제 2장 자화방법

 
3-6 유도전류법 (Induced Current)
유도전류법은 시험체에 전기적인 접촉없이 링(Ring) 형태의 시험체에 원형자장을 형성하는 가장 편리한 방법 중의 하나이다.
이는 자화코일이 내장된 링(Ring)을 적절하게 위치시켜 그림 1(a)와 같이 시험체를 자력선으로 연결되게 하여 자화시키는 방법이다.


그림 1  유도전류법

자속밀도를 변화시킴에 따라 링 주위에는 역방향으로 전류가 흐르게 된다.
시험체와 관련된 자속밀도의 총량과 자속밀도 변화율의 증가에 따라 링 내에 유도된 전류의 크기가 증가한다.  이 유도전류에  의한 원형자장이 링형태의 시험체에 원환자장(Toroidal Magnetic Field)이 형성되어 원주방향으로 놓인 불연속을 검출하게 된다.  
또한 자장의 확대를 위해 구멍(Hole) 안에 평평한 형태의 연철(Soft Iron)을 넣어 사용하기도 한다.
>원리적으로 볼 때 교류자속이 필요하기 때문에 연속법에서는 주로 교류를 사용하지만 잔류자기법으로 검사하는 경우에는 시험체의 보자성이 높은 경우이므로 직류를 사용한다.  전류를 급작스럽게 단절시키면 갑자기 자속밀도가 단절되고 고전류가 형성되어 원통형방향으로 단일펄스(Single Pulse)의 전류가 잔존하여 잔류자기를 형성하므로 원통형방향으로 놓여있는 불연속을 검출 할 수 있다.
교류를 사용하는 경우는 자극이 계속해서 바뀌므로 연속법으로 검사할 때 적용되며 보자성이 낮은 재질을 검사할때 사용된다.
이방법은 시험체에
 손상을 주지않고 자화시킬 수 있음은 물론이고 축통전법으로 검사시
에는 2번 이상의 자화를 해야 완전한 검사가 이루어질 수 있는 시험체에도 1번의 자화로도 검사가 가능하게 된다.         
링(Ring)형태의 시험체에 축통전법으로 전체를 동시에 자화시키려고해도 축(Head)에 접촉된 부위는 자화되지 않으므로 첫 번째 자화시킨 지점에서 90° 방향으로 최소한 2회이상 자화를 시켜야 완전한 검사를 수행 할 수 있다.


그림 2  축통전법과 유도전류법에서의 자화전류의 분포


또한 그림 2에 나타난 원반(Disk) 형태의 시험체를 자화시킬때에는 또다른 문제점이 발생된다.  원반형태의 시험체를 그림 2(a)와 같이 축통전법으로 자화시킬때에는 완전한 검사를 위해 비록 직각방향으로 2회 이상의 자화를 시켰다 하더라도 시험체의 가장자리에 원주방향으로 위치한 불연속은 자장의 강도가 충분하지 못해 검출되지 않을 수도 있다.  그러나 유도전류법에서는 적절한 극체(극체 ; Pole Piece)를 넣어 1회의 자화로 가장자리 근처의 자장강도를 선택적으로 강화시킬 수 있다.
또한 극체는 사용목적에 따라 여러가지 형태로 변형시켜 사용할 수 있는데 와류의 흐름을 막기위해 막대형태, 비전도체 튜브(Tube)에 선(Wire)을 채운형태, 두께가 두꺼운 파이프(Pipe)를 톱날처럼 절단한 형태 등도 사용하고 있다.
강구( Steel ball)와 같은 형태의 시험체를 직접접촉법으로 검사하려면 자화방향도 문제이거니와 표면상태가 매우 잘 처리되어 있는 경우에는 시험체 표면에 오히려 손상을 줄수 있다.  그러나 유도전류법으로는 표면에 손상을 주지 않고 검사를 수행 할 수 있다.
또한 L/D 비율이 1인 구형 시험체를 코일법으로 자화시키는 것은 부적절하며, 따라서 유도전류법에서는 평평한 극체를 사용하여 적절하게 검사할수 있다.
구형시험체를
 유도전류법으로 검사할때에는,
첫째, 시험체에 유도전류를 적용하여 자화시키고
둘째, 시험체에 습식자분을 적용하고
셋째, 시험체를 360°회전시켜가며 검사한다.
유도전류의 장점으로는,
첫째, 원반(Disk)또는 구(Ball)형태의 시험체 검사에 적합하다.
둘째, 시험체에 직접적인 전류의 접촉이 불필요하다.
셋째, 1회자화로 100% 검사가 가능하다.
넷째, 자동장비에 사용이 가능하다.
단점으로는,
첫째, 자장경로를 확대하기 위해서 극체(Pole Piece) 등이 필요하다.
둘째, 자화전류는 시험체 재질에 따라 달라진다.
셋째, 자장에 영향을 주는 도체는 주위에서 제거해야 한다. 
넷째, 크기가 작은 구형 시험체는 잔류자기법에 국한된다.
보자성이 높은 시험체를 잔류자기법을 이용한 유도전류법으로 자분탐상검사를 수행하고자 할 때 자화전류의
종류로 적당한 것은?

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