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1. INTRODUCCIÓN A LA TECNICA
DE EDDY CURRENT

2. Aplicaciones y alcances del método
- Detección de discontinuidades superficiales con
aplicaciones limitadas para detectar las sub superficiales
(cercanas a la superficie, alrededor de los 6 mm).
• Corrosión por debajo de los recubrimientos estructurales
de aviones (skin)
• Corrosión en zonas próximas a remaches de fuselaje y
alas
• Discontinuidades generadas por fatiga (piezas con
agujeros, recubrimientos remachados, etc).
• Discontinuidades en espesores de tubos y en soldaduras
- Determinación de cambios de los tratamientos térmicos (
dureza) etc.
- Medición de espesores de materiales conductores (clad) y
no conductores (pinturas)

3. Aplicaciones y alcances del método

4. Aplicaciones y alcances del método

5. Comparación con otras técnicas capaces
de detectar dicontinuidades superficiales

6. Generación de las corrientes Eddy, de Foucault o
parásitas, en materiales conductores
Las corrientes de Foucault
se generaran si existen un
campo magnético
fluctuante en presencia de
un conductor o bien existe
un movimiento relativo
entre el conductor y el
campo magnético si este
es permanente.

7. Generación de las corrientes Eddy, de Foucault o
parásitas, en materiales conductores (corriente
alterna)
Al hacer circular corriente
alterna a través de una
bobina se creará un campo
magnético (primario).
Al aproximarlo a un material
conductor se inducirá en
éste corrientes eléctricas
circulares (Ley de inducción
de Faraday).

8. Generación de las corrientes Eddy, de Foucault o
parásitas, en materiales conductores (corriente
alterna)
Estas corrientes circulares
de Foucault (FEM) crean,
en el conductor,
electroimanes con campos
magnéticos (secundarios).
Estos se oponen al efecto
del campo magnético
aplicado (primario), Ley de
Lenz.
Principio de conservación
de la energía y principio de
acción y reacción.

9. Bs: campo magnético
secundario opuesto al
primario
E (fuerza electromotriz
FEM)
Bp: primario
(fluctuante o
alterno)

10. Las corrientes de Foucault y los campos opuestos
generados serán más intensos
cuando:
• Los campos magnéticos (alternos) aplicados sean
intensos
• Exista elevada conductividad del material
• Mayor sea la velocidad relativa del movimiento entre el
campo y el material conductor (caso del imán permanente
y el tubo de cobre).
• Mayor sea la velocidad relativa del movimiento de los
electrones (campo alternado, función de la frecuencia)

11. Efecto de la frecuencia en la densidad de las corrientes
inducidas
A mayor frecuencias
Más densidad absoluta de corrientes de Foucault en la
superficie del material
Aumenta el flujo del campo magnético secundario
Se genera un mayor blindaje a la penetración de las
corrientes en el material (efecto pelicular o Skin-effect).
Este efecto es el causante de la variación de la
resistencia eléctrica, en corriente alterna, en un
conductor

12. Porcentaje de la densidad de corriente en función de la
penetración
Densidad de
las corrientes
Profundad o
penetración en el
material

13. Bobina de inducción (características)
- Componente capacitiva (C0) despreciable frente a la
inductiva o inductancia (L0)
- Reactancia inductiva (XL0)
- Baja resistencia (R0)
- Forma adecuada para el ensayo particular (diámetro
pequeño)
- CA, genera campo magnético variable (rango de
frecuencia)

14. Concepto de impedancia o reactancia
Impedancia de una bobina o reactancia inductiva (XL0)
Medida de la oposición a un cambio de corriente en este
componente.
Dejan pasar la corriente continua y las señales de
frecuencias bajas pero bloquean las señales de
frecuencias altas (skin effect)
Resistencia (R) (material conductor)
Medida de la oposición al flujo de corriente eléctrica a
través de un conductor

15. Concepto de impedancia o reactancia

16. Principio de la aplicación de la técnica de Eddy Current
sobre materiales conductores
Someter al material conductor a un estado de energía
adecuado, ésta fluye en el material.
Corriente alterna
de excitación
Bp
Bs
Eddy
current

17. Principio de la aplicación de la técnica de Eddy
Current sobre materiales conductores
A medida que la bobina se acerca al material
conductor (sin discontinuidades) se inducen las
corrientes de Eddy (van aumentado su intensidad)
creándose un campo secundario.
El campo primario y campo secundario (opuesto)
interactúan, este último debilita al campo primario.
El efecto reduce la reactancia inductiva (XL0) de la
bobina a medida que aumentan las corrientes de
Foucault (presencia del material conductor).
Se produce un balance.

19. Irregularidades como
- Inclusiones
- materiales diferentes al material base
- TT
- Discontinuidad
- corrosión, etc
Obstruyen la circulación de las corrientes de Foucault
disminuyendo sus intensidades y el campo generando
(secundario)
Esto tiene un efecto reactivo en la bobina, aumentando la
reactancia inductiva de ella.

20. El diámetro de distribución de la
corriente de Eddy son del orden del
diámetro de la bobina

21. Bobina se desplaza sobre placa conductora a una
distancia constante.
Cambios momentáneos se producen en la reactancia
inductiva de la bobina y en la corriente que circula por ella
al pasar sobre la discontinuidad.
Cambio en la corriente es amplificado, se presenta en un
instrumento (indicación digital o de aguja)
Esta es la base de la técnica

22. Ventajas
- Con/sin contacto entre la bobina de inducción y material
(ej. Materiales conductores pintados)
- Anomalías generadas en la circulación de las corrientes
se detectan por medios electrónicos.
- No es necesaria una limpieza exhaustiva de la pieza
Instrumentos simples (multímetros por ejemplo) no se
utilizan en la práctica, sólo serían capaces de indicar
discontinuidades muy grandes.
Instrumentos digitales son los utilizados

23. Influencia de la conductividad eléctrica del material
sobre impedancia la bobina
Inicialmente consideramos una bobina ideal, sin resistencia
óhmica (sin pérdidas por resistencia).
Impedancia de la bobina en el plano complejo se muestra
como función de la conductividad del material a ensayar a
una distancia A constante (Lift off mínimo, distancia entre la
bobina y el material conductor).

24. Influencia de la conductividad eléctrica del material
sobre impedancia la bobina
σ:conductividad
eléctrica del
material

25. Material no conductor (conductividad eléctrica 0) P1
- No se generan corrientes parásitas, reactancia
inductiva (jωL0) sin cambios, se tiene reactancia
inductiva.
Material con conductividad eléctrica finita (P2)
- Se generarán corrientes parásitas y pérdidas
óhmicas.
- Aumento de la componte óhmica, reducción
simultánea de la componente inductiva.
- El punto de funcionamiento se desplaza de P1 a P2.

26. Conductividad eléctrica elevada (hipotéticamente
infinita, superconductor)
- No habrá pérdidas óhmicas, la componente óhmica
de la impedancia (Z) de la bobina desaparecerá.
- Flujo de las corrientes de Foucault elevados al igual
que el campo que estas generan.
- Reducción considerable de la reactancia de la
bobina (punto P3).

27. La conductividad del material tiene una influencia
determinante en la impedancia de la bobina cuando
esta se aproxima a el
Influencia de la distancia bobina-material o lift off
sobre la impedancia de la bobina
La distancia A entre la bobina y el material conductor
también modifica la impedancia.
En la siguiente imagen se observan curvas con valores
constantes de A (lift off).
El punto P1 bobina muy alejada, no hay inducción de
corrientes, la impedancia de la bobina no se modifica.

29. A varía desde valores elevados hasta el valor 0 (que no se
puede obtener en la práctica), las curvas de impedancia
continuarán expandiéndose hasta el origen.
Con conductividad muy alta y A=0 (ideal) no habrá
componente óhmica en la impedancia, se tendrán
corrientes elevadas.
El acoplamiento de la bobina con el material será ideal y el
campo de generación primario estará completamente
cancelado por el campo secundario de las corrientes
parásitas.
Esto significa que la bobina tampoco tendrá ninguna
reactancia, es decir, inductancia efectiva será 0.

30. También la distancia entre la bobina y el material a
ensayar tiene una influencia importante en la
impedancia de la bobina
Influencia de las dicontinuidades sobre la impedancia
de la bobina
En la detección de discontinuidades el objetivo no es
medir la conductividad o la distancia A sino la influencia de
las discontinuidades sobre la impedancia de la bobina y,
por lo tanto, sobre la corriente que circula por ella.

31. Si la bobina pasa por una discontinuidad, su
impedancia cambia con un valor específico y con una
determinada dirección del vector impedancia

32. Si por otro lado el valor de la impedancia cambia debido a
la distancia entre la bobina y la superficie, el vector cambia
en otra dirección.

33. Este efecto es muy significativo. Mediante ayudas
electrónicas se puede evaluar los efectos de una
discontinuidad en referencia a otros efectos
Materiales con baja conductividad
eléctrica se tornan difíciles de
evaluar frente a materiales de
alta conductividad eléctrica
en cuanto al cambio de
impedancia por presencia
de discontinuidades.

34. Influencia de la frecuencia sobre la impedancia de la
bobina.

35. Ambas ¨variables¨ ejercen la misma influencia sobre la
impedancia.
La impedancia reacciona a un aumento de la
conductividad eléctrica del mismo modo que a un
aumento de la frecuencia.
Un material con alta conductividad reduce la componente
inductiva de la bobina al igual que una alta frecuencia (skin
effect)
Del punto de vista práctico no se trabaja con la
conductividad eléctrica sino con la frecuencia de prueba
que puede ser calculada o bien determinada por medio del
uso de patrones, cálculos o tablas.

36. Consideraciones para materiales ferromagnéticos
Permeabilidad magnética
influye sobre el campo
magnético de la bobina
(concentrándolo)
aumentando la reactancia
inductiva de ella.
Es decir que es un campo
mas fuerte que eclipsa el
campo generado por las
corriente de Eddy.

37. Sistema de bobina para inspección de elementos cilíndricos
(throughput o encircling coil)
Separación entre el material y la bobina (caso de la bobina de
exploración): grado de llenado (encircling coil).
Grado de llenado: relación entre la sección transversal de
material de prueba respecto al de la bobina
Factor de llenado bajo o de llenado alto, semejante a lo visto en
partículas magnéticas

39. Bobinas (cabezales o probes)
Bobina Absoluta: una sola bobina se pone en contacto con
el material a inspeccionar.

40. Bobina Diferencial: dos bobinas, una es la de excitación y
otra la de medición son utilizadas. Pueden estar
contenidas en un mismo cabezal o separadas.

41. Determinación de la profundidad estándar de las
corrientes de Eddy
δ = penetracion (mm)
f = frecuencia (Hz)
µ0= permeabilidad mag vacio (H/m u Ω*s/m))
µr= permeabilidad mag. Relativa
µ= permeabilidad absoluta (µ0* µr)
σ= Electrical Conductivity (% IACS o Siemens/m=1/(Ωm))

42. Conductividad eléctrica
Su valor está referido o expresados en porcentaje de IACS
(International Anneled Copper Standard)
Los equipos están calibrados en % IACS.
Por ejemplo:
En aleación de aluminio (30 a 40% IACS), dimensiones de
fisuras entre 1,52 a 3,4 mm de largo y 0,15 mm a 0,38 mm
de profundidad, se recomiendan frecuencias de inspección
entre 100 y 500 kHz.

44. Mediciones de la conductividad eléctrica
Se ve influenciada por: tratamiento térmico, recubrimiento
aplicado y geometría de la pieza. Las lecturas de
conductividad están dadas en IACS y son equipos
especiales para este propósito.
Pueden presentar indicaciones calibradas (caso de la
conductividad) o bien presentar un display mas general el
cual se calibra

45. Tratamiento térmico
En la siguiente gráfica se puede observa el cambio de la
conductividad eléctrica de la aleación de aluminio 7075 por
efecto de los diferentes tratamientos térmicos.
Para convertir IACS
a m/Ω/mm2, dividir por
1,7241

46. Recubrimiento
Clad (recubrimiento conductor): es una técnica que afecta
la medición de la conductividad eléctrica sobre el material
base y esta relacionado con el espesor del clad. Se deben
hacer ensayos si bien se tienen documentos de referencia.
Pinturas: gruesas capas de pintura afectan la relación
entre el cabezal y la superficie a inspeccionar y por lo tanto
la determinación de la conductividad eléctrica.
Geometría
La forma de las piezas, cambio en su configuración, afecta
la distribución de las corrientes de Eddy, espesores y
curvaturas son dos de las fuentes mas grandes de lecturas
erróneas.