laporan resmi ultrasonic

8/19/2019 Laporan Resmi Ultrasonic

1/13

LAPORAN RESMI

ULTRASONIC TEST

Disusun Oleh :

Rizki Indana (6512040098)

Sendy Pusa Mi!a Sa"i (6512040101)

#e""y Su"an!a $in!in% (6512040106)

A"u& 'aiza!u &a&i (651204011*)

Sa+audin Si,-&.in% (65120040129)

/ENI ESELAMA/AN AN ESE#A/AN ERA

POLI/ENI PERAPALAN NE$ERI SRA3AA

INS/I// /ENOLO$I SEPL# NOPEM3ER

201


2/13

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Tujuan

Pada percobaan ini, siswa 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 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 batasantara dua bahan yang berbeda. %erdasarkan sifat pantulan tersebut dapat

ditentukan tebal bahan, lokasi cacat serta ukuran cacat.

1. Prinsip dasar ulrasoni!.

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.


3/13

Gambar 1. Skema pengujian menggunakan ultrasonik

2. "elo#$an% Ulrasoni!.

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 ) λ *, kecepatan

rambat )v*, waktu getar )(*, amplitudo )+*, frekuensi )f*, fasa ) φ * dan

sebagainya. ormula yang berlaku bagi gelombang suara berlaku pula pada

gelombang ultrasonic, missal &

f

v=λ t v s .=

2

-

sin

sin

v

v=

β

α )snellius*

2

-

2

2

2

-

r

r

I

I = )least auare law*

f I t e I γ −

0 )attenuation*

(imer

+P134

Penguat/

Pembangkit pulsa

%enda u"i

probe

osiloskop


4/13

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!.

&. 'ode

'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.

2. Mode Transversal

• ode transversal ter"adi 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 .


5/13

Gambar -.2 ode Gelombang (ransversal dan 1ongitudinal

7. Mode Permukaan.

• ode transversal ter"adi bila gelombang transversal merambat pada

permukaan. Gerakan atom yang bergetar berbentuk elips. #ehingga

gelombang permukaan hanya merambat pada permukaan padat

dengan kedalaman maksimum satu pan"ang gelombang.


6/13

Gambar -.7 ode Permukaan

8. 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. 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.

Gambar-.8.ode Pla

5. emampuan deteksi.

• 9acat kecil dapat memantulkan kembali gelombang ultrasonic

bila permukaannya cukup luas. 9acat terkecil yang dapat

dideteksi oleh gelombang ultrasonic adalah bila &

φ minimum λ 2

-

6. e!epatan rambat dan panjang gelombang.

• :ecepatan rambat )v* gelombang ultrasonic dalam suatu bahan

tergantung pada "enis bahan yang dilalui oleh mode gelombang

tersebut.

;. Transmisi.


7/13

• %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 ataudipantulkan tergantung pada koefisien transmisi atau

refleksinya.

-2

-2

" "

" " #

−

−

= ' -$4

-- -$ " ρ =

dimana &

4 :oefisien refleksi

' :oefisien transmisi

< mpedansi akustik

ρ assa "enis

= :ecepatan rambat.

>. Pro$e (Transducer )

'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

probe 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


8/13


9/13

BAB II

'ETODOLO"I

2.1 Peralaan

• +lat pemancar sekaligus penerima gelombang ultrasonic

• +lat kalibrasi awal

2.2 Ba*an

• #pesimen - berbentuk balok ba"a

2.& Lan%+a* ,erja

-. empersiapkan alat )memasang, menyalakan alat*

2. enentukan besar range yang akan digunakan )-00 atau -25*, range @

dari pada benda yang diukur. Pada percobaan ini menggunakan range

-00 )8 titik indikasi*.

7. :alibrasi awal, yaitu dengan menekan tombol on call dan meletakkan

probe di atas suatu material )tebal 25 mm* yang khusus digunakan

untuk kalibrasi. :emudian mengatur tombol pada alat sehingga muncul

8 garis sebagai indikasi )pada titik skala 2, 8, 6, >, dan -0*, dimulai dari

skala paling kanan display.

8. ?ika garis sudah tarbentuk dan tebal material kalibrasi telah ditemukan,

selan"utnya menekan tombol call lagi agar kalibrasi tidak berubah.

5. eletakkan probe di atas material yang akan diu"i. encari angka

yang paling stabil.

6. encatat data laporan sementara.


10/13

BAB III

ANALISA DAN PE'BAHASAN

&.1 ,ali$rasi pro$e nor#al

#etiap kali digunakan, pesawat ultrasoni! harus dikalibrasi dengan

bantuan blok kalibrasi, misal blok kalibrasi =- step&edge dan sebagainya.

:alibrasi dimaksudkan untuk menyesuaikan skala 0$-0 pada layar

dengan "angkauan dari gelombang ultrasoni! dalam benda u"i/blok kalibrasi.

?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 blok

Pada Gambar di bawah ini merupakan letak cacat yang ditemukan

pada spesimen kode +2 dengan mengunakan u"i ultrasonic beserta ukuran

cacatnya dengan satuan mm.

Gambar 5.5 'lo!k alibrasi

25 mm

100

mm

91 mm

85 mm

100 mm

30 mm

35 mm

300 mm


11/13

Ta$el &.1 asil Pengukuran #pesimen

No Benu+ Indi+asi

Panjan%

spesi#en

(##)

Le$ar

spesi#en

(##)

Te$al

spesi#en

(##)

Dia#eer

lu$an%

(##)

- %alok - 50,>0 25,00 ->,0> $

2 (abung 2 $ $ -A,>5 75,00

7 %alok 7 80,00 80,00 25,2A $

Pada pengu"ian digunakan range -00 dan pulsa muncul pada "arak 7,- dari kurva

awal sehingga diketahui tebal benda u"i adalah 7- mm yang diketahui dari 7,-/-0

B -00 7-,0 mm

ndikasi -

Pada (ispla) pesawat ultrasonik muncul gelombang pada absis )divisi* yakni

pada skala -,>0>

' ->,0> mm

(ebal indikasi ) 7- C ->,0> * mm -2,A2 mm

ndikasi 2


pada skala -,A>5

' -5 mm

(ebal indikasi ) 7- C -A,>5 * mm --,-5 mm

ndikasi 7


pada skala 2,52A


12/13

' 25,2A mm

(ebal indikasi ) 7- C 25,2A * mm 8,;- mm

BAB I-

PENUTUP

.1 Analisa +esala*an

:etidaktepatan data hasil percobaan dengan hasil perhitungan dapat

disebabkan oleh ter"adinya kesalahan pada pembacaan skala yang nampak

pada display ataupun kesalahan pada kalibrasi awal.

.2 ,esi#pulan

*ltrasoni! Test merupakan salah satu u"i D'( ) +on (estru!tive Test * yang

menggunakan gelombang *ltrasoni! untuk mengetahui indikasi pada bagian

dalam benda u"i. ndikasi yang dihasilkan dalam pengu"ian D'( ini dapat

berbentuk persegi pan"ang, garis, dan tabung. Untuk dapat mengetahui letak

dari indikasi pada bagian dalam benda u"i dapat dilakukan dengan cara

s!aning dengan menggunakan probe. :elebihan ultrasoni! test dibanding

dengan pengu"ian yang lain adalah dapat mendeteksi dis!ontinuit) yang berada

pada sub surfa!e, dan "uga dapat mengetahui kedalaman dari di!ontinuit) yang

dimaksud.


13/13

DA/TAR PUSTA,A

• +#3 Se!tion = ,rti!le ;. *ltrasoni! -amination Methods for Materials, 20-0 3dition.

•

+#3 Se!tion = (ivision -. Mandator) ,ppendi 1 *ltrasoni! -amination of "elds%*T0 20-0 3dition.

• arsono, 'r, r E (. Fkamura, 'r. -AA-. Teknologi Pengelasan Logam. ?akarta& P(.

Pradya Paramita

• etode Ultrasonic, -AA;, Politeknik Perkapalan Degeri #urabaya.

• #ri

laporan resmi ultrasonic

Documents