Flaw Detector – Alat Deteksi Cacat – Deteksi cacat adalah teknik yang paling umum digunakan diantara semua aplikasi pengujian industri ultrasonik. Umumnya frekuensi tinggi gelombang elektronik yang dilihat dari kelemahan dan menghasilkan pola gema yang jelas.
Portabel instrumen merekam dan menampilkan pola-pola gema. Pengujian ultrasonik adalah metode pengujian yang aman dan banyak digunakan dalam berbagai industri jasa dan proses produksi, terutama dalam aplikasi dimana pengelasan dan logam struktural digunakan.
Teori Fundamental
Gelombang suara adalah getaran mekanis yang melewati media seperti cairan, benda padat atau gas. Gelombang ini melewati medium dengan kecepatan tertentu dalam arah yang diharapkan. Ketika gelombang ini bertabrakan dengan batas yang memiliki media yang berbeda, mereka akan dikirim kembali. Ini adalah prinsip kerja Ultrasonik Flaw detection.
Frekuensi, Velocity dan panjang gelombang
Sebagian besar ultrasonic flaw detektor menggunakan frekuensi antara 500 KHz dan 10 MHz per detik. Pada frekuensi dengan kisaran megahertz, perjalan energi suara dengan mudah melalui bahan yang paling umum dan cairan, tetapi tidak efisien melalui udara atau gas yang serupa. Selain itu, gelombang suara dari berbagai jenis bergerak pada tingkat yang berbeda dari kecepatan.
Selain itu, panjang gelombang mengacu pada jarak antara dua titik berikutnya dalam siklus gelombang saat melewati medium. Hal ini terkait dengan kecepatan dan frekuensi. Dalam ultrasonic flaw detector dan ultrasonic thickness gaging batas minimun deteksi adalah satu setengah panjang gelombang dan ketebalan terukur minimum adalah masing-masing satu panjang gelombang.
Mode Perbanyakan
Dalam zat padat, gelombang suara dapat hadir dalam berbagai mode perambatan yang ditandai dengan jenis gerakan yang terlibat. Mode yang umum digunakan dalam deteksi cacat ultrasonik adalah gelombang geser dan gelombang longitudinal.
Variabel Limit Sound Transmission
Bila dibandingkan dengan material lunak, heterogen atau butiran, bahan keras dan homogen dapat memantulkan gelombang suara yang lebih efisien. Tiga faktor, seperti sinar penyebaran, redaman dan hamburan, mengontrol jarak gelombang suara akan melewati media tertentu.
Batas Refleksi
Jumlah koefisien refleksi atau energi yang dipantulkan dikaitkan dengan hambatan akustik relatif dari kedua bahan. Dalam aplikasi deteksi cacat ultrasonik, batas logam dan udara yang biasa terlihat, dimana koefisien refleksi mencapai 100%. Ini adalah prinsip dasar yang terlibat dalam deteksi cacat ultrasonik.
Sudut Refleksi dan Refraksi
Pada frekuensi ultrasonik, energi suara sangat terarah dan balok suara yang digunakan untuk deteksi cacat didefinisikan dengan jelas. Sesuai Hukum Snell tentang pembiasan, transmisi energi suara dari satu material ke yang lain akan berbelok. Sebuah sinar yang bepergian lurus akan melakukan perjalanan ke arah lurus; Namun, sinar yang menghantam batas pada sudut akan berbelok.
Ultrasonic transduser
Sebuah transduser adalah alat yang mampu mengubah energi dari satu keadaan ke keadaan lain. Transduser ultrasonik dapat mengubah energi listrik menjadi energi suara dan sebaliknya.
Untuk deteksi cacat ultrasonik, transduser standar menggunakan unsur aktif yang terbuat dari polimer, komposit, atau keramik piezoelektrik. Ketika arus listrik tegangan tinggi diterapkan pada elemen ini, maka akan bergetar melalui spektrum frekuensi tertentu dan menghasilkan gelombang suara. Ketika gelombang suara yang masuk bergetar di elemen ini, menghasilkan arus listrik.
Dalam aplikasi flaw detector, lima jenis transduser ultrasonik biasanya digunakan, yaitu termasuk transduser kontak, transduser perendaman, transduser delay line, transduser sudut balok, dan transduser elemen ganda.
