Métodos de Projeto, Modelagem e Cálculo de Sonda de Corrente Eddy Baseada em Campo Magnético para Detecção de Defeitos na Borda

Este artigo apresenta os métodos para projetar e modelar uma sonda de corrente eddy (EC) composta por um ou mais eletroímãs e um sensor de densidade de fluxo magnético (MFD) para detectar defeitos próximos à borda de uma peça de trabalho condutora. Tanto defeitos de cavidade quanto de rachadura são considerados, sendo o primeiro caracterizado por um campo de condutividade e o último modelado como duas fronteiras sobrepostas, e seus efeitos perturbadores no campo MFD gerado pela EC são analisados utilizando um método de cálculo de fonte de corrente distribuída (DCS). Duas abordagens, formulação de subdomínio sem defeitos e redução de dimensão para análise da perturbação de defeitos, são apresentadas para encurtar o tempo necessário para calcular as soluções DCS para o problema de detecção de defeitos. A precisão e a eficiência computacional dessas abordagens propostas foram avaliadas numericamente, demonstrando desempenho significativamente melhorado com grande redução de cálculo quando comparadas à análise de elementos finitos (FEA) e podendo encurtar ainda mais o tempo para calcular a inversão de matriz. A efetividade do método baseado em campo magnético foi experimentalmente verificada com duas sondas EC protótipos projetadas para superar limitações associadas a sondas EC baseadas em impedância, comumente projetadas usando uma abordagem de parâmetro agrupado.