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EC12 - Atraso de fase (DEFASAGEM)

traduzido do sítio: http://www.nde-ed.org/EducationResources/HighSchool/Magnetism/Physics/phaselag.php

O atraso de fase, também chamado de defasagem (porque pode representar atraso, mas também adianto de fase) é um parâmetro do sinal de corrente parasitas que permite obter informações sobre a profundidade de um defeito dentro de um material. A defasagem representa o intervalo de tempo entre a resposta da corrente parasita para uma descontinuidade na superfície e a resposta para uma descontinuidade a alguma distância abaixo da superfície. A geração de correntes parasitas pode ser considerada como um processo dependente do tempo, o que significa que as correntes geradas abaixo da superfície demoram um pouco mais para se formar do que as da superfície. Interrupções nas correntes parasitas longe da superfície produzirão mais atraso de fase (defasagem) do que interrupções perto da superfície. Tanto a tensão (V) do sinal quanto a corrente (A) terão essa defasagem ou atraso de fase com a profundidade, Atenção, pois esse conceito é diferente do conceito de defasagem, apresentado anteriormente, entre a voltagem e a amperagem em um circuito eletrônico, em função do tipo de componente elétrico presente no circuito.

A defasagem dos sinais é um parâmetro importante no ensaio de correntes parasitas porque torna possível estimar a profundidade de um defeito, e com amostras de referência adequadas (comumente chamadas de padrões de referência ou de calibração), determinar aproximadamente o tamanho de um defeito. O sinal produzido por uma falha depende tanto da amplitude  (intensidade ou módulo) quanto da fase das correntes parasitas que foram interrompidas, pela presença dessa falha. Um defeito pequeno superficial e um grande defeito interno podem ter um efeito semelhante sobre a magnitude (amplitude, intensidade ou módulo) da impedância em uma bobina de ensaio. No entanto, devido ao aumento da fase (ou  defasagem) com profundidade, haverá uma diferença característica no vetor de impedância da bobina de teste. Vamos lembrar que um vetor é caracterizado por sua amplitude e por sua fase (EC_10-Impedancia.html).

O atraso de fase (defasagem) pode ser calculado pela equação seguinte. O ângulo de atraso de fase calculado com esta equação é útil para estimar a profundidade sub superficial de uma descontinuidade que está localizada em uma profundidade específica. Descontinuidades, como uma trinca que abrange muitas profundidades, devem ser subdivididas em seções ao longo de sua altura e uma média ponderada determinada para fase e amplitude em cada posição abaixo da superfície. É dessa forma que é constituído o sinal relativo a essa descontinuidade de grande altura.

Em Radianos

atraso de fase em radianos
Em Grausatraso de fase em graus

Onde:
q = Atraso de fase (radianos ou gráus)
x = Profundidade a partir da superfície (polegadas ou milímetros)
d = Profundidade Padrão de Penetração (pol ou mm)


Em uma profundidade padrão de penetração, a defasagem é um radiano ou 57o (ou 63 grados).   Isso significa que as correntes parasitas que fluem a uma profundidade padrão de penetração ( d ) abaixo da superfície, estão atrasadas (defasadas) das correntes parasitas na superfície em 57o. Na profundidade igual a duas profundidades padrão de penetração (2d), elas defasam das correntes superficiais em 114o. Portanto, medindo a fase de um sinal a profundidade de uma descontinuidade pode ser estimada.

No plano de impedâncias, o sinal de distanciamento entre a sonda e a peça (sinal de liftoff) serve como direção de referência para a fase. O ângulo entre o sinal de liftoff e o sinal da descontinuidade é cerca de duas vezes da defasagem calculada com a equação acima. Como mencionado anteriormente, as descontinuidades que têm uma altura (distância normal à superfície) significativa , produzirão um ângulo que se baseia na média ponderada da interrupção das correntes parasitas nas várias profundidades ao longo de sua altura.

No aplicativo abaixo, a relação entre a profundidade padrão de penetração, a profundidade de uma descontinuidade e a defasagem produzida no plano de impedância é mostrada. A equação apresentada na parte de baixo do aplicativo pode ser usada para calcular a profundidade padrão de penetração, a partir da freqüência de excitação da sonda e das propriedades eletromagnéticas (condutividade e permeabilidade) do material. Esses valores são selecionados para um material específico escolhido na caixa de diálogo. As linhas vermelhas representam tanto a força relativa do campo magnético da bobina como o atraso de fase das correntes parasitas induzidas a uma profundidade específica.

Calculo da defasagem


Clique aqui para executar um aplicativo JavaScript da Profundidade Padrão de Penetração.

Ou para exercitar a influência das variáveis na Profundidade Padrão de Penetração, acessar a planilha em:

https://drive.google.com/file/d/1J0nkiBtjrrk4BGqp_s0yPbtCPWZe5OtZ/view?usp=sharing


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