Técnica do Yoke

Descrição Genérica do Yoke


O Yoke é um circuito magnético constituído de um núcleo magnético de pequena relutância, com uma bobina de N espiras na parte superior e dois polos magnéticos que, apoiado sobre uma peça a ser ensaiada, formam um circuito magnético fechado. O núcleo é constituído de laminas de ferro silício, isoladas eletricamente entre si e de elevada permeabilidade magnética.


Os Yokes são constituídos em dois tipos: os de “pernas” (polos) fixas, Figura 1 “pernas” articuladas Figura 2. Esta variação de construção do equipamento, tem como objetivo permitir um bom acoplamento do Yoke às superfícies de formas geométricas não planas, como tubos e juntas em ângulo Figura 3 e Figura 4.


O Yoke de pernas articuladas em duas secções articuláveis, uma na interligação do polo com parte superior (núcleo) e outra na metade do polo. Estas duas regiões são as responsáveis por grande parcela de perda do fluxo magnético no circuito.

 

Desta forma, para permitir a articulação do equipamento, perde-se uma área considerável no núcleo e parte do fluxo magnético passa preferencialmente pelo ar, onde a permeabilidade magnética é menor, afetando a intensidade do campo magnético produzido na região.

 

Já para superfície planas, utiliza-se preferencialmente o Yoke de “pernas” fixas. Esse equipamento, apesar se seu maior rendimento no que se refere à intensidade de campo magnético na região inspecionada, apresenta a limitação de se adequar somente nas regiões planas.

Yoke com pernas fixas
Figura 1 - Yoke de pernas fixas

Yoke de pernas articuladas
Figura 2- Yoke eletromagnético de pernas articuladas

 Yoke de pernas articuladas
Figura 3- Ensaio de tubos utilizando o Yoke de pernas articuladas

Ensaio em juntas em ângulo utilizando o Yoke
Figura 4 - Ensaio em juntas em ângulo utilizando o Yoke de pernas articuladas

A importância da técnica do Yoke


Dentre todas as técnicas aplicáveis para o ensaio por partículas magnéticas, magnetização longitudinal, obtida através da indução de campo magnético utilizando o YOKE, é a mais empregada por três aspectos fundamentais:


- Custo;

- Praticidade de manuseio do equipamento;

- Resultado do ensaio (sensibilidade).


Estes fatores são determinantes para a difusão do ensaio e primordiais na seleção da técnica aplicável. Uma inspeção utilizando YOKE exige pouco investimento e mão-de-obra menos treinada para a sua execução em relação às demais técnicas.


O custo de um Yoke subaquático é, em média de R$ 8.000,00, uma fonte de corrente para a Técnica dos Eletrodos custa, aproximadamente, R$ 65.000,00. O equipamento denominado “maquinas estacionária” para as técnicas da Bobina, Contato Direto e Condutor Central, custa em torno de R$ 220.000,00.

 

Analisando os custos citados, conclui-se que o YOKE requer, aproximadamente, de 11 a 36 vezes menos investimento em relação às demais técnicas.

 

Em contrapartida, a Técnica do YOKE, assim como a dos Eletrodos, não permite a automação do ensaio.


Com relação à praticidade, o YOKE é um equipamento portátil e manual, pesando aproximadamente 3,0 Kg.


O Yoke não necessita de aparelhos de medições, tais como amperímetro e voltímetro, ao contrário dos equipamentos para as outras técnicas.


O Yoke, devido à articulação de seus polos (“pernas”), é extremamente versátil e adequado para ser utilizado tanto na execução de inspeção de uma pequena carcaça fundida como em testes de estruturas de plataformas submarinas e em soldas de tanques de armazenamento de petróleo.


Os principais fatores predominantes da escolha da técnica de magnetização são:


- Forma geométrica da peça a ser ensaiada;

- Tipo e tamanho das descontinuidades reveladas em função do critério de aceitação;

- Possibilidade da automatização do ensaio;

- Custo do ensaio.



Descrição da Técnica de Magnetização Utilizando o Yoke


É a técnica de magnetização utilizando um eletroímã apoiado à peça a ser ensaiada. (Figura 5).


Esta técnica é empregada em juntas soldadas, peças fundidas forjadas e laminadas.


O campo magnético gerado pelo YOKE é denominado campo longitudinal, sendo resultante de uma indução magnética e cuja finalidade é detectar descontinuidades no sentido transversal a este campo.

Técnica do Yoke
Figura 5 - Técnica do Yoke

A seguir descrevemos as condições especificas para o ensaio pela técnica do Yoke.


1. A força magnetizante deve estar compreendida entre os valores de 17 a 65 A/cm. A verificação da força magnetizante pode ser feita através da aferição de sua capacidade mínima de levantamento de massa, com o máximo espaçamento entre os polos que serão utilizados. A capacidade mínima deve ser de 5,5 Kg, aferida através do levantamento de um bloco padrão, devendo ser comprovada no início e a cada 8 horas de trabalho.


2. Se durante o período de 8 horas, for constatado que as condições acima não são atendidas, o ensaio deve ser repetido para as peças inspecionadas desde a última calibração satisfatória.


3. Só é permitido o uso de YOKE eletromagnético de corrente alternada.

Região com campo magnético satisfatório
Figura 6- Região com campo magnético satisfatório

 

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