Teori Ultrasonik & Flaw Detector

Teori Ultrasonik & Flaw Teori Ultrasonik & Flaw DetektorDetektor

Ultrasound

Teori Ultrasound

• Ultrasound

• Teknik menggunakan gelombang frekuensi tinggi dan pantulan.

• Sama seperti teori untuk menentukan sebuah lokasi yg digunakan oleh kelelawar, ikan paus, lumba-lumba, seperti untuk SONAR yg digunakan oleh kapal selam tapi frekuensinya lebih tinggi.

Teori Ultrasound

Transducer:

Suatu Alat yg mengubah

energi dari satu bentuk ke

bentuk lainnya.

Ultrasonic Transducer:

Alat yang menggunakan pulsa listrik dan mengubahnya menjadi

gelombang suara mekanik. Alat ini juga dapat bekerja sebaliknya.

Ultrasonic Transducers

• Rumus Dasar Ultrasonik

d = (V * T) / 2

d

d = JarakV = Velocity MaterialT = Waktu

Prinsip Mengukur dengan Ultrasonik

• Ultrasonic Nondestructive Testing

• Tidak Merusak ataupun merubah sifat material.

• Frekuensi yang biasa digunakan 0.5 MHz - 20.0 MHz

• Memasukkan gelombang suara frekuensi tinggi kedalam benda yang diuji untuk mendapatkan informasi dari benda tersebut.

• “Udara” adalah reflektor untuk suara frekuensi tinggi. Gelombang suara dipantulkan dari backwall material atau cacat di bagian dalam.

Teori NDT

Keuntungan

• Masuk kedalam material• Portable, Menggunakan Baterei• Mengukur dari satu sisi• Go/No-Go Testing (Audio dan Visual Alarms)

• Keterbatasan

• Benda Uji harus mampu menghantarkan suara• Hampir selalu membutuhkan Couplant cair• Membutuhkan operator yg terlatih

Keuntungan & Keterbatasan NDT

Flaw Detector

• Menghasilkan dan menerima pulsa listrik. • Menampilkan gelombang/pulsa echo.

Transducer

• Mengubah energi suara listrik ke gelombang suara mekanik (kemudian kembali lagi).

Transducer Cable

• Menghubungkan transducer ke flaw detector.

Couplant

• Cairan digunakan diantara transducer dan material yg dites untuk menghilangkan celah udara dan melewatkan suara.

Peralatan yg Dibutuhkan

LANGKAH #1: Flaw Detector menghasilkan sebuah pulsa listrik yg merambat melalui kabel ke transducer.

Mekanisme dari Flaw Detection

LANGKAH #2: Transducer mengubah pulsa listrik ke gelombang suara mekanik yg disebarkan melalui couplant ke material. Gelombang suara dipantulkan kembali ke transducer oleh backwall dan/atau reflektor lainnya yg ada di material.


LANGKAH #3: Transducer mengubah gelombang suara menjadi sinyal listrik yg merambat kembali ke flaw detector. Unit mengubah sinyal analog ke digital dan menampilkannya dalam bentuk gelombang pada layar.


Kekuatan Sinyal

(Amplitude)

Waktu (Jarak)

Tampilan Layar A-SCAN

• Tidak ada Cacat

• Suara merambat melalui material dan dipantulkan kembali oleh backwall.

Backwall Echo

Aplikasi Probe Normal

Ada Cacat

• Beberapa suara merambat melewati seluruh material dan dipantulkan kembali oleh backwall, dan sebagian lagi dipantulkan kembali oleh perantara cacat.

• Amplitudo Echo berhubungan dengan besar cacat.

PantulanCacat

BackwallEcho

Cacat

Aplikasi Probe Normal

Bisanya digunakan untuk memeriksa las-lasan

• Las-lasan “Crown” dan orientasi cacat tidak diizinkan dan tidak akan berhasil jika menggunakan teknik untuk probe normal.

Aplikasi Probe Sudut

Gerakkan probe maju mundur untuk scan keatas dan Gerakkan probe maju mundur untuk scan keatas dan kebawah pada sisi las-lasan dan disepanjang las-lasankebawah pada sisi las-lasan dan disepanjang las-lasan

Teknik Scanning Las-lasanTeknik Scanning Las-lasan


Las-lasan yg BagusLas-lasan yg Bagus(tidak ada pantulan suara)(tidak ada pantulan suara)

Tidak ada tampilan pantulan


Las-lasan yg Tidak BagusLas-lasan yg Tidak Bagus(Pantulan dari lubang yg ada didalam)(Pantulan dari lubang yg ada didalam)

VOID

““Penghitung Sound Path” Penghitung Sound Path” Menunjukkan lokasi CacatMenunjukkan lokasi Cacat

Pantulan Cacat


Lack of FusionSlag

Lack of PenetrationCrack

Cacat Las-lasan (dilihat dari samping)

Teori inspeksi Las-lasan menggunakan Ultrasonik

Teori Inspeksi Las-lasanTeori Inspeksi Las-lasan Tipe-tipe Discontinuity

Porosity, Lack of Fusion, Incomplete Penetration, Slag Inclusions, Toe Cracks, Root Cracks, Laminasi

Teknik Inspeksi Inspeksi dengan Probe Normal/Straight Beam Inspeksi dengan Probe Sudut/Angle Beam

Cacat Las-lasan (Tampilan Cross-Cacat Las-lasan (Tampilan Cross-Sectional)Sectional)

Lack of FusionSlag

Lack of PenetrationCrack

Memeriksa dengan Straight Memeriksa dengan Straight Beam/Probe NormalBeam/Probe Normal

Menghasilkan sebuah gelombang longitudinal pada keadaan normal

Mendeteksi Laminasi didalam atau didekat daerah yg dipengaruhi oleh panas

Memeriksa dengan Probe Normal/Straight beam biasanya dilakukan di daerah sambungan digabung dengan pemeriksaan dengan probe sudut/angle beam karena tidak ada metode yg dapat mencari semua jenis cacat dengan satu metode saja.

Memeriksa Laminasi menggunakan Straight Beam/Probe Normal

Multiple echoes di kedalaman yg berbeda-bedaMengindikasikan adanya laminasi

Berkurangnya amplitude echoMengindikasikan adanya laminasi

Memeriksa dengan Straight Memeriksa dengan Straight Beam/Probe NormalBeam/Probe Normal

Memeriksa Laminasi menggunakan Angle Beam/Probe Sudut

Laminasi tidak terdeteksi dengan inspeksi menggunakan angle beam

Tidak ada Cacat

• Suara merambat melewati material dan dipantulkan kembali.

Backwall Echo

Memeriksa dengan Straight Beam/Probe Memeriksa dengan Straight Beam/Probe NormalNormal

Ada Cacat

• Beberapa suara merambat melewati seluruh material dan dipantulkan kembali, sementara beberapa dipantulkan kembali karena adanya cacat.

• Echo amplitude berhubungan dengan ukuran cacat.

Flaw Echo

Backwall

EchoFlaw

Memeriksa dengan Straight Beam/Probe Normal

Memeriksa dengan Angle Beam/Probe Memeriksa dengan Angle Beam/Probe SudutSudut

Prinsip pembiasan dan mode konversi menghasilkan gelombang shear atau longitudinal di test material.

Dapat juga menginspeksi pada: Root, Sidewall, Crown, Heat Effected Zones

Las-lasan “crown” dan orientasi cacat tidak dapat menggunakan teknik straight beam/probe normal.

Weld Scanning Technique

• Komponen Angle Beam/Probe Sudut:

R = Sudut Bias LEG = T/(Cos R) T = Tebal Material V-Path = 2T/(Cos R) Skip Distance = 2T x Tan R

Skip Distance

OrV-Path

T

Beam Index Point



Surface Distance = Sin R x Soundpath Depth (1st Leg) = Cos R x Soundpath Depth (2nd Leg) = 2T-[Cos R x Soundpath]

Surface Distance

Or T

Depth

Reflector Components

• Komponen Angle Beam/Probe Sudut:

Aplikasi Angle Beam/Probe Aplikasi Angle Beam/Probe SudutSudut

Gerakkan probe maju dan mundur untuk scan sampai ke sisi Gerakkan probe maju dan mundur untuk scan sampai ke sisi bawah las-lasan dan disepanjang las-lasanbawah las-lasan dan disepanjang las-lasan

Teknik Scanning Las-lasanTeknik Scanning Las-lasan

Aplikasi Angle Beam/Probe Sudut

Las-lasan yg BagusLas-lasan yg Bagus(Tidak ada Suara yg dipantulkan)(Tidak ada Suara yg dipantulkan)

Tidak ada Tampilan Pantulan

Aplikasi Angle Beam/Probe SudutAplikasi Angle Beam/Probe Sudut

Las-lasan yg Tidak BagusLas-lasan yg Tidak Bagus(Pantulan dari lubang yg ada didalam)(Pantulan dari lubang yg ada didalam)

LUBANG

““Penghitung Sound Path” Penghitung Sound Path” Menunjukkan lokasi cacatMenunjukkan lokasi cacat

Pantulan Cacat

Terimakasih

Teori Ultrasonik & Flaw Detector

Documents