Post on 14-Jul-2016
description
LAPORAN RESMIULTRASONIC TEST
Disusun Oleh :M. Fahri Fahrezy (0514040037)
Sundaram (0514040041)
Jihan Octa M. (0514040053)
Wulan Dwi R. (0514040062)
TEKNIK KESELAMATAN DAN KESEHATAN KERJA
POLITEKNIK PERKAPALAN NEGERI SURABAYA
2015
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Tujuan
Pada percobaan ini, mahasiswa diharapkan dapat menggunakan pesawat
ultrasonic dalam memeriksa ketebalan suatu bahan ataupun cacat pada suatu
bahan atau material yang tidak dapat dilihat secara visual/langsung.
1.2 Dasar Teori
Gelombang Ultrasonic adalah gelombang mekanik seperti gelombang suara
yang frekuensinya lebih besar dari 20kHz. Gelombang ini dapat dihasilkan dari
probe yang berdasarkan perubahan energi listrik menjadi energi mekanik.
Sebaliknya probe juga dapat mengubah energi mekanik menjdi energi listrik.
Selama perambatannya di dalam material, gelombang ini dipengaruhi oleh sifat-
sifat bahan yang dilaluinya missal masa jenis, homogenitas, besar butiran,
kekerasan dan sebagainya. Sehingga gelombang ini dapat dipakai untuk
mengetahui jenis bahan, tebal dan ada tidaknya cacat di dalam bahan tersebut.
Gelombang Ultrasonic dapat dipantulkan dan dibiaskan oleh permukaan batas
antara dua bahan yang berbeda. Berdasarkan sifat pantulan tersebut dapat
ditentukan tebal bahan, lokasi cacat serta ukuran cacat.
1. Prinsip dasar ultrasonic.
Pemeriksaan tebal bahan atau adanya cacat dalam bahan dengan
gelombang ultrasonic dapat dilakukan dengan tiga cara yaitu : teknik
resonansi, teknik tranmisi dan teknik gema. Dari ketiga teknik tersebut, teknik
gema kontak langsung paling sering digunakan terutama pada pemeriksaan di
lapangan.
Pantulan/Gema
Pada teknik ini, probe secara bergantian mengeluarkan dan menerima
getaran. Tebal bahan dan letak cacat ditentukan dari letak getaran/gema pada
layar osiloskop, sedangkan besarnya ditentukan dari simpangan tinggi getaran
yang diterima kembali.
2. Gelombang Ultrasonic.
Gelombang ultrasonic adalah gelombang mekanik seperti suara, yang
frekuensinya lebih besar dari pada 20 kHz. Gelombang ini mempunyai
besaran fisis seperti pada suara yakni panjang gelombang ( ), kecepatan
rambat (v), waktu getar (T), amplitudo (A), frekuensi (f), fasa ( ) dan
sebagainya. Formula yang berlaku bagi gelombang suara berlaku pula pada
gelombang ultrasonic, missal :
(snellius)
(least aquare law)
= (attenuation)
Timer
AMPLIFIER
Penguat/Pembangkit pulsa
Benda uji
probe
osiloskop
Hukum seperti hamburan, difraksi, disfersi, disperse dan hukum gelombang
ultrasonic. Tetapi dalam bahasan selanjutnya diutamakan perhitungan
tentang jarak, panjang gelombang, pantulan dan pembiasan.
Dalam perambatannya pada bahan yang sama, kecepatan dan
frekuensi dianggap tetap. Dalam perambatannya dalam berbagai bahan,
frekuensi gelombang selalu dianggap tetap, sedangkan kecepatan rambat
bergantung pada jenis bahan dan mode gelombang. Frekuensi yang sering
digunakan untuk uji tanpa rusak umumnya antara 250 kHz-15 MHz,
sedangkan pada pemeriksaan las digunakan frekuensi 2 MHz-6MHz.
3. Mode
Dari cara bergetar dan perambatannya maka gelombang ultrasonic
dapat menjalar di dalam bahan dalam berbagai mode :
1. Mode Longitudinal.
Mode longitudinal terjadi bila gelombang ultrasonic merambat
pada suatu arah sejajar dengan arah gerakan atom yang digetarkan,
misal atom digerakkan kekanan dan kekiri sedangkan gelombang
bergerak merambat kearah kekiri atau kekanan. Gelombang
longitudinal dapat merambat pada semua bahan, baik gas, cair
maupun padat.
2. Mode Transversal
Mode transversal terjadi bila gelombang ultrasonic merambat pada
suatu arah tegak lurus pada arah gerakan atom yang di getarkan ,
missal atom digetarkan keatas dan ke bawah, sedangkan
gelombang merambat kea rah kanan dan kiri .
Gelombang transversal hanya bisa merambat pada benda padat .
Gambar 1.2 Mode Gelombang Transversal dan Longitudinal
3. Mode Permukaan.
Mode transversal terjadi bila gelombang transversal merambat pada
permukaan. Gerakan atom yang bergetar berbentuk elips. Sesuai
dengan namanya gelombang permukaan hanya merambat pada
permukaan padat dengan kedalaman maksimum satu panjang
gelombang.
Gambar 1.3 Mode Permukaan
4. Mode Plat.
Mode pelat terjadi pada bila gelombang transversal merambat
pada bahan pelat tipis yang tebalnya kurang dari setengah
panjang gelombang. Gerakan atom yang bergetar berbentuk
elips. Gelombang pelat merambat pada seluruh benda uji tipis
tersebut, baik dalam bentuk gelombang simetris atau
gelombang asimetris. Perubahan Mode.
Gelombang ultrasonic yang merambat dalam suatu bahan dapat
merubah mode dari satu mode ke mode lainnya. Perubahan
mode ini terjadi misalnya karena pantulan atau pembiasan. Bila
mode berubah maka kecepatan rambatnya berubah, sedangkan
frekuensinya tetap, akibatnya panjang gelombangnya juga akan
berubah.
Gambar1.4.Mode Pla
5. Kemampuan deteksi.
Cacat kecil dapat memantulkan kembali gelombang ultrasonic
bila permukaannya cukup luas. Cacat terkecil yang dapat
dideteksi oleh gelombang ultrasonic adalah bila :
minimum =
6. Kecepatan rambat dan panjang gelombang.
Kecepatan rambat (v) gelombang ultrasonic dalam suatu bahan
tergantung pada jenis bahan yang dilalui oleh mode gelombang
tersebut.
7. Transmisi.
Bila gelombang ultrasonic menjalar dari bahan yang satu ke
bahan dua tegak lurus pada permukaan batas pada kedua bahan
tersebut, maka sebagian bahan akan diteruskan sedangkan
sebagian lagi dipantulkan. Intensitas yang diteruskan atau
dipantulkan tergantung pada koefisien transmisi atau
refleksinya.
D= 1-R
dimana :
R = Koefisien refleksi
D = Koefisien transmisi
W = Impedansi akustik
= Massa jenis
V = Kecepataqn rambat.
BAB II
METODOLOGI
2.1 Peralatan
Alat pemancar sekaligus penerima gelombang ultrasonic
Alat kalibrasi awal
2.2 Bahan
Specimen 1 berbentuk balok baja
2.3 Langkah Kerja
1. Persiapan alat (memasang, menyalakan alat)
2. Menentukan besar range yang akan digunakan (100 atau 125), range >
dari pada benda yang diukur. Pada percobaan ini menggunakan range
= 125 (5 titik indikasi).
3. Kalibrasi awal, yaitu dengan menekan tombol on call dan meletakkan
probe di atas suatu material (tebal = 25 mm) yang khusus digunakan
untuk kalibrasi. Kemudian mengatur tombol pada alat sehingga muncul
5 garis sebagai indikasi (pada titik skala 2, 4, 6, 8, dan 10), dimulai dari
skala paling kanan display.
4. Jika garis sudah tarbentuk dan tebal material kalibrasi telah ditemukan,
tekan tombol call lagi agar kalibrasi tidak berubah.
5. Letakan probe di atas material yang akan diuji. Cari angka yang paling
stabil
6. Catat data laporan sementara.
BAB III
ANALISA DATA
d
Atau
d
w
x
t = 41,25 mm
pw
x
y z
l
p
l
t
BAB IV
PEMBAHASAN
Pada pengujian ultrasonic ini, hanya dilakukan untuk mencari ketebalan suatu
speciment saja tanpa mencari cacat yang berada pada bagian dalam dari speciment
dengan menggunakan teknik gema. Pada percobaan inipun hanya menggunakan 1
specimen, dimana spesimen tersebut berbentuk balok baja, dan tebal specimen dicari
melalui indikasi terakhir yang muncul dengan rumus :
Hasil pengujian :
Spesiment 1.
Dengan menggunakan range 125.
Range 125 = I : 125/ 25 = 5
Indikasi I :
Indikasi II :
Indikasi III :
Indikasi IV :
Indikasi V :
Maka didapatkan display read :
Panjang : 6,4
Lebar : 4
Tinggi : 3,3
Hasil pengukuran :
Panjang : 80,10 mm
Lebar : 49,95 mm
Tinggi : 39,80 mm
Dan jika dihitung, dengan rumus, maka hasil percobaan :
Panjang :
Lebar :
Tinggi :
BAB V
PENUTUP
5.1 Analisa kesalahan
Ketidaktepatan data hasil percobaan dengan hasil perhitungan dapat
disebabkan oleh terjadinya kesalahan pada pembacaan skala yang nampak
pada display ataupun kesalahan pada kalibrasi awal.
5.2 Kesimpulan
Dari pengujian Ultrsonic yang dilakukan, maka dapat diambil
kesimpulan. Adapun kesimpulan yang diperoleh sebagai berikut :
Teknik gema merupakan teknik yang sering digunakan
Prinsip uji Ultrasonuk adalah merambat gelombang ultrasonic yang
dikeluarkan oleh transmitter pada benda yang akan diuji dan
gelombang tersebut diterima kembali oleh receiver.
Untuk mencari cacat pada material dapat dilakukan dengan mencari
DAFTAR PUSTAKA
Metode Ultrasonic, 1997, Politeknik Perkapalan Negeri Surabaya.