ULTRASONIC TEST laporan.doc
-
Upload
mayaphobia -
Category
Documents
-
view
217 -
download
0
Transcript of ULTRASONIC TEST laporan.doc
-
8/10/2019 ULTRASONIC TEST laporan.doc
1/11
Ultrasonic Test
BAB I
PENDAHULUAN
I. 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.
II. DASAR TEORI
Gelombang Ultrasonic adalah gelombang mekanik seperti gelombang suara
yang frekuensinya lebih besar dari 20k!. Gelombang ini dapat dihasilkan dari probe
yang berdasarkan perubahan energi listrik men"adi energi mekanik. #ebaliknya probe
"uga dapat mengubah energi mekanik men"di energi listrik. #elama perambatannya di
dalam material, gelombang ini dipengaruhi oleh sifat$sifat bahan yang dilaluinya
missal masa "enis, homogenitas, besar butiran, kekerasan dan sebagainya. #ehingga
gelombang ini dapat dipakai untuk mengetahui "enis bahan, tebal dan ada tidaknya
cacat di dalam bahan tersebut. Gelombang Ultrasonic dapat dipantulkan dan dibiaskan
oleh permukaan batas antara dua bahan yang berbeda. %erdasarkan sifat pantulan
tersebut dapat ditentukan tebal bahan, lokasi cacat serta ukuran cacat.
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. 'ari 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.
(ebal bahan dan letak cacat ditentukan dari letak getaran/gema pada layar osiloskop,
sedangkan besarnya ditentukan dari simpangan tinggi getaran yang diterima kembali.
Non Destructive Test
-
8/10/2019 ULTRASONIC TEST laporan.doc
2/11
Ultrasonic Test
Gelomban Ultrasonic.
Gelombang ultrasonic adalah gelombang mekanik seperti suara, yang
frekuensinya lebih besar dari pada 20 k!. Gelombang ini mempunyai besaran fisis
seperti pada suara yakni pan"ang gelombang ) *, kecepatan rambat )v*, waktu getar
)(*, amplitudo )+*, frekuensi )f*, fasa ) * dan sebagainya. ormula yang berlaku
bagi gelombang suara berlaku pula pada gelombang ultrasonic, missal &
f
v= tvs .=
2
-
sin
sin
v
v=
)snellius*
2
-
2
2
2
-
r
r
I
I= )least auare law*
fI teI
0 )attenuation*
Non Destructive Test
(imer
+P134
Penguat/
Pembangkit pulsa
%enda u"i
probe
osiloskop
-
8/10/2019 ULTRASONIC TEST laporan.doc
3/11
Ultrasonic Test
ukum seperti hamburan, difraksi, disfersi, disperse dan hukum gelombang
ultrasonic. (etapi dalam bahasan selan"utnya diutamakan perhitungan tentang "arak,
pan"ang gelombang, pantulan dan pembiasan.
'alam perambatannya pada bahan yang sama, kecepatan dan frekuensi
dianggap tetap. 'alam perambatannya dalam berbagai bahan, frekuensi gelombang
selalu dianggap tetap, sedangkan kecepatan rambat bergantung pada "enis bahan dan
mode gelombang. rekuensi yang sering digunakan untuk u"i tanpa rusak umumnya
antara 250 k!$-5 !, sedangkan pada pemeriksaan las digunakan frekuensi 2
!$6!.
!o"e
'ari cara bergetar dan perambatannya maka gelombang ultrasonic dapat
men"alar di dalam bahan dalam berbagai mode &
Mode Longitudinal.
ode longitudinal ter"adi bila gelombang ultrasonic merambat pada suatu arah
se"a"ar 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.
Mode Permukaan.
ode permukaan ter"adi bila gelombang transversal merambat pada
permukaan. Gerakan atom yang bergetar berbentuk elips. #esuai dengan
namanya gelombang permukaan hanya merambat pada permukaan padat
dengan kedalaman maksimum satu pan"ang gelombang.
Mode Plat.
ode pelat ter"adi pada bila gelombang transversal merambat pada bahan
pelat tipis yang tebalnya kurang dari setengah pan"ang gelombang. Gerakan
atom yang bergetar berbentuk elips. Gelombang pelat merambat pada seluruh
benda u"i tipis tersebut, baik dalam bentuk gelombang simetris atau
gelombang asimetris.
Non Destructive Test
-
8/10/2019 ULTRASONIC TEST laporan.doc
4/11
Ultrasonic Test
Perubahan Mode.
Gelombang ultrasonic yang merambat dalam suatu bahan dapat merubah mode
dari satu mode ke mode lainnya. Perubahan mode ini ter"adi misalnya karena
pantulan atau pembiasan. %ila mode berubah maka kecepatan rambatnya
berubah, sedangkan frekuensinya tetap, akibatnya pan"ang gelombangnya "uga
akan berubah.
emam!uan deteksi.
7acat kecil dapat memantulkan kembali gelombang ultrasonic bila
permukaannya cukup luas. 7acat terkecil yang dapat dideteksi oleh gelombang
ultrasonic adalah bila &
minimum 2
-
ece!atan rambat dan !an"ang gelombang.
8ecepatan rambat )v* gelombang ultrasonic dalam suatu bahan tergantung
pada "enis bahan yang dilalui oleh mode gelombang tersebut.
Transmisi.
%ila gelombang ultrasonic men"alar 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. ntensitas yang
diteruskan atau dipantulkan tergantung pada koefisien transmisi atau
refleksinya.
-2
-2
##
##$
= ' -$4
-- -%# =
dimana & 4 8oefisien refleksi
' 8oefisien transmisi
9 mpedansi akustik
assa "enis
: 8ecepatan rambat.
Non Destructive Test
-
8/10/2019 ULTRASONIC TEST laporan.doc
5/11
Ultrasonic Test
Probe.
'alam suatu probe dapat berisi suatu kristal yang disebut probe tunggal, tetapi
dapat pula berisi dua kristal yang identik )probe kembar*. %ila bidang permukaan
kristal se"a"ar dengan bidang permukaan probe, maka disebut !robe normal. 'alam
probe normal gelombang yang keluar dari probe adalah gelombang longitudinal dan
arah tegak lurus terhadap permukaan probe. %ila bidang permukaan tidak se"a"ar
dengan probe maka disebut probe sudut. Gelombang yang masuk ke benda u"i adalah
gelombang transversal dan membentuk sudut tertentu terhadap garis normal
permukaan probe. ;adi ada empat macam probe yakni &
-. Probe normal & $ tunggal
$ kembar
2. Probe sudut & $ tunggal
$ kembar
#elain empat macam probe diatas terdapat satu "enis probe tunggal lainnya
yaitu probe universal dimana kristal dapat diputar dari luar probe sehingga dapat
berfungsi sebagai probe normal maupun probe sudut.
#alibrasi.
#etiap kali digunakan, pesawat ultrsonik harus dikalibrasi dengan bantuan
blok kalibrasi, misal blok kalibrasi :-, :2 stepwedge dan sebagainya. #ementara itu
harus diperiksa linieritasnya baik linieritas hori!ontal dan linieritas vertikalnya.
Non Destructive Test
25mm
100mm 91mm
85mm 100mm30m
m
35mm
300mm
Gambar &lock alibrasi
-
8/10/2019 ULTRASONIC TEST laporan.doc
6/11
Ultrasonic Test
Pemeriksaan Linieritas 'orisontal.
Pemeriksaan untuk meyakinkan bahan skala hori!ontal/ "arak adalah linier.
Pemeriksaan dilakukan dengan cara meletakkan probe dengan ketebalan 25
mm dari blok kalibrasi, dengan mengambil range 250 mm. %ila setiap indikasi
tepat terletak pada skala -, 2, , ?, @, dan -0 maka skala
horisontalnya masih linier.
Pemeriksaan linieritas vertical.
Pemeriksaan ini tebagi atas dua yaitu &
Pemeriksaan linieritas layer.
Aaitu untuk meyakinkan bahwa kala vertical adalah linier. Untuk itu
diusahakan pada layer dapat ditimbulakan dua buah indikasi yang
amplitudonya 2 & - pada saat amplitude indikasi pertama mencapai ?0
B. ndikasi tertinggi diatur agar mencapai -00 B, kemudian
diturunkan dengan step -0 B sampai amplitudonya men"adi 20 B.
#kala vertical layer disebut linier bila setiap kali amplitude indikasi
kedua tingginya 50 5B dari amplitude indikasi pertama.
Pemeriksaan linieritas tombol gain.
Pemeriksaan dimaksudkan untukmeyakinkan bahwa step tombol gain
dari pesawat ultrasonic adalah linier. Untuk itu amati amplitude dari
suatu reflector. 8emudian tombol gain diputar agar diperoleh
penambahan 6 d% dan -2 d%.
alibrasi Probe Normal.
8alibrasi dimaksudkan untuk menyesuaikan skala 0$-0 pada layar dengan
"angkauan dari gelombang ultrasonic dalam benda u"i/blok kalibrasi adalah
gelombang longitudinal.
;arak yang dikalibrasi adalah "arak tempuh yakni "arak yang dilalui oleh
gelombang$gelombang dalam benda u"i/blok kalibrasi. Untuk mengkalibrasi
range -00 mm maka mula mula pulsa harus timbul pada skala 0. (ombol range
kasar di set pada -00 mm dan probe diletakkan pada ketebalan 25 mm dari
Non Destructive Test
-
8/10/2019 ULTRASONIC TEST laporan.doc
7/11
Ultrasonic Test
blokkalibrasi :-. ndikasi yang timbul pada layar harus ber"umlah -00/25 =
buah dan terletak pada skala &
ndikasi & 5,20,-0-00
25
=(
ndikasi & 0,50,-0-00
252=(
(
ndikasi & >50,-0-00
25, Politeknik Perkapalan Degeri #urabaya.
Non Destructive Test