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


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*


(imer

+P134

Penguat/

Pembangkit pulsa

%enda u"i

probe

osiloskop


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.



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.



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.


25mm

100mm 91mm

85mm 100mm30m

m

35mm

300mm

Gambar &lock alibrasi


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



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.


ultrasonic test laporan.doc

Documents