1 / 31

UJI TAK MERUSAK

UJI TAK MERUSAK. Memeriksa integritas suatu benda uji Ditentukan oleh ada/tidaknya cacat-cacat seperti retakan ( crack ), keropos ( void ), inklusi ( inclusion ) atau bentuk-bentuk ketidakhomogenan lainnya

zorion
Download Presentation

UJI TAK MERUSAK

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. UJI TAK MERUSAK • Memeriksa integritas suatu benda uji • Ditentukan oleh ada/tidaknya cacat-cacat seperti retakan (crack), keropos (void), inklusi (inclusion) atau bentuk-bentuk ketidakhomogenan lainnya • Untuk mendeteksinya suatu gelombang ultrasonik diradiasikan ke dalam benda uji, biasanya berupa pulsa-pulsa • Bila terdapat cacat di dalam benda uji, maka gelombang ultrasonik akan dipantulkan dan diterima oleh transduser yang sama atau transduser yang lain • Dengan mengamati besarnya pulsa gelombang ultrasonik yang diterima, ukuran cacat dapat diperkirakan • Dengan mengukur waktu tempuhnya, posisi/letak cacat dapat diketahui

  2. APLIKASIUJI TAK MERUSAK • Pemeriksaan integritas dari konstruksi-konstruksi beton • Bangunan, • Jembatan • Bendungan • Pemeriksaan integritas dari konstruksi-konstruksi baja • Reaktor • Rotor • Turbin • Tangki dan pipa-pipa • Pemeriksaan hasil-hasil pengerjaan • Pengecoran • Pengelasan • Perekatan

  3. PEMERIKSAAN CACAT • Mendeteksi adanya cacat • Paling mudah dilakukan • Menentukan letak cacat • Mengukur waktu tempuh • Menentukan jenis cacat • Cacat bidang (paling berbahaya) • Cacat volume (tidak begitu berbahaya) • Memperkirakan ukuran cacat • Paling sukar dilakukan • Terdapat berbagai metoda

  4. Transduser Front Wall FWE BWE Flaw 1 FE2 FE1 Flaw 2 Back Wall • MENDETEKSI ADANYA CACAT FWE = Front Wall Echo BWE = Back Wall Echo FE1 = Flaw Echo 1 FE2 = Flaw Echo 2 Layar osiloskop

  5. MENENTUKAN LETAK CACAT • Dilakukan penyapuan (scanning) di sekitar cacat sampai diperoleh pulsa maksimum Letak cacat tepat di sumbu transduser Letak cacat tidak tepat di sumbu transduser

  6. MENENTUKAN JENIS CACAT • Bila cacatnya keropos atau inklusi yang merupakan cacat volume, maka pergeseran posisi transduser tidak banyak mengubah amplituda pulsa • Bila cacatnya retakan yang merupakan cacat bidang, maka pergeseran posisi transduser akan menyebabkan amplituda pulsa berubah secara drastis Cacat volume Cacat bidang

  7. MEMPERKIRAKAN UKURAN CACAT • Pekerjaan yang paling sulit dalam pemeriksaan cacat • Hanya dapat memperkirakan (estimasi) besarnya ukuran cacat • Kadang-kadang hanya menyatakan bahwa ukuran cacat yang sedang diperiksa lebih besar atau lebih kecil dari suatu harga tertentu (cacat acuan) • Cacat-cacat acuan biasanya terdapat pada blok acuan (reference block) yang terbuat dari baja atau alumunium • Secara umum terdapat tiga cara memperkirakan ukuran cacat • Analisis amplituda (amplitude analysis) • Analisis waktu (time analysis) • Analisis frekuensi (frequency analysis)

  8. METODA JATUH (DROP METHOD) • Hanya dapat dilakukan bila ukuran cacat lebih besar dari diameter transduser • Dilakukan penyapuan pada daerah yang akan diperiksa • Bila amplituda pulsa adalah setengah ( - 6 dB) dari amplituda maksimum, maka diperkirakan sumbu transduser berada tepat pada ujung cacat • Kadang-kadang digunakan – 12 dB atau – 20 dB

  9. METODA DGS • Dapat memperkirakan ukuran cacat yang lebih kecil dari diameter transduser • Menggunakan BWE sebagai pembanding yang merupakan cacat tak hingga • Menggunakan suatu diagram yang disebut DGS (Distance Gain Scale) • Setiap transduser mempunyai diagram DGS-nya sendiri • D (distance) adalah jarak dari front wall dinyatakan dengan medan dekat (N) • G (gain) adalah perbandingan ukuran cacat terhadap diameter transduser • S (scale) adalah perbedaan antara amplituda FE dan amplituda BWE • Kekurangan metoda DGS : • Bila transduser tidak baru lagi, diagram DGS-nya tidak dapat dipakai • Tidak dapat digunakan bila back wall atau cacatnya miring terhadap kerkas gelombang karena tidak ada pantulannya

  10. Diagram DGS untuk medan jauh

  11. Diagram DGS untuk medan dekat

  12. MENENTUKAN KEDALAMAN RETAKAN • Menentukan ukuran cacat pada permukaan • Menggunakan metoda Time-Of-Flight Diffraction (TOFD) • Memanfaatkan peristiwa difraksi (pemantulan gelombang ke segala arah)

  13. Soal No. 1 Pada suatu bahan baja terdapat sebuah retakan permukaan sedalam h. Untuk mendeteksinya digunakan dua buah transduser, yang satu bertindak sebagai pemancar (T) sedangkan transduser yang lain (R) bertindak sebagai penerima. Kedua transduser ini merupakan transduser transversal dimana kecepatannya di dalam baja adalah VT. Pada suatu pengukuran, jarak dari ujung atas retakan ke transduser pemancar T dan ke transduser R masing-masing adalah a dan b. Waktu tempuh gelombang ultrasonik dari transduser T ke transduser R setelah didifraksikan oleh ujung bawah retakan adalah sebesar t. • Buat persamaan-persamaan yang dapat digunakan untuk menentukan h sebagai fungsi dari VT, a, b dan t. • Hitung kedalaman retakan h, bila VT = 3,230 km/s, a = 60 mm, b = 40 mm dan t = 32,374 s.

  14. a b h x y

  15. Soal No. 2 Pada suatu bahan baja terdapat sebuah retakan permukaan sedalam h. Untuk mendeteksinya digunakan dua buah transduser gelombang transversal dimana kecepatannya di dalam baja adalah VT. Meskipun keberadaan retakan ini dapat dideteksi, tetapi posisi ujung atas nya tidak dapat ditentukan. Oleh karena itu diperlukan dua kali pengukuran. Pada pengukuran pertama dimana jarak antar transduser (T–R1) adalah d1 waktu tempuhnya sebesar t1. Sedangkan pada pengukuran kedua dimana jarak antar transduser (T-R2) adalah d2 waktu tempuhnya sebesar t2. • Buat persamaan-persamaan yang dapat digunakan untuk menentukan h sebagai fungsi dari VT, d1, d2, t1 dan t2. • Hitung h, bila VT = 3,230 km/s, d1 = 100 mm, d2 = 150 mm, t1 = 31,873 s, dan t2 = 47 187 s.

  16. d2 = a + c d1 = a + b a b h y x z c

  17. PROGRAM MATLAB : NON DESTRUCTIVE TESTING % Program ndtno2.m : Soal No.2 Uji Tak Merusak clear all % Data yang diketahui dan diukur d1=100; d2=150; t1=31.873; t2=47.187; vt=3.23; % Menghitung panjang lintasan f=t1*vt; g=t2*vt; % Iterasi ganda untuk menentukan kedalaman dan posisi retakan for i=1:10 a(i)=10+10*(i-1); % Iterasi a : 10 s/d 100 setiap kenaikan 10 mm for j=1:10 h(j)=2+2*(j-1); % Iterasi h : 2 s/d 20 setiap kenaikan 2 mm k1=f-sqrt(h(j)^2+(d1-a(i))^2); k2=g-sqrt(h(j)^2+(d2-a(i))^2); k(i,j)=abs(k1-k2); end end k % Menampilkan matriks k : baris a dan kolom h

  18. h a

  19. h = 12 mm a = 40 mm

  20. Soal No. 3 Pada bahan baja terdapat suatu retakan permukaan yang miring dengan sudut  dan panjangnya h. Untuk mendeteksinya digunakan tiga buah transduser yang dihubungkan dengan dua buah batang (tandem technique) seperti terlihat pada gambar di bawah ini. Transduser yang satu (T) akan bertindak sebagai pemancar sedangkan dua transduser yang lain (R1 dan R2) akan bertindak sebagai penerima. Ketiga transduser ini merupakan transduser transversal dengan kecepatan gelombang sebesar VT. Pada suatu pengukuran, dimana jarak ketiga transduser terhadap ujung retakan masing-masing adalah a,, b dan c diperoleh waktu tempuh dari T ke R1 sebesar t1 dan waktu tempuh dari T ke R2 sebesar t2.

  21. c b a T R1 R2  y x h z Baja, VT • Buat persamaan-persamaan yang dapat digunakan untuk menentukan h dan  sebagai fungsi dari VT, a, b, c, t1 dan t2. • Hitung h dan , bila VT = 3,230 km/s, a = 40 mm, b = 60 mm, c = 110 mm, t1 = 32,275 s damn t2 = 47,554 s.

  22. c b a T R1 R2  y x h z Baja, VT

  23. MENENTUKAN DIAMETER INKLUSI • Menentukan ukuran dan jenis inklusi (inclusion) • Memanfaatkan perambatan gelombang (refleksi dan refraksi) T/R Matrix material Alumunium V1 Inclusion d, V2

  24. Soal No. 4 Di dalam bahan alumunium dengan kecepatan gelombang longitudinal V1 terdapat suatu inklusi berdiameter d dengan kecepatan gelombang longitudinal V2. Untuk menentukan karakteristik inklusi ini digunakan uji tak rusak (UTR) ultrasonik, yaitu dengan meradiasikan gelombang ultrasonik ke arah inklusi tersebut seperti terlihat pada gambar di bawah ini. Ternyata dari hasil pengamatan diketahui terdapat 4 buah sinyal yang diterima kembali oleh transduser dengan selang waktu masing-masing adalah t1, t2 dan t3. Sinyal pertama berasal dari pantulan permukaan atas inklusi sedangkan pantulan kedua berasal dari pantulan permukaan bawah inklusi. Sinyal ketiga berasal dari pembiasan ke dalam inklusi dengan sudut  yang kemudian menjalar pada sebagian permukaan inklusi. Sinyal keempat berasal dari perambatan melalui setengah dari permukaan inklusi. Gelombang yang merambat pada permukaan inklusi adalah gelombang permukaan dengan kecepatan sebesar VR.

  25. Alumunium V1 t1 Inklusi d, V2 t2  t3 VR VR • Buat persamaan-persamaan yang dapat dipakai untuk menentukan diameter dan kecepatan gelombang di dalam inklusi • Dengan menggunakan persamaan-persamaan tersebut di atas, hitung d, V2 dan VR bila diketahui V1 = 6,3 km/s, t1 = 11,321 s, t2 = 12,943 s dan t3 = 22.016 s

  26. t1 V2 d

  27. t2 V1 90o  LR L2 VR V2

  28. V1 t3 VR

More Related