Empfohlene minimale Wirbelstromzieldicke

Wirbelstrom TechNote LT02-0011

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Zusammenfassung

Das Feld eines Wirbelstromsensors durchdringt das Ziel bis zu einer bestimmten Tiefe. Daher gibt es eine minimale Zieldicke für optimale Ergebnisse. Dieses Dokument listet die Mindestdicken vieler gängiger Materialien auf und erläutert die bestimmenden Faktoren und die Berechnung der Mindestdicke.

Minimale empfohlene Zieldicke
Felddurchdringung

Die Wirbelstrommessung erfordert eine minimale Targetdicke, um eine ausreichende Durchdringung des elektromagnetischen Feldes der induktiven Sonde zu ermöglichen. Die Eindringtiefe wird von drei Faktoren bestimmt:

  • Induktive Sondenanregungsfrequenz,
  • spezifischer elektrischer Widerstand des Targetmaterials und
  • Magnetische Permeabilität des Targetmaterials.

Induktive Sensoren von Lion Precision verwenden normalerweise eine Anregungsfrequenz von 1 MHz. Sonden mit 12 mm und mehr können je nach Kalibrierung 500 kHz verwenden.

Berechnung der Mindestdicke

Die minimale Targetdicke beträgt das Dreifache der „Hauttiefe“ des Targetmaterials.

Hauttiefe (δ):

δ = 1.98 [ρ / (fµr)] ^ ½ Zoll

δ = 50.3 [ρ / (fµr)] ^ ½ mm

minimale Zieldicke = 3δ

wo:

ρ = elektrischer Widerstand, μ-Ohm - cm

f = Schwingungsfrequenz, Hertz

μr = magnetische Permeabilität

Die Felddichte nimmt exponentiell mit der Tiefe ab (1 / e). In drei Hauttiefen beträgt die Wirbelstromdichte etwa 5% der Oberflächendichte. Drei Hauttiefen sind die Mindestzieldicke, die für eine optimale Leistung geeignet ist.

Ausnahmen

Bei ordnungsgemäßer Systemkalibrierung und -anwendung kann eine Targetdicke von weniger als drei Hauttiefen effektiv gemessen werden. Weitere Informationen und Tests erhalten Sie von Lion Precision.

Minimale Dicke (3 Hauttiefen) einiger gängiger Materialien

NE-Materialien

Material

ρ

μr

Sonde (fMHz)

Minimale Dicke

mm

mils

Silber 1.59 1 U3 bis U8 (1.0) 0.19 7.5
U12 bis U50 (0.5) 0.27 10.6
Kupfer 1.71 1 U3 bis U8 (1.0) 0.2 7.8
U12 bis U50 (0.5) 0.28 11
Gold 2.21 1 U3 bis U8 (1.0) 0.22 8.8
U12 bis U50 (0.5) 0.32 12.5
Aluminium 2.65 1 U3 bis U8 (1.0) 0.25 9.7
U12 bis U50 (0.5) 0.35 13.7
Zink 5.97 1 U3 bis U8 (1.0) 0.37 14.5
U12 bis U50 (0.5) 0.52 20.5
304 SST 72 1.01 U3 bis U8 (1.0) 1.27 50.2
U12 bis U50 (0.5) 1.8 70.9
führen 20.8 1 U3 bis U8 (1.0) 0.69 27.1
U12 bis U50 (0.5) 0.97 38.3
Messing 6.4 1 U3 bis U8 (1.0) 0.38 15
U12 bis U50 (0.5) 0.54 21.3
Zinn 11.5 1 U3 bis U8 (1.0) 0.51 20.1
U12 bis U50 (0.5) 0.72 28.5
Titan 47 1 U3 bis U8 (1.0) 1.03 40.7
U12 bis U50 (0.5) 1.46 57.6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Eisen- und Magnetwerkstoffe

Material

ρ

μr

Sonde (fMHz)

Minimale Dicke

mm

mils

Nickel 6.4 1240 U3 (1.25) 0.01 0.4
U5 (1.5) 0.01 0.3
U8 (1.0) 0.01 0.4
U12 bis U50 (0.5) 0.02 0.6
416 SST 57 700 U3 (1.25) 0.04 1.5
U5 (1.5) 0.04 1.4
U8 (1.0) 0.04 1.7
U12 bis U50 (0.5) 0.06 2.4
Eisen 11 100 U3 (1.25) 0.04 1.8
U5 (1.5) 0.04 1.6
U8 (1.0) 0.05 2
U12 bis U50 (0.5) 0.07 2.8