Step 1: The UT probe is placed on the root of the blades to be inspected with the help of a special borescope tool (video probe).
Step 2: Instrument settings are input.
Step 3: The probe is scanned over the blade root. In this case, an indication (peak in the data) through the red line (or gate) indicates a good blade; an indication to the left of that range indicates a crack.
Pengujian ultrasonik atau Ultrasonic testing (UT) adalah keluarga teknik pengujian non-destruktif berdasarkan propagasi gelombang ultrasonik pada objek atau bahan yang diuji. Dalam aplikasi UT yang paling umum, gelombang pulsa ultrasonik yang sangat pendek dengan frekuensi tengah berkisar antara 0,1-15 MHz, dan kadang-kadang hingga 50 MHz, ditransmisikan ke dalam material untuk mendeteksi cacat internal atau untuk mengkarakterisasi material. Contoh umum adalah pengukuran ketebalan ultrasonik, yang menguji ketebalan benda uji, misalnya, untuk memantau korosi pipa.
Pengujian ultrasonik sering dilakukan pada baja dan logam serta paduan lainnya, meskipun dapat juga digunakan pada beton, kayu, dan komposit, meskipun dengan resolusi yang lebih rendah. Ini digunakan di banyak industri termasuk konstruksi baja dan aluminium, metalurgi, manufaktur, kedirgantaraan, otomotif dan sektor transportasi lainnya.
Prinsip pengujian ultrasonik. KIRI: Sebuah probe mengirimkan gelombang suara ke bahan uji. Ada dua indikasi, satu dari pulsa awal probe, dan yang kedua karena gema dinding belakang. KANAN: Cacat menciptakan indikasi ketiga dan secara bersamaan mengurangi amplitudo indikasi dinding belakang. Kedalaman cacat ditentukan oleh rasio D/Ep
Sejarah
Upaya pertama untuk menggunakan pengujian ultrasonik untuk mendeteksi cacat pada bahan padat terjadi pada tahun 1930-an. Pada tanggal 27 Mei 1940, peneliti AS Dr. Floyd Firestone dari Universitas Michigan mengajukan paten penemuan AS untuk metode pengujian ultrasonik praktis pertama. Paten diberikan pada tanggal 21 April 1942 sebagai Paten A.S. No. 2.280.226, berjudul "Perangkat Pendeteksi Cacat dan Alat Ukur". Ekstrak dari dua paragraf pertama paten untuk metode pengujian tak rusak yang sama sekali baru ini secara ringkas menjelaskan dasar-dasar pengujian ultrasonik tersebut. "Penemuan saya berkaitan dengan perangkat untuk mendeteksi adanya ketidakhomogenan kepadatan atau elastisitas bahan. Misalnya jika casting memiliki lubang atau retak di dalamnya, perangkat saya memungkinkan keberadaan cacat dideteksi dan posisinya berada, meskipun cacat seluruhnya terletak di dalam pengecoran dan tidak ada bagian yang meluas ke permukaan... Prinsip umum perangkat saya terdiri dari mengirimkan getaran frekuensi tinggi ke bagian yang akan diperiksa, dan penentuan interval waktu kedatangan getaran langsung dan yang dipantulkan pada satu atau lebih stasiun di permukaan bagian."
James F. McNulty (insinyur radio AS) dari Automation Industries, Inc., kemudian, di El Segundo, California, seorang peningkat awal dari banyak kelemahan dan batasan metode ini dan metode pengujian tak rusak lainnya, mengajarkan secara lebih rinci tentang pengujian ultrasonik dalam bukunya Paten AS 3.260.105 (permohonan diajukan 21 Desember 1962, diberikan 12 Juli 1966, berjudul "Alat dan Metode Pengujian Ultrasonik") bahwa "Pada dasarnya pengujian ultrasonik dilakukan dengan menerapkan pulsa listrik periodik transduser kristal piezoelektrik frekuensi ultrasonik. Kristal bergetar pada frekuensi ultrasonik dan secara mekanis digabungkan ke permukaan spesimen yang akan diuji. Kopling ini dapat dipengaruhi oleh pencelupan transduser dan spesimen dalam badan cairan atau dengan kontak aktual melalui lapisan tipis cairan seperti minyak. Getaran ultrasonik melewati spesimen dan dipantulkan oleh setiap diskontinuitas yang mungkin ditemui. Pulsa gema yang dipantulkan diterima oleh transduser yang sama atau berbeda dan diubah menjadi sinyal listrik yang menunjukkan adanya cacat.” Untuk mengkarakterisasi fitur mikrostruktur pada tahap awal kerusakan kelelahan atau mulur, tes ultrasonik nonlinier yang lebih maju harus digunakan. Metode nonlinier ini didasarkan pada fakta bahwa gelombang ultrasonik intensif semakin terdistorsi karena menghadapi kerusakan mikro pada material. Intensitas distorsi berkorelasi dengan tingkat kerusakan. Intensitas ini dapat diukur dengan parameter nonlinier akustik (β). berhubungan dengan amplitudo harmonik pertama dan kedua. Amplitudo ini dapat diukur dengan dekomposisi harmonik dari sinyal ultrasonik melalui transformasi Fourier cepat atau transformasi wavelet.
Bagaimana itu bekerja
Di lokasi konstruksi, teknisi menguji las pipa untuk mencari cacat menggunakan instrumen larik bertahap ultrasonik. Pemindai, yang terdiri dari bingkai dengan roda magnet, menahan probe dalam kontak dengan pipa dengan pegas. Area basah adalah couplant ultrasonik yang memungkinkan suara masuk ke dinding pipa.
Pengujian non-destruktif dari poros ayun yang menunjukkan retakan spline
Dalam pengujian ultrasonik, transduser ultrasound yang terhubung ke mesin diagnostik dilewatkan ke objek yang diperiksa. Transduser biasanya dipisahkan dari benda uji oleh couplant seperti gel, minyak atau air, seperti dalam pengujian perendaman. Namun, ketika pengujian ultrasonik dilakukan dengan Electromagnetic Acoustic Transducer (EMAT), penggunaan couplant tidak diperlukan.
Ada dua metode untuk menerima bentuk gelombang ultrasound: refleksi dan atenuasi. Dalam mode refleksi (atau gema pulsa), transduser melakukan pengiriman dan penerimaan gelombang berdenyut saat "suara" dipantulkan kembali ke perangkat. Ultrasonografi yang dipantulkan berasal dari antarmuka, seperti dinding belakang objek atau dari ketidaksempurnaan di dalam objek. Mesin diagnostik menampilkan hasil ini dalam bentuk sinyal dengan amplitudo yang mewakili intensitas pantulan dan jarak, yang mewakili waktu kedatangan pantulan. Dalam mode atenuasi (atau melalui transmisi), pemancar mengirimkan ultrasound melalui satu permukaan, dan penerima terpisah mendeteksi jumlah yang telah mencapainya di permukaan lain setelah melakukan perjalanan melalui media. Ketidaksempurnaan atau kondisi lain di ruang antara pemancar dan penerima mengurangi jumlah suara yang ditransmisikan, sehingga mengungkapkan keberadaan mereka. Menggunakan couplant meningkatkan efisiensi proses dengan mengurangi kerugian energi gelombang ultrasonik karena pemisahan antara permukaan.
Fitur
Keuntungan
- Daya tembus tinggi, yang memungkinkan deteksi cacat jauh di dalam bagian.
- Sensitivitas tinggi, memungkinkan deteksi cacat yang sangat kecil.
- Akurasi yang lebih besar daripada metode tak rusak lainnya dalam menentukan kedalaman cacat internal dan ketebalan bagian dengan permukaan paralel.
- Beberapa kemampuan memperkirakan ukuran, orientasi, bentuk dan sifat cacat.
- Beberapa kemampuan memperkirakan struktur paduan komponen dengan sifat akustik yang berbeda
- Tidak berbahaya bagi operasi atau personel di sekitarnya dan tidak berdampak pada peralatan dan material di sekitarnya.
- Mampu operasi portabel atau sangat otomatis.
- Hasil segera. Oleh karena itu, keputusan di tempat dapat dibuat.
- Itu hanya perlu mengakses satu permukaan produk yang sedang diperiksa.
Kekurangan
- Pengoperasian manual membutuhkan perhatian yang cermat oleh teknisi berpengalaman. Transduser waspada terhadap struktur normal dari beberapa bahan, anomali yang dapat ditoleransi dari spesimen lain (keduanya disebut "kebisingan") dan kesalahan di dalamnya yang cukup parah untuk membahayakan integritas spesimen. Sinyal-sinyal ini harus dibedakan oleh teknisi yang ahli, mungkin memerlukan tindak lanjut dengan metode pengujian tak rusak lainnya.
- Pengetahuan teknis yang luas diperlukan untuk pengembangan prosedur inspeksi.
- Bagian yang kasar, bentuknya tidak beraturan, sangat kecil atau tipis, atau tidak homogen sulit untuk diperiksa.
- Permukaan harus disiapkan dengan membersihkan dan menghilangkan kerak yang lepas, cat, dll., meskipun cat yang menempel dengan benar ke permukaan tidak perlu dihilangkan.
- Couplant diperlukan untuk memberikan transfer energi gelombang ultrasonik yang efektif antara transduser dan bagian yang diperiksa[1] kecuali jika teknik non-kontak digunakan. Teknik non-kontak termasuk Laser dan Electro Magnetic Acoustic Transducer (EMAT).
- Peralatan bisa mahal
- Memerlukan standar referensi dan kalibrasi
Standar
Organisasi Internasional untuk Standardisasi (ISO)
- ISO 2400: Pengujian non-destruktif - Pengujian ultrasonik - Spesifikasi untuk blok kalibrasi No. 1 (2012)
- ISO 7963: Pengujian non-destruktif — Pengujian ultrasonik — Spesifikasi untuk blok kalibrasi No. 2 (2006)
- ISO 10863: Pengujian las non-destruktif -- Pengujian ultrasonik -- Penggunaan teknik difraksi waktu terbang (TOFD) (2011)
- ISO 11666: Pengujian lasan non-destruktif — Pengujian ultrasonik — Tingkat penerimaan (2010)
- ISO 16809: Pengujian non-destruktif -- Pengukuran ketebalan ultrasonik (2012)
- ISO 16831: Pengujian non-destruktif -- Pengujian ultrasonik -- Karakterisasi dan verifikasi peralatan pengukur ketebalan ultrasonik (2012)
- ISO 17640: Pengujian lasan non-destruktif - Pengujian ultrasonik - Teknik, tingkat pengujian, dan penilaian (2010)
- ISO 22825, Pengujian lasan non-destruktif - Pengujian ultrasonik - Pengujian lasan pada baja austenitik dan paduan berbasis nikel (2012)
- ISO 5577: Pengujian non-destruktif -- Inspeksi ultrasonik -- Kosakata (2000)
Komite Eropa untuk Standardisasi (CEN)
- EN 583, Pengujian non-destruktif - Pemeriksaan ultrasonik
- EN 1330-4, Pengujian tidak merusak - Terminologi - Bagian 4: Istilah yang digunakan dalam pengujian ultrasonik
- EN 12668-1, Pengujian tidak merusak - Karakterisasi dan verifikasi peralatan pemeriksaan ultrasonik - Bagian 1: Instrumen
- EN 12668-2, Pengujian tidak merusak - Karakterisasi dan verifikasi peralatan pemeriksaan ultrasonik - Bagian 2: Probe
- EN 12668-3, Pengujian tidak merusak - Karakterisasi dan verifikasi peralatan pemeriksaan ultrasonik - Bagian 3: Peralatan gabungan
- EN 12680, Pendiri - Pemeriksaan ultrasonik
- EN 14127, Pengujian non-destruktif - Pengukuran ketebalan ultrasonik
(Catatan: Bagian dari standar CEN di Jerman diterima sebagai DIN EN, di Republik Ceko sebagai CSN EN.)
Sumber Artikel: en.wikipedia.org