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Tesis

Diseño y caracterización de sondas bobbin diferenciales para corrientes inducidas

2017



NombreELIZONDO Fernando Emanuel
Ingeniero en Electrónica - Universidad Tecnológica Nacional Facultad Regional Córdoba – Argentina
Especialista en Ensayos No Destructivos - Instituto Sabato UNSAM/CNEA - Argentina
Directores

Ing. Laura Belén CAZAL.   NA-SA - Argentina
Dr. Javier FAVA.   CNEA, UNSAM - Argentina

Fecha Defensa10 /11/2017
JuradoDr. José BRIZUELA.  CNEA, UNSAM, CONICET - Argentina
Dra. Marta RUCH.   CNEA - Argentina
CódigoITS/TE 3/17

Título completo

Diseño y caracterización de sondas bobbin diferenciales para corrientes inducidas

Resumen

En este trabajo se estudió el diseño y modelado eléctrico de sondas para un condensador de vapor y su posterior ensayo teniendo en cuenta algunos lineamientos del código ASME y recomendaciones del EPRI, en la inspección por corrientes inducidas de centrales nucleares. Se analizó el funcionamiento de sondas tipo bobbin (circunferenciales internas para tubos en modo diferencial), a través de su comportamiento electromagnético. Se calcularon sus parámetros constructivos acordes a una respuesta deseada. Para lograr estos objetivos se utilizaron sondas comerciales, las cuales ya habían pasado por sus controles de calidad.

Para la caracterización y prueba de las sondas se emplearon: analizadores de impedancia (HIOKI IM3570 y SOLARTRON 1260); equipos de adquisición (ZETEC MIZ-80id) y de análisis de datos para corrientes inducidas (ZETEC Analysis/AN); sondas comerciales (ZETEC y TECNATOM); un programa para la simulación de circuitos electrónicos (MULTISIM); y un programa que permite simular ensayos de corrientes inducidas (CIVA).

Se incluye, en el desarrollo realizado, el cálculo de las bobinas de una sonda optimizada para el punto operativo; teniendo en cuenta la frecuencia utilizada para la inspección y el tamaño de la defectología detectable. Esto incluye: los parámetros de la sonda como el ancho, alto y número de vueltas de las bobinas; separación entre ellas; diámetro del alambre; y un modelo eléctrico equivalente. Luego se analizó la influencia de los cables, su respuesta en frecuencia y distintos controles de calidad a la sonda ya fabricada.

Complete Title

Abstract

In this work was studied the design and electrical modeling of probes for a steam condenser and its subsequent testing taking into account some guidelines of the ASME code and recommendations of the EPRI, in the inspection by eddy currents of nuclear power plants. Besides, the operation of bobbin probes (internal circumferential for tubes in differential mode), through its electromagnetic behavior was analyzed. Their construction parameters were calculated according to a desired response. To achieve these objectives, commercial probes were used, which had already overcome their quality controls.

For the characterization and testing of the probes, the following equipment was used: impedance analyzers (HIOKI IM3570 and SOLARTRON 1260); acquisition equipment (ZETEC MIZ-80id) and data analysis for eddy currents (ZETEC Analysis/AN); commercial probes (ZETEC and TECNATOM); simulation software of electronic circuits (MULTISIM); and software that allow simulating eddy current tests (CIVA).

Finally, in the development carried out, was included the calculation of the coils of a probe optimized for the operative point; taking into account the frequency used for the inspection and the size of the detectable defect ology. This includes: the parameters of the probe such as the width, height and number of turns of the coils; separation between them; diameter of the wire; and an equivalent electric model. Then the influence of the cables, their response in frequency and different quality controls to the probe already manufactured was analyzed.

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