Eddy Current

Non destructive test merupakan metode pendeteksi cacat tanpa melakukan pengerusakan material yang akan diuji. Banyak metode non destructive test yang ada, antara lain visual, dye penetrant, MPI, UT, eddy current, dan lain- lain. Dalam pembahasan kali ini metode yang dibahas adalah metode eddy current.

Eddy current atau arus eddy merupakan metode NDT yang telah sejak lama ada, walau begitu metode eddy current tidak hanya digunakan pada beberapa dekade dalam abad ke 20 terakhir ini saja. Metode ini sampai saat ini masih dipergunakan untuk mendeteksi cacat pada suatu material. Alasan kenapa metode ini tetap masih digunakan adalah karena merupakan alat instrument yang user-freindly.

Inspeksi atau mengetahui cacat dengan prinsip Arus Eddy saat ini adalah salah satu dari beberapa metode NDT yang menggunakan prinsip "elektromagnetisme" sebagai dasar untuk melakukan pemeriksaan. Beberapa metode lain seperti Remote Bidang Pengujian (RFT), Flux Kebocoran (Yoke magnetic) dan Barkhausen Kebisingan juga menggunakan prinsip ini.

Arus eddy merupakan arus listrik yang diinduksikan kedalam konduktor dengan mengubah medan magnet konduktor tersebut. Sirkulasi pusaran arus ini memiliki induktansi dan medan magnet. Medan ini dapat menyebabkan tolakan, tarikan, dorongan, dan efek pemanasan.

Arus eddy terbentuk ketika terjadi perubahan letak konduktor dalam sebuah medan magnet. Konduktor yang bergerak dalam sebuah medan magnet yang tetap ataupun medan magnet yang berubah disekitar konduktor yang diam, keduanya menyebabkan arus eddy terbentuk dalam konduktor tersebut. Arus eddy menghasilkan losses resistif yang dapat mengubah beberapa bentuk energi, seperti energi kinetik menjadi panas.

Pengujian Arus Eddy

Pengujian arus eddy menggunakan induksi elektromagnet digunakan untuk mendeteksi cacat dalam bahan konduktif, mendeteksi retakan, menghitung ketebalan material, dan menghitung ketebalan coating. Dalam pengujian arus eddy yang standar, sebuah kumparan yang melingkar pembawa arus ditempatkan dekat dengan benda yang diuji (harus konduktif elektrik). Arus dalam kumparan akan menghasilkan perubahan medan magnet yang berinteraksi dengan benda uji sehingga menghasilkan arus eddy.

Perbedaan fasa dan magnitude arus eddy ini dapat dimonitor menggunakan sebuah kumparan “penerima” kedua, atau dengan mengukur perubahan arus yang mengalir dalam kumparan “eksitasi” primer. Perubahan konduktivitas listrik atau permeabilitas magnet benda uji, atau adanya kecacatan, dapat mengakbatkan perubahan arus eddy dan perubahan fasa dan amplitudo arus yang akan diukur.

Namun, arus eddy dapat mendeteksi retak yang sangat kecil didalam atau didekat permukaan bahan, permukaan memerlukan persiapan yang minimal, dan geometri fisik kompleks dapat diteliti. Hal ini juga berguna untuk membuat konduktivitas listrik dan pengukuran ketebalan lapisan.

Dasar pengujianmenggunakan instrumentasi dari arus eddy terdiri dari sumber arus, coil kabel yang terhubung dengan sumber, voltmeter, dan amperemeter.

Faktor – Faktor yang Mempengaruhi Respon Arus Eddy

Beberapa faktor, diluar kecacatan, dapat mengakibatkan respon arus eddy. Beberapa faktor utamanya, antara lain:

Konduktivitas BahanKonduktivitas sebuah bahan memiliki efek langsung pada aliran arus eddy. Semakin baik

konduktivitas bahan, maka akan semakin baik pula aliran arus eddy pada permukaan bahan.

PermeabilitasPermeabilitas dapat digambarkan sebagai seberapa mudah sebuah bahan dapat

dimagnetisasi.

FrekuensiRespon arus eddy sangat dipengaruhi oleh frekuensi tes yang ditentukan, untungnya hal

ini merupakan sesuatu yang dapat kita kendalikan.

GeometriStruktur geometri benda juga akan berefek pada respon arus eddy. Ketebalan bahan yang

lebih kecil daripada kedalaman penetrasi efektif juga berefek pada respon arus eddy.

Kedekatan / Lift-offSemakin dekat sebuah kumparan periksa pada permukaan, maka efek pada kumparan

tersebut akan semakin baik.

Kedalaman Penetrasi

Densitas arus eddy, dan kekuatan respon dari sebuah kecacatan, paling besar terletak pada permukaan logam yang sedang diuji dan menurun sebanding dengan kedalamannya. Secara matematis dapat didefinisikan sebagai “kedalaman standar penetrasi” dimana arus eddy sebesar 37% dari nilai permukaan. Kedalaman penetrasi dapat menurun ketika adanya peningkatan frekuensi, peningkatan konduktivitas, dan peningkatan

permeabilitas bahan. “Kedalaman penetrasi efektif” biasanya didefnisikan sebesar tiga kali kedalaman standar, dimana densitas arus eddy menurun sekitar 3% dari nilai permukaannya. Inilah kedalaman yang dianggap tidak berpengaruh pada bidang arus eddy.

Kekurangan dan Kelebihan dari Arus Eddy

Kelebihan dari arus eddy

1. Sangat sensitive untuk retakan(crack) dan cacat lainnya2. Mendeteksi cacat permukaan dan cacat yand dekat dengan permukaan3. Deteksi dengan hasil yang cepat4. Portable5. Metodenya bisa digunakan untuk mendeteksi lebih banyak cacat6. Perlengkapan untuk persiapanya sedikit7. Uji probenya tak perlu kontak dengan meterial8. Deteksi bentuk dan ukuran yangkompleks untuk meterial yang konduksi

Kekurangan dari arus eddy

1. Hanya untuk meterial yang memiliki sifat konduksi2. Permukaan harus bisa diakses probe3. Personel harus memiliki skill dan pelatihan yang handal4. Hasil permukaan akhir dan kekasaran dapat mempengaruhi hasil5. Butuh kalibrasi6. Kedalaman cacat dibatasi7. Cacat yang paralel terhadap probe coil winding bisa tidak terdeteksi.

Kesimpulan:

Eddy current memenfaatkan induksi elektromagnetic dengan mengalirkan arus ke benda uji yang bersifat conductive

Alat uji antara lain:

Instrumentation

Probes

Reference Standards

Terdapat keuntungan dan kerugian pada aplikasi eddy current

Terdapat beberapa faktor yang berpengaruh dalam aplikasi arus eddy