Home >Documents >49984521 Eddy Current Test

49984521 Eddy Current Test

Date post:16-Jul-2015
Category:
View:169 times
Download:3 times
Share this document with a friend
Transcript:

BAB VI NDT DENGAN METODE EDDY CURRENT

6.1 PENDAHULUAN Pengujian tanpa merusak (NDT) dengan mengunakan teknik arus eddy telah mencapai hasil kerja yag lebih berkembang dan dapat dipercaya untuk menemukan diskontinuitas material yang bersifat konduktif. Teknik Eddy Current dapat dipakai untuk berbagai bentuk geometric antara lain kawat, pipa, batang, silinder, lembaran logam, dan bebtuk-bentuk lainnya dari hasilpembentukan / permodelan seperti casting atau wrought stages yang digunakan untuk : a. Memantau teknik produksi b. Mengetahui letak cacat sebelu dilakukan pengerjaan material selanjutnya. c. menguji kualitas akhir produk. Teknik Eddy Current mampu mendeteksi diskontinuitas baik di permukaan maupun dekat permukaan (sub surface) yang dikaitkan dengan beberapa masalah produksi dan pengerjaan. Untuk NDT pesawat udara, teknik Eddy Current terutama digunakan untuk: 1. mendeteksi retak pada permukaan. 2. mendeteksi retak pada sub-surface. 3. mendeteksi cacat korosi. 4. memperkirakan kerusakan oleh api. Selain keempat kegunaan Eddy Current diatas, juga digunakan untu mengukur tebal lapisan cat dan menguji konduktivitas pada aluminium. Pengujian dengan menggunakan teknik Eddy Current pada dasarnya memanfaatkan daya listrik dengan bantuan probe (yaitu salah satu bagian dari alat Eddy Current yang bersentuhan langsung dengan benda uji). Eddy Current merupakan arus bolak-balik yang diinduksi kedalam bahan induktif oleh medan magnetic bolak-balik. Beberapa modifikasi arus induksi didalam material dapat dianalisa secara elektrik dan menunjukkan penyebab kemungkinan modifikasi tersebut. Perubahan aliran Eddy Current dihasilkan oleh adanya : 1. retak, lubang, rongga, porositas, inklusi, atau kerutan.

2. perubahan bentuk atau dimensi. 3. perubahan jarak antara probe dengan benda uji. 4. variasi komposisi dari benda uji. 5. perlakuan panas. Pengerjaan mekanik. 6. perubahan permeabilitas magnetic. 7. keadaan probe, seperti posisi ujung probe menempel pada permukaan benda uji.

6.2 TEORI DASAR Eddy Current adalah nduksi arus listrik bolak-balik didalam material konduktif oleh medan magnetic bolak-balik (yang dihasilkan oleh arus listrik bolak-balik tersebut). Arus induksi didalam material yang termodifikasiakan menimbulkan perubahan nilai arus induksi yang melalui material tersebut. Peruahan arus induksi dapat dapat dianalisis dan dapat menunjukkan kemungkinan modifikasi dari material. Pada saat arus melalui potongan sebuah kawat, medan listrik akan muncul disekitar kawat tersebut (gambar 6.1). kekuatan dari medan magnet tersebut bregantung pada besarnya arus yang dialirkan pada kawat. Jika kawat membentuk kumparan, maka medan magnetic disekitar kumparan akan terlihat seperti yang ditunjukkan pada gambar 6.2. Apabila arah arus berubah, maka yang mengalami perubahan dari medan magnetic adalah polaritasnya.

Gambar 6.1 : Medan magnetic disekitar kawat konduktor.

Gambar 6.2 : Medan listrik di sekitar kumparan kawat Prinsip Eddy Current didasarkan pada hokum Faraday yang menyatakan bahwa pada saat sebuah konduktor dipotong garis-garis gaya dari medan magnetic atau dengan kata lain, gaya elektromotif (EMF) akan terinduksi kedalam konduktor. Besarnya EMF bergantung pada : 1. ukuran, kekuatan, dan keraoatan medan magnet. 2. kecepatan pada saat garis-garis gaya magnet dipotong. 3. kualitas konduktor. Medan magnetic bolak-balik pada kumparan probe merupakan perpindahan medan magnetic yang menghasilkan EMF pada konduktor. Medan magnetic ini berbentuk lingkaran sehingga arus yang dihasilkan sebagai Eddy Current juga berbentuk lingkaran. Kata Eddy menggambarkan bentuk lingkaran dari arus induksi pada konduktor. Ukuran dari medan magnetic ditentukan oleh ukuran dari kumparan probe, ferrite, dan pelindung kumparan. Sedangkan kekuatan dari medan magnetic menyatakan jumlah lilitan dan arus dalam kumparan probe. Proksimasi menyatakan jarak angkat terhadap benda uji (lift-off), fill factor dan geometri dari desain kumparan probe. Kecepatan pada saat garis-garis gaya adalah fungsi frekuensi, dan kualitas konduktor dinyatakan sebagai konduktivitas, dan permeabilitas benda uji. Aliran Eddy Current dalam bentuk jejak-jejak lingkaran dan medan magnetic ditunjukkan oleh gambar 6.3.

Gambar 6.3 : Eddy current terinduksi dalam material konduktor Karena Eddy Current adalah perjalanan arus listrik didalam konduktor, maka akan menghasilkan medan magnetic juga. Hukum Lenz menyatakan bahwa medan magnetic dari arus terinduksi memiliki arah yang berlawanan dengan penyebab arus terinduksi. Medan magnetic Eddy Current berlawanan arah terhadap hasil medan magnetic kumparan. Ditunjukkan oleh gambar 6.4

Gambar 6.4 : Arah medan magnet Eddy Current berlawanan dengan arah medan magnet kumparan. 6.3 KETERBATASAN METODE Penggunaan metode Eddy Current dalam NDT terbatas pada bahan/benda uji yang konduktif. 6.4 TENIK DALAM PENGUJIAN 6.4.1 Teknik Pengujian dengan Frekuensi Tinggi

Frekuensi yang digunakan pada 50 kHz atau bila perlu lebih besar. Karena kedalaman penetrasinya rendah (pada umumnya kurang dari 0,25 mm) dan metode memiliki sensitivitas yang tinggi digunakan untuk mendeteksi cacat yang terbuka pada permukaan yang mudah dijangkau seperti pelat, castings, atau forgings. 6.4.2 Teknik Pengujian dengan Frekuensi Rendah Frekuensi yang digunakan berkisar antara 50-100 kHz. Ketika frekuensi diturunkan, maka kedalaman penetrasi akan meningkat, tetapi sensitivitasnya akan berkurang. Sehingga diperlukan nilai yang optimum antara kedalaman penetrasi dan sensiivitas pengujian. Dengan peralatan frekuensi rendah memungkinkan untuk mendeteksi diskontinuitas pada permukaan dan di lapisan bawah struktur. 6.4.3 Teknik Mengukur Konduktivitas dan Kerusakan Akibat Panas Perangkat pengukur konduktvitas pada instrument Eddy Current dirancang khusus untuk mengukur konduktvitas bahan. Pengoperasiannya pada frekuensi yang tetap dan dikalibrasikan dalam % IACS atau MS/m (sama dengan m/Ohm mm2). Selain itu juga digunakan untuk menentukan kondisi perlakuan panas dari paduan alumunium dan mengevaluasikerusakan akibat api. Temperature tinggi yang terbuka secara local diwujudkan dengan cat yang tidak berwarna atau cat promer, dan atau melepuh. Daerah yang seperti ini, dikaitkan dengan bahan, konduktivitas, kekerasan, dan kekuatan akan bergantung pada temperature lingkungan, waktu dan rata-rata pendinginan. 6.4.4 Mengukur Ketebalan Cat Sebagaimana perangkat untuk mengukur konduktivitas bahan, perangkat untuk mengukur ketebalan cat juga didesain untuk mengukur ketebalan dari pengecatan atau permukaan clad. Dikalibrasikan dalam m. 6.5 PERALATAN DAN PERLENGKAPAN 6.5.1 Peralatan 1. Instrumen Eddy Current a. Instrumen Eddy Current pada dasarnya ditunjukkan oleh diagram pada gambar 6.5.

Gambar 6.5 : diagram blok instrument Eddy Current Osilator menggunakan arus listrik antara 100 Hz dan 3 MHz atau lebih besar, bergantung pada penggunaan. Sirkuit jembatan (bridge circuit) bergantung pada karakteristik kumparan. Hubungan antara voltase dan arus serta perbandingan amplitude dipengaruhi oleh perubahab Eddy Current pada material yang berbatasan dengan probe. Perubahan sinyal ini dilakukan untuk proses-proses berikutnya. Signal processing circuit menyaring, menguatkan, dan memisahkan sinyal dari bridge circuit. Tampilan sinyal (signal readout / display system) menunjukkan informasi yang didapat oleh inspector. Untuk beberapa inspeksi tampilan tersebut hanya cukup berupa amplitude atau fasa dari sinyal yang diproses. Dan beberapa inspeksi tertentu system tampilan sinyal harus menunjukkan amplitude dan fasa dari sinyal Eddy Current. Untuk peralatan inspeksi ini dapat digunakan cathode ray tube (CRT) atau liquid crystal display (LCD).

-

Gambar 6.6 : Bentuk-bentuk instrument Eddy Current A. Instrumenn Eddy Current digital B. Instrument Eddy Current rotor b. Penggunaan metode bidang impedansi (impedance plane method) diperlukanpengetahuan mengenai parameter yang mempengaruhi sinyal Eddy Current. Sifat-sifat penting dari benda uji yang mempengaruhi Eddy Current meliputi : - konduktifitas listrik - dimensi - permeabilitas magnetic - jenis cacat Karakteristik instrument yang terpenting meliputi : - frekuensi - ukuran dan bentuk probe - jarak angkat antara probe dan permukaan benda uji (lift-off) - pengaruh tepi atau ujung benda uji. Setiap parameter mempunyai pengaruh indikasi pada bidang impedansi yang berbeda. Pengaruh berbagai parameter-parameter diatas pada bidang impedansi ditunjukkan oleh gambar 6.7

Gambar 6.7 : pengaruh berbagai parameter pada berbagai impedansi c. Instrumen Eddy Current untul inspeksi pesawat udara pada dasarnya harus memiliki karakteristik sebagai berikut : - mampu dipasang berbagai jenis probe - mampu mendeteksi perubahan karakteristik elektromagnetik dari kumparan - mudah untuk dibawa kemana8mana (portable). d. Instrumen dengan frekuensi rendah harus memiliki karakteristik sebagai berikut :

tampilan bidang impedansi yang memiliki penyajian koordinat X-Y. frekuensi yang dapat diatur antara 50-100 KHz. memiliki fungsi zero manual atau elektronik memiliki fungsi yang dapat mengatur lift off atau sudut fasa (0-360) secara manual. memiliki fungsi tampilan dalam bentuk X-Y yang dapat diatur secara manual memiliki fungsi tampilan dalam bentuk Y saja tanpa dipengaruhi oleh tampilan X-Y yang dapat diatur secara manual. e. Instrumen dengan frekuensi tinggi harus memiliki karakteristik sebagai berikut : - frekuensi yang digunakan antara 50 kHz s/d 3 MHz - memiliki fungsi lift off - memiliki fungsi pengatur zero - dengan perlengkapan kalibrasi berdasarkan konstruksi manufaktur dan menggunakan standar referensi dengan indikasi 100% full meter/screen dari 0,2 mm celah harus diperoleh perbandingan s/n sebesar atau lebih besar dari 20:1 f. Instrumen dengan probe berputar dan berfrekuensi tinggi harus memiliki karakteristik sebagai berikut: - frekuensi yang dapat diatur antara 100 kHz s/d 600 kHz -

Embed Size (px)
Recommended