetomotriz.
• Las letras o símbolo f.m.m., también designa a la
fuerza magnetomotriz. En el SI el amperio-vuelta (Av)
es la unidad. Se calcula como:
iNF
Definición de Magnitudes
Magnéticas Básicas:• Reluctancia (R): La reluctancia es la capacidad que
tiene un material determinado para dejar formarse
las líneas de fuerza magnetomotríz. Es un concepto
similar al de la resistividad de los materiales o a la
resistencia de un circuito eléctrico. Se puede deducir
que los materiales no ferromagnéticos tienen una
alta reluctancia.
• La unidad en el SI es el amperio-vuelta por weber
(Av/Wb). La ecuación utilizada para calcular la
reluctancia es:
φ
FR
Definición de Magnitudes
Magnéticas Básicas:• Permeabilidad Magnética (μM): La permeabilidad es
la capacidad que tiene una sustancia para atraer y
dejar pasar a las líneas de fuerza o el campo
magnético.
• Existen tres tipos de permeabilidad: la permeabilidad
relativa (μr), la permeabilidad absoluta (μ) y la
permeabilidad del vacio (μo).
Definición de Magnitudes
Magnéticas Básicas:• Permeabilidad Absoluta (μ): Es la Permeabilidad que
se utiliza en realidad, porque relaciona la intensidad
de campo magnético producido por una bobina con
la inducción magnética. Se designa con la letra o
símbolo μ. La unidad en el sistema internacional es el
henrios/metro (H/m) y la fórmula para calcularla es:
• Donde: H = Intensidad de Campo Magnético (A/m) y
B = Inducción magnética (Gauss)
H
B μ r
Definición de Magnitudes
Magnéticas Básicas:• Permeabilidad de Vacío (μ0): También conocida
como permeabilidad del aire. Se designa con las
letras o símbolo μ0.Su valor es:
Definición de Magnitudes
Magnéticas Básicas:• Permeabilidad Relativa (μr): Se designa por las letras
o símbolo μr . La permeabilidad relativa esta definida
en función de la capacidad que tiene un material o
sustancia de aumentar el n° de las líneas de fuerza.
• Se calcula como:
• Donde: μ = Permeabilidad Absoluta y μo =
Permeabilidad en el Vacío (Aire), Bo = Inducción
magnética inicial (Gauss)
oB
B
o
r
Definición de Magnitudes
Magnéticas Básicas:• Histéresis Magnética: La histéresis sucede cuando un
material o sustancia adquiere una propiedad por estímulosexternos y al retirarle dicho estímulo, continua manteniendocierta magnitud o cantidad de esa propiedad generada.
• En términos magnéticos sería cuando un materialferromagnético recibe la influencia de un campo magnético(imanes) y mantiene durante cierto periodo de tiempo unacantidad de ese magnetismo.
• Esta magnitud magnética afecta a ciertas máquinas eléctricascomo son: los transformadores, los motores, los generadores,los electroimanes, etc. En este tipo de máquinas se necesitatener bajo el nivel de histéresis para evitar pérdidas de energía.
Conclusions:The technique of magnetic particles can be also the
most economical as liquid penetrant, but presents,
from a personal point of view, more disadvantages
than advantages, so it should be considered to
apply this method as the last alternative in materials
ferrous and magnetizable.
This is reinforced by the fact that there are more
feasible to apply such materials in the abovetechniques.
Referencias Bibliográficas:1) Ingenieros, T. (21 de Octubre de 2010). TecniTest.
Recuperado el 3 de Julio de 2012, de Ingeniería
de Ensayos No Destructivos:
http://www.tecnitest.com/es/equipos-y-
accesorios-de-end
2) Fausto, Eduardo. (13 de Octubre de 2006)
Imanes. Recuperado el 12 de Febrero del 2015.
de http://www.blogcindario.com/2006/
Preguntas de Repaso:1) ¿Cómo se define la técnica de Partículas
Magnéticas?
R = Es un método que utiliza principalmente
corriente eléctrica para crear un flujo
magnético en una pieza y al aplicarse un polvo
ferromagnético .
2) ¿Qué es un material Diamagnético?
R = Son levemente repelidos por un campo
magnético, se magnetizan pobremente
3) Descríbase 3 ejemplos de metales
Paramagnéticos
R = Aluminio, Cobre y Estaño
Preguntas de Repaso:4) Mencionar tres ventajas de la Técnica de
Partículas Magnéticas:
R = La inspección es más rápida que los líquidos
penetrantes y más económica.
5) Describir tres desventajas del método de
partículas magnéticas:
R = La rugosidad superficial puede distorsionar las
líneas de flujo.
6) Say 3 factors to consider before applying Method
Magnetic Particles:
R = Magnetic properties, Geometric properties and
Visibility properties.