ELECTROMAGNETIC EXAMINATION (ET)
การตรวจสอบด้วยแม่เหล็กไฟฟ้า
วิธีนี้จ่ายกระแสสลับเข้าขดลวดทดสอบ เกิดสนามแม่เหล็กในขดลวดนี้ เคลื่อนที่เข้าใกล้วัสดุตัวนำไฟฟ้า เหนี่ยวนำให้เกิดกระแสไหลวนในชิ้นงาน ขณะเดียวกันในชิ้นงานเกิดสนามแม่เหล็กด้วย แต่มีทิศทางตรงข้ามกัน ความสมดุลของสนามแม่เหล็กทั้งสองจะถูกกำหนดให้เทียบเท่ากับค่าของชิ้นงานสมบูรณ์ เมื่อใดที่เคลื่อนที่หัวทดสอบผ่านบริเวณชิ้นที่มีรอยบกพร่อง แตกต่างจากค่าสมดุลและรบกวนกระแสไหลวน แสดงผลออกมาเป็นสัญญาณให้วิเคราะห์ในรูปแบบต่างๆ เช่น Impedance, Phase, and Modulation analysis ปัจจัยที่ส่งผลถึงการเปลี่ยนแปลงค่าอิมพีแดนซ์หรือสัญญาณ ประกอบด้วย ค่าการนำไฟฟ้า ค่าความง่ายในการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก และขนาดมิติภายใต้ขดลวดเหนี่ยวนำ การวิเคราะห์เฟสสามารถให้ข้อมูลได้หลากหลาย ดังเช่น มุมเฟสมากขึ้นบ่งบอกถึงรอยบกพร่องลึกลงไปใต้ผิว หรือห่างออกจากหัวทดสอบ ขณะที่ความยาวสัญญาณมากขึ้นสัมพันธ์ถึงรอยบกพร่องมีขนาดโตขึ้นและขัดขวางกระแสไหลวนได้มากขึ้น ทั้งนี้ต้องตั้งค่ามุมเฟสจากแท่งสอบเทียบตามมาตรฐาน และใช้ซอร์ฟแวร์ช่วยในการเก็บข้อมูลและประมวลผล จึงจะสามารถวิเคราะห์ผลได้อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ ปัจจุบัน ET ถูกจัดเป็น 3 เทคนิค คือ 1) Eddy current testing, ECT 2) Remote field testing, RFT 3) Alternating current field measurement, ACFM เทคนิคแรกเหมาะสำหรับการตรวจวัสดุชิ้นงานที่เหนี่ยวนำแม่เหล็กไม่ได้ เช่น เหล็กกล้าไร้สนิมออสเตนิติก ไททาเนียม ทองแดง อลูมินัม ส่วนเทคนิคที่สองเหมาะสำหรับตรวจวัสดุที่เหนี่ยวนำแม่เหล็กได้ เช่น เหล็ก นิเกิล เหล็กกล้าไร้สนิมเฟอริติกและมาร์เทนซิติก เทคนิคสุดท้ายใช้ได้กับวัสดุนำไฟฟ้าทุกชนิด สามารถหาความลึกของรอยแตกได้โดยไม่ต้องเทียบกับแท่งมาตรฐาน และสามารถตรวจผ่านสีได้หนากว่าเทคนิคอื่นๆ นอกจากนี้ ET ยังแบ่งตามลักษณะของขดลวดทดสอบเป็น 3 ประเภท คือ 1) Surface coil, 2) Encircling coil, 3) Bobbin coil รวมทั้งการจัดเรียงขดลวดในหัวทดสอบหลากหลายรูปแบบ ประกอบด้วย Single or double coils, Absolute or differential coils เป็นต้น
Surface coil or probe แม่เหล็กไฟฟ้าจากหัวทดสอบสร้างกระแสไหลวนลึกเข้าในเนื้อชิ้นงาน รอยบกพร่องที่เปิดสู่ผิวให้สัญญาณชัดเจนและมีมุมเฟสน้อย ขณะที่รอยบกพร่องใต้ผิวสามารถตรวจสอบก็ต่อเมื่ออยู่ในขอบเขตที่มีกระแสไหลวน (3 เดลต้า) ในกรณีตรวจสอบแนวเชื่อมเหล็กไม่ควรรายงานความลึกของรอยบกพร่องเกิน 2 มม. เมื่อเทียบกับแท่งสอบเทียบมาตรฐาน เทคนิคนี้ถูกบังคับใช้สำหรับตรวจหารอยแตกที่อาจจะเกิดขึ้นในงานโครงสร้างแท่นขุดเจาะน้ำมัน ซึ่งสามารถตรวจผ่านชั้นเคลือบสีได้ถึง 2 มม. นอกจากนี้ยังใช้สำหรับการตรวจตะเข็บรอยเชื่อมเหล็กด้วยความต้านทาน และตรวจหารอยแตกของเจอนอลแบริ่ง และรอยแตกจากไฮโดรเจนในอุปกรณ์ระบบปั๊ม
Encircling coil ใช้สำหรับตรวจหาความไม่สมบูรณ์งานอุตสาหกรรมการผลิตท่อ เหล็กเส้น และลวด โดยชิ้นงานวิ่งลอดขดลวดเหนี่ยวนำ มี Fill factor ระหว่าง 0.75 – 0.95 กระแสไหลวนเกิดขึ้นในแนวเส้นรอบวงลึกเข้าไปในเนื้อชิ้นงาน รอยบกพร่องที่ขวางกระแสไหลวนส่งผลให้มุมเฟสและขนาดของสัญญาณปรากฏขึ้น ในกรณีวัสดุกลุ่มเหล็ก จำเป็นต้องเหนี่ยวนำด้วยกระแสตรง เพื่อสร้างสนามแม่เหล็กอิ่มตัวเสมือนเป็นวัสดุกลุ่มเหนี่ยวนำแม่เหล็กไม่ได้ เทคนิคนี้มักใช้ร่วมกับ Modulation analysis กล่าวคือ ตั้งตัวกรองความถี่สูงผ่าน (high pass) ความถี่ต่ำผ่าน (low pass) และย่านความถี่ที่ตอบสนองต่อรอยบากอ้างอิง (reference notch) ให้ถูกต้อง ทำให้มีความไวต่อการตรวจหารอยบกพร่องสูง
Bobbin coil เป็นที่รู้จักในชื่อของ Tube inspection ของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน ขดลวดทดสอบเริ่มเหนี่ยวนำชิ้นงานจากผนังด้านในของท่อ และกระแสไหลวนบริเวณผิวนอกของท่อต้องไม่น้อยกว่า Effective depth of penetration (≤1เดลต้า) และ Fill factor ระหว่าง 0.80 – 0.95 มุมเฟสมักถูกกำหนดจากแท่งสอบเทียบมาตรฐาน ให้รูทะลุแสดงผลด้วยมุม 40 องศา และให้ 20% FBH ทำมุมกับสัญญาณรูทะลุเพิ่มไปอีก 50 – 120 องศา รวมทั้งสร้างเส้นสอบเทียบความสัมพันธ์ระหว่างความลึกของ FBH และมุมเฟสให้ถูกต้อง เพื่อใช้ซอร์ฟแวร์ช่วยสำหรับการประมวลผล เทคนิคการตรวจสอบนี้ต้องการความชำนาญสูง โดยเฉพาะรูปแบบการผสมความถี่ (mixed mode) เพื่อแยกรอยแตกของท่อออกจากจุดรองรับท่อ นอกจากนี้ในงานจริงมักประสบปัญหาความสะอาดของชิ้นงานท่อ จำเป็นต้อง Borescope ทั้งก่อนและหลัง Tube inspection ทั้งประเมินความเป็นไปได้ในการสอดหัวทดสอบเข้าภายในท่อ และชี้ชัดความสงสัยจากการแปลผลสัญญาณที่ได้มา