El método de medición «Wirbelstrommessung» (Eddy Current)

Conocido en español como «Medición por Corrientes de Foucault», es una técnica no destructiva utilizada para evaluar las propiedades eléctricas y magnéticas de materiales conductores, como metales. Este método es ampliamente empleado en dispositivos como el GoldScreenSensor y los verificadores de metales preciosos de Sigma Metalytics (PMV) para detectar la autenticidad de monedas, lingotes y otros objetos metálicos. A continuación, te explico en detalle cómo funciona y su relevancia:

¿Qué es?

Las corrientes de Foucault (o corrientes inducidas) son corrientes eléctricas que se generan en un material conductor cuando este se expone a un campo magnético alterno. Este fenómeno fue descubierto por el físico francés Léon Foucault en 1851. En el contexto de la «Wirbelstrommessung», un dispositivo genera un campo magnético oscilante mediante una bobina (sensor) que, al acercarse a un objeto metálico, induce estas corrientes en el material.

Principio de Funcionamiento

  1. Generación del Campo Magnético: Una bobina en el dispositivo, alimentada por una corriente alterna, crea un campo magnético que cambia rápidamente.
  2. Inducción de Corrientes: Cuando este campo magnético interactúa con un material conductor (como oro o plata), induce corrientes circulares (corrientes de Foucault) en la superficie del material.
  3. Interacción con el Material: Estas corrientes generan su propio campo magnético opuesto, que interactúa con el campo original del dispositivo. Esta interacción depende de las propiedades eléctricas (conductividad) y magnéticas (permeabilidad) del material.
  4. Medición: El dispositivo detecta los cambios en la impedancia de la bobina o las variaciones en el campo magnético resultante, que son proporcionales a la conductividad eléctrica del material. En algunos casos (como el GoldScreenSensor), se mide directamente en megasiemens por metro (MS/m), mientras que otros (como los PMV) convierten esto en resistividad o usan rangos predefinidos.

Características Clave

  • No Destructivo: No daña el objeto analizado, ideal para metales preciosos.
  • Profundidad de Penetración: Depende de la frecuencia del campo magnético y la conductividad del material. A mayor frecuencia o menor conductividad, la penetración es menor (por ejemplo, 0.25-1 mm en el GoldScreenSensor; hasta 1.95 mm en el PMV Original con sensores específicos).
  • Sensibilidad: Puede detectar diferencias sutiles en la composición de aleaciones y distinguir entre metales auténticos y falsificaciones (como wolframio o cobre recubierto).

Aplicación en Verificadores de Metales

En el contexto de los dispositivos que comparamos:

  • GoldScreenSensor: Usa este método para medir la conductividad eléctrica (0-65 MS/m) y asignar valores a metales como oro (44.7 MS/m para 999+), plata (61 MS/m para 999+), o detectar falsificaciones como wolframio (18.8 MS/m). La profundidad varía según el material (250 µm para cobre, 1 mm para plomo).
  • PMV (Sigma Metalytics): También emplea corrientes de Foucault, pero mide resistividad (inverso de la conductividad) y compara los resultados con una base de datos de aleaciones conocidas (ej. Oro 999, Plata 925). Los sensores ajustables (Small Wand, Bullion Wand) permiten variar la penetración según el tamaño y grosor del objeto.

Ventajas

  • Rapidez: Resultados inmediatos sin preparación compleja.
  • Portabilidad: Los dispositivos son compactos y fáciles de usar.
  • Detección de Falsificaciones: Identifica recubrimientos superficiales o núcleos de metales diferentes al esperado (ej. una barra de wolframio recubierta de oro).

Limitaciones

  • Profundidad Limitada: No detecta más allá de unos pocos milímetros, por lo que no identifica núcleos profundos en objetos muy gruesos (el PMV Pro + Bridge extiende esto hasta 45 mm).
  • Dependencia de la Temperatura: La conductividad varía con la temperatura, lo que requiere condiciones controladas (18-25°C en el GoldScreenSensor).
  • No Determina Composición Exacta: Solo mide propiedades eléctricas, no la composición química (requiere combinación con otros métodos como densidad o análisis químico).

Ejemplo Práctico

Si mides una moneda de oro puro (999) con el GoldScreenSensor, esperas un valor cerca de 44.7 MS/m. Si muestra 18.8 MS/m (típico de wolframio), indica una posible falsificación, aunque el peso y tamaño deben verificarse, ya que wolframio tiene una densidad similar al oro (19.3 g/cm³).

En resumen, la «Wirbelstrommessung» es un método eficiente y confiable para verificar metales preciosos basándose en su conductividad eléctrica, pero debe complementarse con otras pruebas para una autenticación definitiva. ¿Te gustaría profundizar en algún aspecto técnico o aplicación específica?

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