18
LAPORAN RESMI ULTRASONIC TEST Disusun Oleh : M. Fahri Fahrezy (0514040037) Sundaram (0514040041) Jihan Octa M. (0514040053) Wulan Dwi R. (0514040062)

Ultrasonic Test

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Praktikum Uji Bahan

Citation preview

Page 1: Ultrasonic Test

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

Page 2: Ultrasonic Test

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.

Page 3: Ultrasonic Test

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

Page 4: Ultrasonic Test

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 .

Page 5: Ultrasonic Test

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.

Page 6: Ultrasonic Test

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

Page 7: Ultrasonic Test

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

Page 8: Ultrasonic Test

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

Page 9: Ultrasonic Test

ANALISA DATA

d

Atau

d

w

x

t = 41,25 mm

pw

x

y z

l

p

l

t

Page 10: Ultrasonic Test

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 :

Page 11: Ultrasonic Test

Panjang :

Lebar :

Tinggi :

BAB V

Page 12: Ultrasonic Test

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

Page 13: Ultrasonic Test

DAFTAR PUSTAKA

Metode Ultrasonic, 1997, Politeknik Perkapalan Negeri Surabaya.